В. Распределение включений графита (мкм)

 

                                Веточное                                     Сетчатое

 

        

 

                                  ПГр5                                              ПГр6

 

                             Розеточное                       Междендритное точечное

 

           

 

                                ПГр7                                                  ПГр8

В. Распределение включений графита (мкм)

 

Междендритное пластинчатое

 

 

ПГр9

 

Г. Количество включений графита (%)

 

                                     2 %                                                4 %

 

        

                                  ПГ2                                                 ПГ4

Г. Количество включений графита (%)

 

                                   6 %                                                   10 %

 

        

 

                                   ПГ6                                                 ПГ10

 

12 %

 

ПГ12

 

Шкала 10 ГОСТ 3443-87.

Определение цементита или цементита ледебурита в структуре чугуна

 

А. Содержание цементита или цементита ледебурита (%)

 

Увеличено в 100 раз

                                    2 %                                                4 %

 

        

 

                                      Ц2                                                Ц4

 

                                     10 %                                            25 %

 

        

                                    Ц10                                             Ц25

 

Таблица 11.1

Содержание цементита в чугуне

№ образца	Способ литья	Модификатор	Структура чугуна	Содержание цементита, об. % (шкала 10А ГОСТ 3443-87)
1	В кокиль без теплоизоляции литейной формы	без модификатора
2	В кокиль с теплоизоляцией литейной формы	без модификатора
3	В кокиль без теплоизоляции литейной формы	силико-кальциевая лигатура
4		силико-барий-цериевая лигатура

 

Таблица 11.2

Количество и распределение включений графита в чугуне

№ образца	Количество и распределение включений графита по эталонным шкалам ГОСТ 3443-87
	Форма включений графита (шкала 1А)	Средняя длина включений графита, мкм (шкала 1Б)	Распределение включений графита (шкала 1В)	Количество графита, об. % (шкала 1Г)
3
4

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Каковы требования к антифрикционным серым чугунам по содержанию ледебурита?

2. Каковы требования к антифрикционным серым чугунам по содержанию вторичного цементита?

3. Какие модификаторы и с какой целью вводятся в антифрикционные серые чугуны?

4. Как классифицируются модификаторы по воздействию на структуру серых антифрикционных чугунов?

5. Какую форму имеет графит в антифрикционных серых чугунах?

6. По каким шкалам осуществляется анализ формы и распределения включений графита в антифрикционных серых чугунах?

7. Почему анализ формы и распределения включений графита в антифрикционных серых чугунах производится на нетравленых микрошлифах?

8. Какие реактивы используются для химического травления перлитных и феррито - перлитных антифрикционных серых чугунов?

9. Какие реактивы используются для химического травления аустенитных антифрикционных серых чугунов?

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12

 

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОРИСТОСТИ АНТИФРИКЦИОННОГО ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА ПА-Жгрд НА ЕГО ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ПРИ ТРЕНИИ СО СМАЗКОЙ

 

Цель работы: изучить влияние пористости антифрикционного порошкового материала ПА-ЖГрД на его износостойкость в условиях жидкостного и граничного трения.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

 

Порошковый антифрикционный материал ПА-ЖГрД предназначен для работы в условиях ограниченного и принудительного смазывания при давлении до 4 и 10 МПа соответственно и скорости скольжения до 3 м/с. В режиме самосмазывания давление не должно превышать 2 МПа, а скорость скольжения – 2,5 м/с. Коэффициент трения составляет 0,025 - 0,125 в зависимости от условий смазывания и структуры порошкового материала.

Химический состав порошкового антифрикционного материала   ПА-ЖГрД представлен в таблице 12.1.

 

Таблица 12.1

Химический состав порошкового материала ПА-ЖГрД (ГОСТ 26802-86)

Массовое содержание элементов, %
Ni	Cu	P	Mo	C	S	Прочие компоненты
-	2,3 - 3,5	-	-	0,5 - 1,2	-	Железо – остальное

 

Рекомендуемая структура материала – перлит, графит, поры (рис. 12.1). В некоторых случаях допускается наличие феррита до 40 % и включений цементита до 10 % (рис. 12.2). Однако эта структура является крайне нежелательной. Она образуется вследствие следующих причин:

1) из-за сильной окисленности исходного железного порошка;

2) из-за нарушения режимов спекания – низкой температуры спекания или недостаточной выдержки при температуре спекания.

При нарушении режимов спекания помимо феррита и вторичного цементита в структуре антифрикционного материала присутствует не растворившийся графит.

Рисунок 12.1 - Рекомендуемая структура порошкового материала ПА-ЖГрД (перлит + графит + поры), образующаяся при медленном охлаждении от температуры спекания (1100 - 1150°С) со скоростью не более 1,7 град/мин	Рисунок 12.2 - Аномальная структура порошкового материала ПА-ЖГрД (перлит + феррит + вторичный цементит + поры), образующаяся при использовании окисленного железного порошка; температура спекания 1120°С

 

Рисунок 12.3 - Сетка вторичного цементита в порошковом материале ПА-ЖГрД (структура перлит + вторичный цементит), образующаяся при ускоренном охлаждении от температуры спекания; температура спекания 1120°С; скорость охлаждения 20 град/мин.

 

При повышенной скорости охлаждения после спекания вместо графита по границам перлитных зерен выделяется вторичный цементит (рис. 12.3). Сетка вторичного цементита является недопустимым дефектом порошкового антифрикционного материала. Для предотвращения ее образования и нормального протекания процесса графитизации скорость охлаждения прессовок после спекания не должна превышать 1,7 град/мин.