Микроструктура белого чугуна

В соответствии с диаграммой состояния железо-цементит белый чугун может быть доэвтектическим с содержанием углерода менее 4,3%, эвтектическим при 4,3% углерода и заэвтектическим с концентрацией углерода более 4,3%.

При охлаждении доэвтектического состава из жидкого состояния до линии ликвидус ВС никаких превращений не происходит. От темпера­тур линии ликвидус ВС до линии солидус ЕС кристаллизуется аустенит переменного состава, что приводит (при 1147°С) к увеличению содержа­ния в жидком чугуне углерода до 4,3% и эвтектическому превращению, при котором происходит одновременная кристаллизация из жидкости двух фаз - аустенита с концентрацией 2,14% С и цементита, приводящая к образованию ледебурита. Дальнейшее охлаждение за счет выделения вторичного цементита в соответствии с линией ES сопровождается сни­жением содержания углерода в аустените до 0,8% С, эвтектоидным пре­вращением по линии PSK, в результате чего микроструктура доэвтекти­ческого белого чугуна ниже 727°С, состоит из перлита в виде темных участков, ледебурита в виде темных точечных перлитных включений на белом фоне цементита и вторичного цементита, который может быть в виде светлых отдельных включений и игл, и может сливаться с цементи­том ледебурита (рис.⁹). С увеличением содержания углерода в чугуне -количество ледебурита возрастает, а перлита уменьшается

Рис.2. Схема микроструктуры доэвтектического белого чугуна. Ледебурит и перлит, *350

Рис.3. Схема микроструктуры эвтектического белого чугуна. Ледебурит, х350

Рис.4. Схема микроструктуры заэвтектического белого чугуна. Ледебурит и первичный цементит, х350

Микроструктура эвтектического белого чугуна состоит из леде­бурита, представляющего собой при температурах выше линии PSK (727°С) смесь аустенита и цементита (эвтектического и вторичного), а ниже - смесь перлита и цементита (рис.3).

Микроструктура заэвтектического белого чугуна состоит из крупных светлых пластин первичного цементита и ледебурита (рис.4).

В результате кристаллизации первичного цементита ниже линии DC диаграммы жидкий чугун обезуглероживается и при температуре 1147°С (линия ECF) с содержанием углерода 4,3% затвердевает в эвтек­тику (ледебурит), которая при нормальной температуре представляет собой смесь перлита и цементита; с повышением содержания углерода в заэвтектическом чугуне количество первичного цементита возрастает, количество ледебурита уменьшается. Высокое содержание эвтектическо­го, первичного и вторичного цементита в белом чугуне придает ему вы­сокую твердость, хрупкость и износостойкость. Белый чугун очень плохо, обрабатывается режущим инструментом. Применяется при литье только износостойких отливок, не требующих обработки (шары для шаровых мельниц, прокатные валки, вагонные колеса с отбеленным ободом и не­которые другие). Белый чугун своим названием обязан матово-белому цвету излома.