Какое влияние оказывает на свойства чугуна сера
Микроструктура чугунов (табл. 1) зависит от скорости охлаждения металла: при быстром охлаждении будет белый чугун (углерод находится в химически связанном состоянии в виде цементита и ледебурита), а при медленном охлаждении будет серый чугун (углерод находится в виде графита). Табл. 1. Марки и механические свойства чугуна разлиных типов.
Кремний Si способствует графитизации чугуна, и улучшает его литейные свойства. В серых чугунах содержится 0,8 …4,5 % Si. Марганец Mn способствует отбеливанию чугуна, но содержание Mn до 1,2% полезно, т.к. увеличиваются твердость и прочность чугуна. Фосфор Р повышает жидкотекучесть чугуна, поэтому допустимо его содержание до 0,4%, но в ответственных чугунных отливках содержится фосфора менее 0,15%, т.к. с ростом содержания его увеличивается хрупкость чугуна. Сера S затрудняет графитизацию, увеличивает хрупкость и ухудшает жидкотекучесть чугуна, поэтому серы в чугунах должно быть не более 0,1%. Серые чугуны делятся на модифицированные, высокопрочные и ковкие (табл. 2). В серых чугунах графит имеет пластинчатую форму, в высокопрочных – шаровидную, а в ковких – хлопьевидную.П римеры обозначения чугунов: Формирование структуры чугуна происходит при затвердевании отливки. Основными факторами, влияющими на структурообразование чугуна, являются его химический состав (см. табл. ниже) и скорость охлаждения отливки в форме. Табл. 2 – Влияние химических элементов на свойства чугуна
Небольшие количества множества элементов могут попасть в состав литейного чугуна и оказывать заметное воздействие на структуру и свойства отливок. Добавки некоторых из этих элементов производят специально, в то время как другие представляют собой примеси, привнесенные в металл из шихты. Некоторые из этих элементов оказывают положительное воздействие, особенно в сером чугуне, в то время как другие оказывают отрицательное воздействие и попадания их с расплав следует избегать. В таблице перечислены обычные источники этих элементов, часто встречающиеся уровни их содержания и основное воздействие на чугун. Результаты применения некоторых элементов в качестве основных легирующих (например, хром), в таблице не указаны.
| Предлагаем услуги по оптимизации геометрии разливочной оснастки с целью обеспечения повышения коэффициента использования металла и снижения осевой пористости слитков подробнее |
Источник
[c.178]
К факторам, вызывающим увеличение содержания серы в чугуне, относятся работа на высокосернистом топливе, использование мелкого топлива, низкая температура плавки, высокий горн и чрезмерная высота холостой колоши.
[c.43]
Количество марганца в чугуне выбирают в зависимости от содержания серы в шихтовых материалах и сортамента выплавляемой стали. С увеличением количества марганца в чугуне несколько снижается содержание серы в готовой стали, улучшаются условия шлакообразования. Однако при этом увеличивается угар металла и снижается выход годного. Чугун для кислородных конвертеров должен содержать марганец в пределах 0,7—1,1 %. Количество серы в чугуне желательно иметь в пределах 0,04—0,05 %, но не более 0,07 %. Содержание фосфора в чугуне не должно превышать 0,15 %. Увеличение фосфора усложняет технологию передела.
[c.125]
Содержание серы в чугуне для каждой плавки можно назвать случайной переменной. При допустимом содержании серы в чугуне среди п плавок имеем п плавок низкого качества (содержание серы превышает допустимое значение), тогда п абсолютная, ап п относи гельная частота плавок низкого качества. Если проследить п других плавок, то получим гь плавок низкого качества с относительной частотой 2 / п.
[c.161]
Нерастворимые сульфиды находятся в чугуне во взвешенном состоянии и могут быть удалены в шлак при выдержке металла в печи. При малом содержании элементов, связывающих серу в чугуне, возникает преимущественно сульфид железа, который, растворяясь в металле, образует легкоплавкую эвтектику FeS — FeO (1193° С). Эта эвтектика в свою очередь, активно взаимодействуя с
[c.91]
Если содержание S в чугуне еще велико, проводится дополнительная десульфурация вне доменной печи. Причинами высокого содержания серы в чугуне могут быть высокое содержание S в коксе малое удельное количество шлака.
