* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

913 МЕТАЛЛОГРАФИЯ 914 м е р е п о н и ж е н и я f° с п о с о б н о с т ь р а с т в о р е н и я цементита в аустените понижается до содер­ ж а н и я п р и 720° 0,9 % С ( п о в е т в и Е8 д и а г р . 5), п р и этом в ы д е л я е т с я и з б ы т о ч н ы й ц е м е н т и т , называемый в т о р и ч н ы м , располагаю­ щийся в виде сетки по границам к р и с т а л л а . П р и t°=721° к п е р в и ч н о м у ц е м е н т и т у б ы в ­ шей ледебуритной структуры добавится вто­ ричный цементит, и наконец аустенит с 0 , 9 % С р а с п а д а е т с я п р и э т о й t° н а э в т е к т о и д перлит. Цементит перлита назьшается т р е ­ тичным. Итак, во всех железоуглеродистых спла­ вах, образующих метастабильное равновесие, находятся 2 составляющих—феррит и цемен­ тит. Они обладают разными физич. качества­ ми: феррит я в л я е т с я очень мягкой и в я з к о й составляющей, а цементит—очень х р у п к о й и твердой; феррит л е г к о , а цементит очень трудно переходят в твердый раствор; под действием к - т н а ф е р р и т е о б р а з у ю т с я ф и г у р ы т р а в л е н и я , он р а з д е л я е т с я н а з е р н а ( к р и ­ с т а л л ы ) , цементит ж е н е д а е т ф и г у р т р а в л е ­ ния и не делится на отдельные кристаллы; a-Fe о б р а з у е т т в е р д ы е р а с т в о р ы с M n , N i и другими элементами и может растворить п р и t° в 721° (см. д и а г р . 5) не б о л ь ш е 0 , 5 % F e C (т.е. 0,035 % С ) , а п р и а т м о с ф е р н о й t°—не б о л ь ­ ш е 0,006% Fe C; С о б р а з у е т д в о й н ы е к а р б и д ы с М п , Сг и д р у г и м и э л е м е н т а м и ; y-Fe м о ­ ж е т р а с т в о р и т ь Fe C д о 1 6 , 7 % , т . е . 1,7% С, а в р а с п л а в л е н н о м с о с т о я н и и с в ы ш е 4 % С, причем при затвердевании, к а к было выше с к а з а н о , этот у г л е р о д в ы д е л я е т с я в в и д е х и ­ м и ч . с о е д и н е н и я Fe C, о б р а з у я л е д е б у р и т . Однако присутствие значительных количеств к р е м н и я в Fe п о н и ж а е т е г о с п о с о б н о с т ь р а с ­ творять С и образовывать Fe C, вследствие чего т е х н и ч . с о р т а ч у г у н а , о б ы ч н о с о д е р ж а ­ щие большое количество к р е м н и я , п р и осты­ вании выделяют С в виде графита; п р и этом химически связанного С остается не больше 0,4—0,5%. Т а к и м о б р а з о м в с т р у к т у р у с п л а ­ в а Fe с С, п р и с о д е р ж а н и и С в ы ш е 3 % , в м е ­ сто ожидаемого цементита входит выделен­ н ы й г р а ф и т , немного п е р л и т а ( с о о т в е т с т в е н ­ н о 0 , 4 % С) и с т р у к т у р н о с в о б о д н ы й ф е р р и т , заключающий в растворе весь кремний ч у ­ г у н а ( в к л . л . , 37). Цементит"—непрочное х и м и ч . с о е д и н е н и е , р а с п а д а е т с я в у г л е р о д и с т ы х с п л а в а х п р и t° в ы ш е 800° по у р - и ю Fe C=3Fe-|-C. Э т а р е а к ­ ц и я о б л е г ч а е т с я п р и с у т с т в и е м Si и л и N i ; п р и с у т с т в и е М п , Сг, W , М о , V , о б р а з у ю щ и х двойные карбиды, наоборот, задерживает распадение. Вследствие этого различают 2 типа чугунов: серые (углерод в виде гра­ фита) и белые (углерод в виде цементита). Составляющие структуры серого ч у г у н а (феррит, перлит) могут легко обрабатывать­ ся р е ж у щ и м и и н с т р у м е н т а м и , т о г д а к а к структурносвободный цементит белого ч у ­ гуна очень трудно обрабатывать; поэтому серый чугун применяется в машиностроении д л я отливок, тогда к а к белый — в р е д к и х с л у ч а я х д л я с п е ц и а л ь н ы х и з д е л и й , где и с ­ пользуется высокая твердость цементита. Т. к. цементит—непрочная составляющая, то в б е л ы х ч у г у н а х е г о м о ж н о р а з л о ж и т ь соответствующей термич. обработкой, после чего б е л ы й ч у г у н м о ж н о м е х а н и ч е с к и о б р а ­ б а т ы в а т ь , т . к . цементит б у д е т р а з р у ш е н . 