Серые чугуны

В сером чугуне жидкость состава точки С’ кристаллизуется в виде эвтектической смеси аустенита и графита по реакции:

Ж _4,25® g_2,06 + Г

Каждая эвтектическая колония растет как бикристалл: графитовый кристалл, являющийся ведущей фазой, растет в виде разветвленной крабовидной розетки, а аустенит располагается по поверхности графитового скелета. В плоскости шлифа сечения крабовидных кристаллов выглядят как темные изолированные включения, вкрапленные в светлую аустенитную матрицу. Их форма и размеры зависят от формы и разветвленности графитового скелета эвтектической колонии (Рис. 5.8 а).

В доэвтектических серых чугунах перивично кристаллизуются дендриты аустенита, затем образуется эвтектика аустенит-графит.

В заэвтектических серых чугунах из расплава выделяется первичный графит, который растет в виде крабовидных разветвленных кристаллов. По окончании эвтектической кристаллизации образование графита может продолжаться и в твердом состоянии. При охлаждении аустенит может изменить свой состав по линии Е’S’, выделяя вторичный графит. Затем при небольшом переохлаждении ниже 738^оС аустенит состава точки S’ может распадаться, давая эвтектоидную смесь феррита и графита по схеме: g_S’®a+Г.

Серые чугуны подразделяют по микроструктуре металлической основы в зависимости от полноты графитизации. Если графитизация прошла полностью, то чугун содержит две структурные составляющие - графит и феррит (Рисунок 5.9 а) и называется серым чугуном на ферритной основе. Если же эвтектоидный распад аустенита прошел по метастабильной системе, то структура чугуна состоит из графита и перлита (Рисунок 5.9 б) и называется серым чугуном на перлитной основе. Возможен и промежуточный вариант, когда аустенит частично распадается по эвтектоидной реакции на феррит и графит, частично - с образованием перлита (Рисунок 5.9 в), и такой чугун называется серым чугуном на феррито-перлитной основе.

Обычный серый чугун обладает невысокими механическими свойствами, так как пластинчатые ответвления крабовидных образований графита действуют как концентраторы в металлической основе. Поэтому используютмодификацию чугуна магнием для глобуляризации графита (См. рис.5.8 б), получая серый чугун с шаровидным графитом, или высокопрочный чугун.