[c.324]
К факторам, вызывающим увеличение содержания серы в чугуне, относятся работа на высокосернистом топливе, ис-
[c.389]
В качестве исходных материалов при выплавке стали в кислородном конверторе применяют жидкий чугун, скрап, железную руду, известь, плавиковый шпат, прокатную окалину. Содержание серы в чугуне не должно превышать 0,08%,-так как десульфурация при кислородном процессе плавки получает ограниченное развитие.
[c.26]
Шихту подбирают так, чтобы получить нужный химический состав чугуна в зависимости от назначения отливок. При составлении шихты учитывают также возможные изменения состава чугуна при плавке. Они состоят в том, что в процессе плавки от соприкосновения с топливом содержание углерода и серы в чугуне повы- вдается, а также происходит частичное окисление содержащихся в чугуне кремния и марганца. В результате понижения содержания кремния уменьшается выделение графита, и чугун отбеливается, т. е. в наружном слое отливок углерод остается в химически связанном с железом состоянии в виде очень твердого цементита (условия для образования отбеливания чугуна подробнее были изложены в гл. П1).
[c.240]
В некоторых случаях футеровку вагранки вьшолняют из магнезитового кирпича, что позволяет вести плавку на основных шлаках и этим уменьшить переход серы в чугун из кокса.
[c.278]
В процессе модифицирования магнием содержание серы в чугуне понижается до 0,02—0,03%. Количество вводимого в чугун магния и ферросилиция зависит от химического состава чугуна и толщины стенок отливки и составляет 0,2—0,4% магния и
[c.101]
Вредное влияние серы в чугуне может быть нейтрализовано добавкой марганца в количестве, превышающем содержание серы в 5—7 раз. Сера образует с марганцем сернистый марганец, который плавится при 1620° и находится в расплавленном чугуне в твердом виде.
[c.136]
Сера ухудшает литейные свойства чугуна понижает жидкотекучесть, увеличивает усадку и повышает склонность к образованию трещин, поэтому содержание серы в чугуне ограничивают 0,12%. Для менее ответственных и простых по конфигурации отливок допускается содержание серы до 0,15—0,16%. В высокопрочных чугунах допускается минимальное содержание серы — 0,03%.
[c.136]
В процессе плавки чугуна его примеси частично выгорают. При плавке в вагранке выгорает 10—15% кремния, 15—20% марганца от исходного содержания их в шихте количество серы в чугуне увеличивается на 40—50% за счет перехода ее из кокса. Для получения требуемого химического состава чугуна шихту рассчитывают с учетом угара. Для расчета необходимо иметь данные о химическом составе чугуна отливок и исходных материалов, составляющих шихту (доменного чугуна, машинного лома и брака литья).
[c.43]
Картер коробки передач Чугун серый, Яд= 143-1- 179 Чугун серый № 3 Чугун серый В Чугун серый СЧ-28
[c.463]
Кроме железа, в рудах содержатся примеси других элементов, которые могут быть полезными и вредными. Сера сообщает металлу красноломкость (способность терять прочность при горячей пластической обработке) и понижает его сопротивление при разрыве, содержание серы в чугуне не должно превышать 0,07%.
[c.96]
Марганец способствует уменьшению содержания серы в чугуне, так как он образует с ней сернистое соединение Мп , переходящее в шлак. В чугуне для эмалирования обычно содержится около 0,5—0,7% марганца. При большем количестве его в отливке могут образоваться карбиды, вредно влияющие на качество эмалевого слоя.
[c.356]
Чугун представляет собой сплав железа с углеродом (содержание углерода более 2%) и относится к группе плохо сваривающихся металлов и сплавов. Плохая свариваемость чугуна объясняется высоким содержание углерода, а также повышенным содержанием таки.х вредных примесей, как сера и фосфор. Содержание серы в чугуне допускается до 0,15%, а фосфора до 0,5%.
