Чугун основные характеристики.

Железоуглеродистые сплавы делятся на две большие группы в зависимости от содержания углерода. Сплавы, содержащие более 2,03% С, называются чугунами. Чугун состоит из феррита и графита, причем конфигурация графита предопределена формой эвтектического графита. Чугун самый дешевый материал. Обладает хорошими литейными и антифрикционными свойствами, износостойкостью, способностью гасить вибрации, а легированный - также жаростойкостью и коррозионной стойкостью. Различают передельный чугун (используют для передела в сталь) и литейный чугун (для изготовления отливок). В белом чугуне большая часть углерода находится в виде карбитов железа, такой чугун очень хрупок и почти не применяется. В сером чугуне углерод в значительной степени находится в форме пластинчатого графита. Его применяют для изготовления деталей и изделий, работающих в условиях трения. Ковкий чугун по прочности и особенно пластичности превосходит серый чугун, однако сложнее в производстве и дороже. Высокопрочный чугун получают введением в жидкий металл модификатора (магния). по пластичности устпает ковкому чугуну, но дешевле его.Чугун, наряду с цементитом и графитом образует аустенит.Аустенит содер­жит 2,03 или 2,06 % чугуна. При охлаждении в твердом состоянии в этих сплавах происхо­дят фазовые превращения, структура их меняется. В основном это фазовое превра­щение аустенита, его распад, который  рассматривается в данной статье. Наряду с пре­вращением аустенита при мед­ленном охлаждении может идти также распад цементита на железо и углерод. Такой распад в твердом состоянии называется графитизацией. Кроме того, в сером чугуне зародышевое действие эвтек­тического графита приводит к тому, что из аустенита выделяется не цементит, а графит, т. е его рампад соответствует линиям стабильной диаграммы.При температуре ниже 738 °С может появиться ферритно­графитный эвтектоид, а ниже 723 °С — ферритно-цементитный эвтектоид (перлит).Рассмотрим серый доэвтектический чугун, который приме­няется в производстве фасонного литья. Из первичного и эвтек­тического аустенита, окружающего эвтектический графит при медленном охлаждении выделяется вторичный графит и откладывается на уже имеющемся эвтектическом. Когда содержание углерода в аустените уменьшится до 0,69 % (точка S' на диаграмме равновесия Fe—С), весь аустенит распадется на эвтектоидную смесь феррит-графит, причем этот графит также отложится на уже имеющихся графитовых кристаллах. Образуется структура в которой нельзя различить графит разного происхождения (эвтектический, вторичный и эвтектоидный). В данном случае представление о фазовых иструктурных составляющих совпадает. Чугун состоит из феррита и графита,   причем конфигурация графита предопределена формой эвтектического графита. Что касается структуры чугуна, то о ней можно сказать то же самое с тем лишь добавлением, что количество графита растет пропорционально содержанию в чугуне угле­рода. Предположим, что в доэвтектическом сером чугуне вторич­ный графит выделился не полностью, а настолько, что в аусте­ните сохранилось 0,8. % С и что с этого момента распад идет по метастабильной диаграмме равновесия и весь оставшийся аустенит распадается на эвтектоидную смесь феррита и цемен­тита. В результате получится перлит и графит. Здесь вторичный графит также структурно неотделим от эвтек­тического. Наблюдаются и такие случаи, когда эвтектоидная реакция при температуре ниже 723 °С идет частично как стабильная и частично как метастабильная. В результате графит, выделяю­щийся ниже 723 °С, присоединяется к выпавшему при более высокой температуре, а аустенит, в котором содержание угле­рода снижается до менее 0,80 %, распадается на феррит и пер­лит. Таким образом, серый чугун состоит из металлической ос­новы, ферритной ферритно-перлитной или перлитной и графита. Его классифицируют и называют по металлической основе. Изложенное выше позво­ляет дать общую классификацию чугуна. Металлическая основа представляет собой как бы доэвтектоидную или эвтектоидную сталь с включениями графита. Лучшими механическими свойствами обладает чугун с перлитной основой и небольшим количеством шаровидного графита. Практически такую структуру получают при определенных сочетаниях ско­рости охлаждения и состава чугуна.Один из основных компонентов серого чугуна — кремний, который образует очень нестойкие карбиды и оказывает, графитизирующее действие, особенно при большом содержании углерода (углерод также способствует графитизации). Показано совместное влияние углерода и кремния на структуру серого чугуна при превращений, приводящих к полу­чению перлитно-цементитного серого чугуна, т. е. такого, в металлической основе которого содержатся перлит и вторичный цементит. Однако этот вариант на прак­тике не встречается, его избегают из-за хрупкости такого чугуна. При скоростях охлаждения, приводящих к получению бе­лого чугуна, аустенит эвтектики (ледебурита) или первичный распадается, как заэвтектоидная сталь с 2,06 % С по метастабильной системе. Из аустенита выпадает вторичный цементит и образуется перлит. В подавляющем большинстве случаев вторичный цементит присоединяется к цементиту эвтектики и структурно от него неотделим. Учеными приведена структура белого доэвтектического, заэвтектического и эвтектического чу­гуна. Темные дендриты — это перлит, появившийся в тех ме­стах, где был первичный аустенит. Темные включения в ледебу­рите— это перлит, образовавшийся из аустенита эвтектики. Такой ледебурит называют превращенным. Объем перлита несколько меньше, чем распавшегося аустенита, так как вторичный цементит присоединился к цементиту эвтектики. Серые чугуны в производстве классифицируют по их проч­ности на обычные и высокопрочные.