56. Что влияет на продолжительность графитизирующего отжига. Дайте характеристикуфакторам, ускоряющим графитизирующий ожиг

В большинстве случаев влияние элементов на графитизацию чугуна при отжиге принципиально такое же, как при кристаллизации, в частности, кремний и алюминий являются и здесь наиболее эффективно действующими элементами. Продолжительность процесса интенсивно сокращается с повы­шением температуры* и содержания кремния в чугуне, влияние которого усиливается с понижением температуры. Влияние других элементов также в общем соответствует их воздействию на кристаллизацию. А1, Si, Ni, Си, Со способствуют, а Сг и V препятствуют графитизации. Мп, S и W вначале действуют положительно и только потом начинают оказывать отрицательное влияние. Фосфор действует положительно только при высоких температурах (выше 1000° С) и концентрациях, когда возможно расправление фосфидной эв­тектики, при более же низких температурах и концентрациях он несколько задерживает графитизацию. Характерной особенностью I стадии графитизации белого чугуна является очень слабое влия­ние углерода , которое все же можно считать благоприятным, что подтверждается также соответствующим уменьшением инкубационного периода . Как и при кристаллизации, большое влияние на графитизацию при отжиге оказывают малые примеси, играющие роль модификаторов. Висмут несколько задерживает, а бор в небольших концентрациях и, в особенности, алюминий ускоряют процесс графитизации. Благоприятное воздействие совместной присадки висмута и бора или висмута, бора и алюминия * является, таким образом, следствием влияния последних двух элементов. Роль же висмута заключается в том, что он, тормозя выделение графита в исходном чугуне, дает воз­можность повысить в нем содержание кремния и этим путем сокра­щает продолжительность отжига ковкого чугуна. Из других элементов следует отметить тормозящее графитизацию влияние Те и Cd и менее интенсивное, но отрицательное влияние Sb, ,Sn, Pb, причем Cd, Pb, Sn и В сильнее проявляют свое влияние при высоком отношении Mn : S, когда образование этими элементами сульфидов термодинамически невозможно.

На продолжительность процесса действуют два фактора: увеличение числа зародышей, ускоряющее отжиг, и умень­шение скорости роста их при шаровидной форме, замедляющее процесс. Поэтому в зависимости от количества зародышей может в общем итоге увеличиться или уменьшиться продолжительность отжига. Азот и водород оказывают ­отрицательное влияние на графитизирующий отжиг чугуна.

Влияние элементов на II стадию графитизации и на односта­дийный низкотемпературный отжиг обычно такое же, как и на I стадию и одностадийный высокотемпературный отжиг. Однако влияние это зависит от способа проведения II стадии графитиза-ции (прямым и непрямым путем). Из особенностей влияния элементов на II стадию графитиза-ции, в отличие от первой, следует указать на более интенсивное графитизирующее действие углерода, что объясняется большим количеством графита, оказывающим инициирующее влияние в процессе II стадии графитизации. Аналогично сильнее проявляется отрицательное действие фосфора на II стадию, особенно при повышенных концентрациях. Наконец, полностью противоположно влияние никеля на I и II стадии графитизации (слабо положительное в первом случае и отрицательное во втором), что соответствует его влиянию на графитизацию серого чугуна, где оно только ярче выражено вследствие более сильного поло­жительного действия в процессе кристаллизации.

На продолжительность графитизирующего отжига большое влияние оказы­вают также технологичес­кие факторы: условия плавки, скорость кристаллизации и последующего охлаждения, характер окружающей среды, предварительная закалка, низко­температурная обработка и т. д. Увеличение перегрева жидкого чугуна и умень­шение толщины стенок отливок значительно увеличивают число зародышей графита. По этой причине значительно ускоряется процесс отжига.

Самым же эффективным ускоряющим процессом является предварительная закалка чугуна, как это видно из сопоставления числа выделений углерода отжига в ковком чугуне при разных способах его предварительной обработки.