[c.555]
Сера ухудшает литейные свойства чугуна (понижает жидкотекучесть, увеличивает усадку и повышает склонность к образованию трещин), поэтому содержание серы в чугуне ограничивают до 0,12%. В высокопрочных чугунах допускается минимальное содержание серы — 0,03%.
[c.144]
Сера также способствует отбеливанию чугуна, но одновременно ухудшает литейные свойства (в частности, снижает жид-котекучесть), поэтому содержание серы в чугуне лимитируется верхний предел для мелкого литья 0,08%, для более крупного, когда можно допустить несколько худшую жидкотекучесть, до 0,1-0,12%.
[c.215]
В послевоенные годы конструкция вагранок существенно изменилась. Появились устройства для yтI лиgaции тепла и очистки ваграночных газов. Тепло ваграночных газов шире используется для подогрева дутьевого воздуха, что улучшает процесс плавки повышается температура жидкого чугуна, экономится кокс, уменьшается угар кремния и марганца, а также снижается содержание серы в чугуне.
[c.98]
Наиболее распространенный десуль-фуратор — кальцинированная сода. При добавлении соды в количестве 0,3—1% веса металла содержание серы в чугуне можно уменьшить на 50%.
[c.49]
Образование высококремнистого шлака на поверхнос ти чугуна при охлаждении вызывает увеличение неметат лических включении в объеме по условиям равновесия расплава со шлаком При длительной выдержке между жидким чугуном и шлаком устанавливается динамическое равновесие, количество окислов в сплаве стремится к мак симуму для имеющейся концентрации кислорода Следо вательно, убыль потенциальных зародышей графита во время перегрева частично можно восполнить медленным охлаждением до возможно низкой температуры заливки Помимо образования кремнезема при медленном ох лаждении расплава проходит реакция образования суль фида марганца, которая стимулируется понижением температуры вследствие ее экзотермичности Чем больше со держание марганца в металле, тем больше выделяется сульфида марганца По опытным данным В Эльсена, в чугуне с 4% углерода при температуре 1200° С равновес ные значения серы составляют 0,06°/о, марганца—0,5% При концентрации марганца, равной 1°/о, равновесное со держание серы в чугуне равно 0,03% Поскольку при низ ких температурах чугун вязкии, то выделившийся суль фид марганца остается в металле
[c.131]
Помимо образования кремнезема при медленном охлаждении расплава проходит реакция образования сульфида марганца, которая стимулируется понижением температуры вследствие ее экзотермичности. Чем больше содержание марганца в металле, тем больше выделяется сульфида марганца. По опытным данным В. Эльсена, в чугуне с 4% углерода при температуре 1200° С равновесные значения серы составляют 0,06%, марганца—0,5%. При концентрации марганца, равной 1%, равновесное содержание серы в чугуне равно 0,03%. Поскольку при низких температурах чугун вязкий, то выделившийся сульфид марганца остается в металле.
[c.131]
Сера — вредная примесь, понижающая жндкотекучесть и повышающая склонность чугуна к образованию трещин. Содержание серы в чугуне допускается в количестве 0,08—0,1%.
[c.18]
Наиболее распространённый десуль-фуратор — кальцинированная сода. При добавлении соды в количестве 0,3–1,00 от веса металла можно содержание серы в чугуне уменьшить на 500/о.
[c.394]
При значительном содержании- в чугуне серы часто имеет место отложение на поверхности отливок сернистых соединений марганца и железа (Мп5 и Ре5), что ведет к образованию Пу-. зырей, пор- и ржавых пятен в эмали. Повышенное содержание-серы в чугуне является следствием применения для плавки в вагранке кокса с большим содержанием серы.
[c.272]
В чугуне, пригодном для эмалирования, количество а арган-ца обычно колеблется в пределах 0,5—0,6%. Марганец способствует уменьшению содержания серы в чугуне, так как он образует с ней сернистые соединения, переходящие в шлак.
[c.272]
Горячие трещины — разрывы (сквозные) или надрывы (несквозные) в теле отливки. Поверхность кеталла по трещине покрыта окислами. В тонкостенных изделиях такие трещины большей частью бывают на краях и поэтому называются накрайниками. Причиной этого Порока являются неудачная конструкция изделия, приводящая к неравномерной усадке, большее содержание серы в чугуне, способствующее красноломкости металла, преждевременная выбивка отлйвки из формы. В эмали на этих местах получаются трещины и отскоки.
