Методическое руководство к выполнению лабораторных работ по курсу «Основы повышения надежности и долговечности деталей машин», страница 6

Эвтектику g+(Cr,Fe)₇С₃ называют инвертированной (обращенной), поскольку взаимное расположение ее элементов обратно ледебуритной эвтектике, в которой матрицей является (Fe, Cr)₃C, а разветвленной фазой - аустенит.

В чугунах 2-го типа (высокохромистых) содержание хрома варьируется от 12 до 35%. Помимо хрома, они могут содержать 2-3% никеля, до 6-8% марганца, до 3% молибдена, до 2% кремния, до 0,5% ванадия или титана. Основная роль никеля, марганца и молибдена сводится к повышению прокаливаемости. При достаточном легировании этими элементами чугун прокаливается в толщинах до 150 мм при охлаждении на воздухе. Следует, однако, иметь ввиду, что при содержании марганца сверх 3% твердость закаленного чугуна снижается вследствие увеличения количества остаточного аустенита. При 8%Mn мартенситное превращение сдвигается в область отрицательных температур, и в структуре присутствует лишь один аустенит.

Кремний вводят в чугун для увеличения жидкотекучести, а ванадий и титан - для измельчения структуры.

Среди промышленных высокохромистых чугунов можно назвать ИЧ260Х17Н3Г3; ИЧ280Х28Н2; ИЧ210Х12Г5; ИЧ300Х12Г5; ИЧ290Х12М и др.

Термическая обработка оказывает весьма существенное влияние на износостойкость легированных сплавов. В литом состоянии в основе хромистых чугунов обычно содержится значительное количество первородного (т.е., кристаллизовавшегося непосредственно из жидкости) аустенита. Это объясняется высоким пересыщением аустенита легирующими элементами, и, как следствие, значительной устойчивостью к диффузионному распаду в процессе остывания отливки. При нагреве и выдержке под закалку в хромистых чугунах протекают два процесса: выделение вторичных карбидов из пересыщенного первородного аустенита и a®g превращение на участках, которые после литья были трооститными (перлитными).

С выделением вторичных карбидов аустенит обедняется углеродом соответственно кривой растворимости. Концентрация легирующих элементов в аустените, особенно сильных карбидообразователей, также снижается. Вследствие обеднения аустенита происходит повышение точки Мн и появляется возможность закалки на мартенсит. По мере повышения температуры нагрева под закалку аустенит становится все более обедненным и во все большей степени превращается в мартенсит при закалке (наблюдается рост твердости). Однако, начиная с определенной температуры нагрева растворимость углерода в аустените повышается настолько, что исчезает пересыщенность твердого раствора, обусловливающая выделение вторичных карбидов. Более того, наблюдается растворение тех избыточных карбидов, которые выделились при послекристаллизационном охлаждении или в процессе достижения высоких температур закалки. Начиная с этой критической температуры твердость закаленного чугуна снижается вследствие нарастания в структуре количества остаточного аустенита.