Фосфористые чугуны — дешево и надежно!

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «ЛИТЬЕ: ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ»

Phosphide Eutectics — Cheap and Reliably!
The investigation of friction wear-resistance, phase composition, structure evolution and heat release of the cast iron helped to solve the problem of assuring its wear-resistance in the important range of velocities and pressures. The data about the significant effect of phosphide eutectic on the physical-mechanical properties of phosphorous cast irons has been proved. The local temperature of flashes on phosphide eutectic inclusions has been calculated. Temperature flashes cause the plastification, increase on the friction surface, decrease in contact pressures and improvement of wear-resistance. A new chemical composition of grey and high-strength phosphorous cast irons with improved wear-resistance in the velocity range of 0.2 to 0.5 m/sec at contact pressures 0.5-5.0 MPa under dry friction and boundary lubrication conditions.

Использование в машиностроении экономно легированных сплавов с удовлетворительным комплексом физико-механических и эксплуатационных характеристик очень актуально для Украины в связи с дефицитом многих легирующих элементов. Фосфористые чугуны перспективны, поскольку легирование фосфором может существенно улучшить механические свойства и технологичность дешевых серых и высокопрочных чугунов, а их сырьевая база практически не ограничена.

В.В. Широков, д.т.н., зав. отделом; Л.А. Арендар, м.н.с.;
А.В. Широков, вед. инж., отдел износостойких покрытий 
Физико-механического института им. Г.В. Карпенко НАН Украины, г. Львов

Около 75 % изделий получают в машиностроении литьем из чугунов, поэтому всегда актуальна оптимизация его состава и структуры с целью улучшения эксплуатационных и литейных свойств. Фосфор — твердорастворный неметаллический упрочнитель железоуглеродистых сплавов, который практически не влияет на процесс графитизации. Он растворяется в Fe-альфа и Fe-гамма в концентрации до 0,07–0,08 массовых %. При больших концентрациях и при определенных условиях охлаждения образуется фосфид железа Fe3Р, который содержит 15,62 % Р.

Растворяясь в феррите, фосфор существенно искажает его кристаллическую решетку, содействует увеличению временного предела разрыв, но сильно уменьшает пластичность и вязкость. Вязкость тем меньше, чем больше углерода в металле. Фосфор уменьшает работу развития трещины. Каждые 0,01 % Р увеличивают порог хладоломкости стали на 20–25°С. Кроме того, вредность фосфора усиливается его высокой склонностью к ликвации. Поэтому фосфор считается крайне вредной примесью и его содержание в сталях ограничивают 0,025–0,08 % от массы, а в серых чугунах » 0,2 % от массы. С повышением содержания фосфора в структуре чугунов образуются твердые включения псевдобинарной (феррит+фосфид) или тройной фосфидной эвтектики (фосфид + цементит + феррит, так называемого «стедита»). Их влияние на ряд эксплуатационных свойств может быть положительным, но было проведению недостаточно соответствующих исследований, что препятствовало широкому внедрению фосфористых чугунов в производство.

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.