[c.279]
Сера — вредная примесь в чугуне. Она ухудшает механические свойства чугуна, понижая его прочность и увеличивая хрупкость, и придает чугуну густотекучесть, пузырчатость, т. е. ухудшает его литейные свойства. Поэтому Содержание серы в чугуне не должно превышать 0,08%.
[c.74]
Сера, находясь в чугуне в виде сернистого железа Ре5, при затвердевании образует с железом двойную легкоплавную эвтектику с температурой плавления 985° С, которая, затвердевая в последнюю очередь, располагается между кристаллами металла. Наличие легкоплавкой эвтектики придает чугуну красноломкость, что приводит к образованию трещин в отливках при охлаждении. Присутствие серы в чугуне тормозит графитизацию и способствует отбеливанию литья, ухудшает обрабатываемость резанием и понижает механические свойства. При наличии в чугуне марганца сера переходит в сульфид марганца Мп5 (по реакции Ре5-ЬМп=Мп5 + Ре), который не оказывает такого вредного влияния на чугун, как Ре5.
[c.123]
Сера является вредной примесью она ухудшает литейные свойства (понижает жидкотекучесть) и способствует отбеливанию чугуна. Содержание серы в чугуне для мелкого литья допускается не выше 0,08%, для крупного литья — не выше 0,10—0,12%. Вредное влияние серы на свойства чугуна в значительной степени нейтра лизуется марганцем, образующим химическое соединение MnS, большая часть которого переходит в шлак.
[c.141]
Величина угара кремния составляет 10—15%, а марганца 15—20%. Никель как трудноокисляющийся материал незначительно угорает угар хролш равен 20—30%, угар фосфора при плавке обычно не учитывается. Количество серы в чугуне увеличивается на 40—60% по сравнению с содержанием ее в шихте вследствие того, что часть серы, содержащейся в коксе, поглощается чугуном.
[c.106]
Кислород вводится в вагранку двумя способами обпщм обогащением подаваемого в вагранку воздуха и вдуванием кислорода через отдельные трубки в фурмы вагранки. Кислород к вагранкам подается от заводской кислородной станции или от баллонов. Расход кислорода составляет 10—20 на 1 т чугуна. Применением кислорода для ваграночной плавки повышается температура жидкого чугуна на 20—50°, увеличивается производительность вагранки на 20—40%, снижается содержание серы в чугуне на 25-30%.
[c.107]
Магний в чугуне прежде всегх) производит сбессеривание, в результате чего содержание серы в чугуне падает и после модифицирования не превышает 0,03%. Лишь после обессеривания магний действует как модификатор и сфероидизирует графит чугуна. Из присаженного количества магния угорает 85—90%. После модифицирования в чугуне остаются только сотые доли прспента магния.
[c.205]
Вредной примесью в чугуне является сера. Задерживая процесс графитизации, она способствует отбеливанию чугуна. Сера сильно загущает сплав, ухудшая литейные свойства чугуна. При остывании отливки образуются легкоплавкие соединения, которые служат причиной образования трещин в момент кристаллизации. Особенно вреден избыток серы в чугунных присадочных стержнях и электродах, так как в этом случае резко увеличивается количество трещин в металле шва. Фосфор сильно увеличивает жидкотекучесть сплава и является слабым графитизатором.
[c.539]
С увеличением содержания серы в чугуне увеличивается ее содержание и в стали, поэтому обычно применяют предварительную десульфурацию чугуна до заливки его в миксер или конвертер. Для этой цели используют соду, различные обессеривающие смеси и природный газ. При десульфурации чугуна в ковшах стро-
[c.197]
Чугун является главным источником серы в мартеновской ванне, а так как удаление серы из металла даже при основном процессе связано с большими трудностями, содерлсание серы в чугуне должно быть минимальным.
[c.255]
Металловедение и термическая обработка Издание 6
(1965) — [
c.146
]
Источник