Микроструктура сталей и чугунов

Из лабораторной работы № 4, известно, что стали и чугуны - железо­углеродистые сплавы, первые с содержанием углерода до 2,14%, вторые - свыше 2,14% до 6,67%. Ввиду металлургического способа производства стали содержат в незначительных количествах, в качестве примесей, крем­ний, марганец, фосфор и серу, Чугуны имеют такие же примеси, только в несколько больших размерах, чем стали.

По структуре стали делятся следующим образом:

1. Ферритные, с содержанием углерода до 0,025%. Они имеют струк­туру феррита (рис, 4.1).

2. Доэвтектоидные, содержащие углерода от 0,025 до 0,8%. Структу­ра этих сталей состоит из феррита - светлые зерна и перлита - темные зерна (рис. 5,1а)

3. Эвтектоидные, содержащие 0,8% углерода. Структура состоит из перлита, что показано на рис. 5.16, и было на рис. 4.2.

4. Заэвтектоидные, содержащие углерода более 0,8%, Структура со­стоит из перлита и цементита (рис.5.1в).

По микроструктуре белые чугуны делятся на:

1. Доэвтектические с % содержанием углерода от 2,14 до 4,7% с микроструктурой из перлита, вторичного цементита и ледебурита (рис.5.3).

2. Эвтектические с 4,3% углерода и со структурой из одного ледебу­рита.

3. Заэвтектические с % содержанием углерода от 4,3 до 6,67% со структурой из первичного цементита и ледебурита (рис.5.4).

Рис.5.1. Микроструктура сталей:

а - доэвтектокдной, б - эвтектоидной, в – заэвтектоидной

Рис.5.3. Микроструктура белого Рис.5.4. Микроструктура белого

доэвтектического чугуна заэвтектического чугуна

Серые чугуны в микроструктуре имеют пластинчатый графит (рис.5.5а), который располагается в металлической основе (перлитная, ферито-перлитная, перлито-цементитная).

Модифицированные и легированные чугуны имеют микрострукту­ру аналогичную серому чугуну, но в результате модифицирования кремни­ем, кальцием и др. или легирующими элементами (хром, никель и др.) с увеличением центров кристаллизации, получается более мелкозернистая структура.

Ковкие чугуны в микроструктуре имеют хлопьевидный графит (рис.5.5б), который располагается в металлической основе (феррит, перлит, феррито-перлит).

Высокопрочный чугун получается модифицированием серого чугуна магнием с последующей добавкой ферросилиция со структурой перлита, феррита и шарообразного графита (рис. 5.5в).

Рис.5.5. Микроструктура чугуна:

а) серого, б) ковкого, в) высокопрочного.