Öntöttvas szürke és fehér oktatási feltételek
Az öntöttvas vas-szén-szilícium ötvözet. Az öntöttvas négy fő típusa van:
- szürkeöntvény;
- fehér öntöttvas;
- alakítható öntöttvas;
- öntöttvas csomós grafit.
A négy öntöttvas kémiai összetételét az alábbi táblázat mutatja.
Táblázat - Az öntöttvas négy fő típusa
Szürke öntöttvas - grafit, fehér öntöttvas - cementit
A szürke öntöttvasban grafit-eutektikus képződik - a szén elsősorban grafit formában van jelen, míg fehér öntöttvas esetében cementitikus eutektikus keletkezik, és a szén főleg a Fe3C cementitikus formában van.
A szilícium hatása az öntöttvas eutektikus típusára
A szilícium hozzáadásával a grafit könnyebben kialakítható, különösen akkor, ha közvetlenül a folyadékfázisból képződik. Lehetséges, hogy helyesebb lenne azt mondani, hogy a szilícium hozzáadásával a Fe3C cementitmény nehezebbé válik.
Az 1. ábrán látható, hogy a szilícium csökkenti az ausztenit-cementit eutektikus hőmérsékletét, ugyanakkor növeli az ausztenit-grafit eutektikus hőmérsékletét.
1. ábra - A grafit és a cementit Fe3 C eutektikus hőmérsékletének változása
az öntöttvas szilíciumtartalma 0-2% -kal nőtt,
A grafit és a cementités közötti verseny
A két típusú eutektika között van egyfajta verseny, de melyik az első. Ez a verseny három fontos tényezőt tartalmaz:
1) Az eutektikumok kialakulása előtt mindkét típusú eutektika az eutektikus hőmérsékletek alatti hűtést igénylik, amelyek az 1. ábrán láthatók.
2) Az alhűtés nagysága növekvő hűtési sebességgel növekszik.
3) Az ausztenit-cementit-eutektikum képződéséhez szükséges alhűtés nagysága kisebb, mint az ausztenit-grafit eutektikus képződéséhez szükséges.
Lassú hűtés - szürkeöntvény
Tegyük fel, hogy az interdendritikus folyadékot 1130 ° C-ra hűtjük, és az eutektikus egyik sem képződik. Ezután a folyadékot egy másik 33 ° -kal lehűtik - 1163-ról 1130 ° -ra. Ez a hipotermia elegendő egy grafit eutektikus kialakulásához. A cementit eutektikus képződéséhez ez a hűtés nem elegendő, mivel a folyadék hőmérséklete nem esett 1120 ° C alá. Ezért ilyen körülmények között egy cementit-eutektikus nem képződhet. Elméletileg a 33 ° C-os túlhűtés elegendő egy eutektikus grafit kialakításához, és ennek eredményeként szürkeöntvényt kapunk.
Gyors hűtés - fehér öntöttvas
Képzeljük el, hogy ugyanazt a vas-szén ötvözetet 2% szilíciummal hűtjük gyorsabban, így a grafit-eutektikus képződéshez szükséges szükséges túlhűtési érték 33-ról 53 ° C-ra emelkedik. Ez azt jelenti, hogy a grafit-eutektika csak akkor alakul ki, amikor az interdendritikus folyadék eléri az 1110 ° C-ot. Azonban 1110 ° C-os hőmérsékleten a folyadékot 10 ° C-os, 1120 ° C-os eutektikus hőmérsékletű cementtel hűtjük le. Mivel a cementit-eutektikum képződése elegendő kicsi a 10 ° C-nál alacsonyabb túlhűtésre, ez az ötvözet fehér öntöttvas lesz.