3 8 8 3 8 3 В т о р а я эвтектическая точка пересечения, перечисленных пунктирных линий соответ­ с т в у е т э в т е к т и к е Fe-C ( в к л . л и с т , 38, 39). К а к видно из диаграммы, положение этой точки выше и левее (т. е. температура в ы н ш и концентрация сплава меньше) цементитов о й э в т е к т и ч . т о ч к и и соответствует темп-ре1 1 5 3 ° и к о н ц е н т р а ц и и 4 , 2 % С. Э т о у с т о й ­ чивое равновесное состояние получается п р и очень малой скорости о х л а ж д е н и я в и н т е р ­ вале эвтектич. г . В чугунах, содержащих б о л е е 4 , 2 % С, к р о м е э в т е к т и ч . г р а ф и т а м . б . и з б ы т о ч н ы й п е р в и ч н ы й г р а ф и т ( в к л . л . , 40); структура первичного графита, к а к и пер­ вичного цементита, не м . б. изменена н и к а ­ кими операциями (кроме плавления). Уд. в . ф е р р и т а р а в н я е т с я 7,876, ц е м е н т и т а 7,82, а г р а ф и т а о к о л о 2; п о э т о м у б е л ы й ч у г у н , п е р е х о д я в с е р ы й , д о л ж е н у в е л и ч и в а т ь с я вобъеме. Наличие эвтектоидной линии в о б ­ л а с т и ч у г у н о в у к а з ы в а е т , ч т о п р и f° 721° третичный цементит перлита образует т в е р ­ д ы й р а с т в о р с y-Fe, в к - р о м м о ж е т постепен­ н о р а с т в о р я т ь с я в т о р и ч н ы й цементит и л и графит. Н а д о заметить, что это образование твердого раствора происходит очень медлен­ н о ; однако не подлежит н и к а к о м у сомне­ нию, что термическая обработка чугунов, аналогично термич. обработке стали, может иметь место, что было фактически д о к а з а н а е щ е в 1917 г . р а б о т а м и р у с с к о г о и с с л е д о в а ­ теля проф. Бочвара. В настоящее время с 1922 г . т е р м и ч . о б р а б о т к а ч у г у н о в в в е д е н а в практику и в заграничной технике. Выше было упомянуто, что в обычных услови­ я х получается графйто-перлито-ферритовая структура ч у г у н а . Н о т. к . феррит облада­ ет о ч е н ь н и з к и м и м е х а н и ч . к а ч е с т в а м и , тонаиболее высокими свойствами будет обла­ дать чугун, имеющий графито-перлитовую с т р у к т у р у ( в к л . л . , 41—44). Такой чугун получил название п е р л и т н о г о чугу¬ н а . Е г о н а з ы в а ю т н е п р а в и л ь н о с т а л и с¬ т ы м ч у г у н о м . Это н а з в а н и е п р о и з о ш л о о т того, ч т о п е р л и т о в у ю с т р у к т у р у ч у г у н а у д о б ­ н е е п о л у ч а т ь в ч у г у н е , с о д е р ж а щ е м 2,5— 3% углерода, а такое содержание углерода при плавке в вагранке удавалось получать л и ш ь введением стали в ш и х т у в а г р а н к и . Очевидно, п р и правильном подборе т е р м и ч . обработки перлитный чугун можно получить и п р и б о л ь ш е м с о д е р ж а н и и у г л е р о д а (чтодоказано работами проф. Бочвара), причем обработке будут подвергаться гл. обр. т р е ­ тичный и отчасти вторичный, но не п е р в и ч ­ ный цементит. И з подробного рассмотрения диаграммы Fe-C я в н о в ы с т у п а е т з а к о н о м е р н а я с в я з ь между физическими свойствами, диаграммой плавкости и структурой. В этой диаграм­ ме к а ж д а я фаза носила н а з в а н и е имени и с ­ следователя, изучавшего этот с п л а в . Т а к о е обозначение очень неудобно, особенно п р и большом числе ф а з , и поэтому в дальней­ ш е м в М. к а ж д а я ф а з а д и а г р а м м ы н о с и т п о ­ рядковую букву греческого алфавита (см. Спр. ТЭ, т . I I ) . Д л я т о г о ч т о б ы р а с с м а т р и ­ вать структуры сплавов, из них предвари­ тельно изготовляют ш л и ф ы . Д л я этой цели и з исследуемого изделия вырезают кусок, обыкновенно квадратного и л и прямо­ у г о л ь н о г о с е ч е н и я с о с т о р о н о й 10-4-20 д ш ,