Зв'язок хімічної мікронеоднорідності сірого чавуну та структури пластинчатого графіту

Анотація

Вивчено зв'язок хімічної мікронеоднорідності виливка із сірого чавуну, виявленої методом кольорового травлення в пікраті натрію, зі структурою пластинчастого графіту. Результати мікроструктурних досліджень свідчать про те, що кристалізація сірого чавуну супроводжується виникненням кількох рівнів хімічної та структурної мікронеоднорідностей розплаву, що кристалізується, впливаючи на утворення графіту. Мікроструктурні ознаки вказують на те, що розплав чавуну близького за вмістом вуглецю до евтектичного складу перед утворенням графіту набуває дендритної та комірчастої будови. Інтенсивність хімічної мікронеоднорідності та її топологія спадково пов'язані з розташуванням, розміром та формою графітних включень. Пластинчастий графіт, утворений усередині та на периферії комірок розплаву, має різну будову та товщину пластин. Збагачення кремнієм ділянок розплаву чавуну призводить до утворення в них дендритів первинного аустеніту та первинного графіту найбільшого розміру. Мікротвердість фериту в дендритах колишнього первинного аустеніту приблизно в 1,5 рази більша, ніж мікротвердість фериту в ділянках, прилеглих до включень первинного пластинчастого графіту. Встановлено тісний кореляційний зв'язок (r = –0,93) між мікротвердістю фериту в областях з різною інтенсивністю ліквації та товщиною графітних пластин, розташованих у цих ділянках. Найбільший розкид значень мікротвердості та ширини графітних пластин спостерігається у найбільш лікваційних ділянках збагачених кремнієм в центрі комірок, що відповідають розташуванню евтектичних колоній. У просторах між комірками утворюється графіт із найменшою товщиною пластин, які розташовані на найменшій відстані між собою.

Необхідно продовження досліджень спадкового впливу будови та фізико-хімічних властивостей високовуглецевих розплавів заліза на механізм утворення графіту та його морфологічних особливостей в сірих чавунах.