45. Дайте характеристику влиянию температуры перегрева на процессы граффитизации

Повышение перегрева жидкого чугуна и увеличение выдержки-- его в печи обычно изменяют не только его жидкое состояние, но и химический состав, в том числе — содержание газов.

Перегрев и выдержка . жидкого чугуна в печи сопровождаются уменьшением вязкости. Вместе с тем, происходит увеличение поверхностного натяжения , с которым может быть связано межфазное натяжение чугуна. В соответствии с этим увеличивается критический размер зародышей, уменьшается их количество и увеличивается переохлаждение. Кроме того, облегчается коалесценция, а- следовательно, увеличивается скорость всплывания включений и удаления их из металла, как то следует из известной формулы Стокса

q — ускорение свободного падения;

ŋ — коэффициент динамической вязкости;

r — радиус включения;

Ум и Ys — удельные веса металла и включения.

Однако главными причинами дезактивации потенциальных зародышей при перегреве и выдержке являются, по-видимому, их растворение, а также разрушение поверхностных слоев, что приводит к повышению устойчивости жидкости и к увеличению переохлаждения.

Таким образом, перегрев влияет на переохлаждение так же, как увеличение скорости охлаждения. Влияние перегрева и выдержки на кристаллизацию чугуна характеризуется уменьшением числа зародышей, торможением графитизации, укрупнением эвтектического зерна. Последующая выдержка при более низких температурах в некоторой мере восстанавливает исходное состояние и ведет поэтому к обратным результатам — уменьшению переохлаждения

Следует также отметить, существование критической температуры в пределах 1400—1500° С для чугуна. Влияние перегрева в большей степени влияет не только на серый, но и белый чугун, структура которого также измельчается с увеличением перегрева и выдержки в жидком состоянии, что значительно отражается на процессе последующего отжига. На высокопрочном же чугуне влияние перегрева проявляется менее заметно и размер графита определяется главным образом составом металла, скоростью охлаждения и модифицированием.

46. Охарактеризуйте теорию вынужденных кристаллизационных зародышей при модифицировании чугунов

При введении графитизирующей присадки образуется вынужденная кристаллизация зародышей в качестве которых могут быть: сульфиды, оксиды, нитриды,карбиды, которые образуются в резльтате взаимодействия модифицирования с составляющими чугуна.

Еффективное действие через 1-5мин чтобы основные элементы присадки растворились в чугуне, вступили в реакцию и образовали карбиды, нитрыди,сульфиды.Через 20-25 мин эти карбиды,нитриды,сульфиды имеють свойство всплывать.

Следовательно для повышения живучести процессы модифицирования образовывают центры кристаллизации,которые должны быть маленькими,плотность включения должна быть равной плотности жидкого чугуна.

47. С какой целью подвергают чугуны графитизирующему модифицированию.

Цель модифицирования -воздействие на процессы графитизации, на размеры включений, распределение путём изменения числа зародишей или влиять на форму графита условием роста его включений;Повышают температуру эвтектики превращения, понижают склонность чугуна к отбелу, повышается число эвтектических зерен, происходит перлитизация структуры, результат – высокие механические характеристики. Повышение механинческих характеристик связано и с более равномерным распределением графита металлической матрицы и кристаллизация графита более компактной формы(без острых углов).

Как модификаторы первого типа применяют: феросилиций, силико-кальций, графит, сложные композицыи на основе – силиция, алюминия, кальция. Наиболее применяют феросилицый,на эффективност в сером чугуне влияет – кальцый и алюминий, в ВЧ- с целью устранения отбела в комплексе с церием и магнием.

Графитиз.модиф.: увеличивает степень графитизацыи и измельчает эвтектическое зерно, что является результатом увеличения количества зародишей графита. Вследствии этого уменьшается переохлаждение и подавляется образование междендритного графита. Чем меньше склонность чугуна к графит.,тем меньше в нём зародишей и тем меньше его эвтектичность.

Граф. мод. - увеличивает температуру эвтектического превращения уменьшая при этом температуру переохлаждения (на 4..7 градусов) но при этом продолжительность кристализацыи не изменяется и остается такой же как будто модиф.не было.

Образование большого числа зародышей и меньшее переохлаждение при модифиц.несколько изменят также характер затвердевания чугуна. В связи с этим в модиф.чугуне имеет место меньшие переохлаждения . общая продолжительность процесса кристализации при модиф.не изменяется, если состав чугуна остается постоянным.

Во всех случаях есть функция времени она проявляется через 1…5 мин. После ввода присадки и заканчивается через 15…20 мин после ввода присадки.при этом ичезают все признаки модиф.: укрупняется эвтектическое зерно, склонность чугуна к отбелу.

Следует отметить что большое значение имеет также температура введения присадок в жидкий метал. При модифиц.серого чугуна наибольшая эффективность процесса проявляется при высоком перегреве, но при низкой температуре модифицырования.это в результате естественной дезактивацыи зародишей во времени, которая протекает тем интенсивней чем выше температура.