Отливки их высоколегированных сплавов железа с кремнием, хромом и алюминием

otlivki-ikh-vysokolegirovannykh-splavov-zheleza-s-kremniem-khromom-i-alyuminiem

Для специальных целей применяются сплавы железа с кремнием, хромом и алюминием. Они предназначены для работы в условиях, когда к отливкам предъявляются повышенные требования по жаростойкости и кислотостойкости.

Литые изделия, предназначенные для работы в различных кислотах, очень часто изготовляют из сплавов железа с кремнием. В зависимости от содержания углерода в сплаве, которое колеблется в пределах от 0,3 до 3,5%, они могут относиться, с одной стороны, к широкой области легированных сплавов, а с другой — к специальным легированным сталям. Наиболее распространенный сплав железа с кремнием имеет следующий химический состав: 0,5 — 0,8% С; 0,3 — 0,8% Мп; 14 — 16% Si; до 0,1% Р; до 0,07% S. Состав и свойства этого сплава, носящего название «кислотостойкая кремнистая сталь», регламентируются чехословацким стандартом CSN 422822.0. Отливки из этой кремнистой стали стойки в отношении всех кислот, кроме плавиковой кислоты, горячей соляной кислоты и горячих щелочных растворов.

Качество полученного сплава очень сильно зависит от качества исходных материалов, способа ведения плавки, формовки и заливки металла в формы, а также от производственного опыта литейщиков. Изготовление отливок из этих сплавов до сих пор производится очень устарелыми способами, нуждающимися в пересмотре. На основании приобретенного производственного опыта должны быть разработаны новые методы получения отливок из этих сплавов.

Теория легирования. Fe—Si железо сплавляется с кремнием в любых пропорциях. При увеличении содержания кремния в железе вначале образуется область гомогенного твердого раствора, причем атомы железа в кристаллической решетке замещаются атомами кремния. Как было указано в первой главе, кремний принадлежит к числу элементов, сильно сужающих область твердого раствора. Эта область замыкается при содержании в сплаве 2,2% Si. Присутствие такого количества кремния в железе не вызывает никаких структурных изменений, и во всем диапазоне температур сохраняется чисто ферритная структура. При содержании 18,5% кремния, соответствующем пределу его растворимости в железе, замещение атомов железа атомами кремния в кристаллической решетке прекращается. При дальнейшем увеличении содержания кремния образуются интерметаллидные соединения типа Fe—Si (силициды).

Грейнер исследовал рентгенографическим методом сплавы с высоким содержанием кремния и обнаружил, что параметр решетки этих сплавов уменьшается пропорционально увеличению содержания кремния до 14,5%; дальнейшее повышение содержания кремния не меняет параметра решетки. Для объяснения этого явления выдвинуто два предположения: либо происходит образование второй фазы, либо при достижении критического содержания кремния наступает упорядоченное распределение его атомов в твердом растворе и образуется соединение Fe3Si. Экспериментально было доказано, что при содержании 14,5% Si образуется соединение Fe3Si превращением твердого раствора а. Работы некоторых исследователей показали, что соединение Fe3Si существует уже при содержании кремния более 10%.

Похожие статьи

  • Конфигурация и вес отливки сталиКонфигурация и вес отливки стали Конфигурация и вес отливки стали сильно влияют на способы изготовления формы. Прежде всего, учитывается усадка металла, поэтому стержни крупных отливок устанавливаются таким образом, […]
  • Термическая обработка марганцевой сталиТермическая обработка марганцевой стали Поговорим про термическую обработку марганцевой стали. Температура закалки зависит от содержания углерода в стали. Чем больше содержание углерода в стали, тем выше должна быть […]
  • Характеристики марганцевой сталиХарактеристики марганцевой стали Удельный вес стали при содержании 8 — 10% Мп увеличивается против обычного примерно на 1,6%. Удельный вес марганцевой стали в немагнитном состоянии всегда больше, чем удельный вес той […]
  • Выплавка аустенитной сталиВыплавка аустенитной стали Выплавку аустенитных сталей, предназначенных для отливки деталей в песчаных формах, нужно производить таким образом, чтобы содержание газов к концу плавки было наименьшим. Это условие […]
  • Марганцевые сталиМарганцевые стали Марганец относится к элементам, которые расширяют область твердого раствора и снижают температуру критической точки стали. Марганец измельчает структуру стали при вторичной […]

Оставить комментарий

Объявления