ISSN:
1436-5073
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
Description / Table of Contents:
Summary In the case of a nodular graphitic cast iron used technically and containing 3.55% C, 2.56% Si and 0.31% Mn, the silicon is distributed very unevenly after the usual ferritizing heat treatment at 920°/4 hours and slow opening of the furnace. Heat treatments in the triple phase regionα,+γ+ C result only after several hours in constant structural amounts corresponding roughly to equilibrium, but nonetheless the silicon in the like phases does not show a complete balance after these periods. On holding in the triple phase regionα +γ+ C there is a new distribution of the silicon between the ferrite and austenite phases, the ferrite becoming much richer in silicon. With adequately long annealing periods and water cooling the Si-contents of the ferrite and martensite yield theα andγ-endpoints of the triple phase regionα +γ+ C in a horizontal section at the temperature in question. This means in practice that such varieties of cast iron should be heated through the triple phase region rapidly when they are being annealed; if the heating is slow a very silicon-rich ferrite will result, which requires higher augteniting temperatures or it may seriously interfere with the diffusion balancing of the silicon in the austenite region. Likewise, the fact ensues that a homogeneous austenite may not be cooled too slowly through the triple phase regionα +γ+ C, since in analogous manner there may result a demixing of the silicon. These findings do not however apply in the same measure to Mn-free varieties of cast iron of the same composition. Further experiments have shown that manganese interferes with the silicon-diffusion or with the silicon-equalization in the triple phase regionα +γ+ C.
Abstract:
Résumé Dans le cas d'une fonte graphitique nodulaire employée dans la technique, à 3,55% C, 2,56% Si et 0,31% Mn, le silicium se répartit très irrégulièrement après le traitement thermique ferritisant à 920° pendant 4 h, recommandé dans la pratique, suivi du refroidissement lent du four. Les traitements thermiques dans le domaine des trois phasesα +γ+ C ont d'abord conduit, après plusieurs heures, à des textures constantes correspondant pratiquement à l'équilibre, tandis que le silicium, après cette durée de chauffe, ne montre pourtant pas encore complètement d'équilibre établi à l'intérieur des mêmes phases. En restant dans le domaine des trois phasesα +γ+ C, il se produit entre les phases ferrite et austénite une nouvelle distribution du silicium, dans laquelle la ferrite s'enrichit fortement en silicium. Pour des durées de chauffe suffisamment longues et trempe à l'eau, les teneurs en silicium de la ferrite et de la martensite donnent les points terminauxα etγ du domaine des trois phasesα +γ+ C sur la section horizontale à la température considérée. En pratique, il est important que ces catégories de fonte soient chauffées rapidement au niveau du domaine des trois phases pendant le traitement thermique; par chauffage lent, il se forme une ferrite très riche en silicium, qui exige des températures plus élevées pour obtenir l'austénite ou qui peut fortement gêner l'équilibre de diffusion du silicium dans le domaine de l'austénite. De la même manière, il en résulte qu'une austénite homogène ne doit pas être refroidie trop lentement quand on traverse le domaine d'existence des trois phasesα +γ+ C, puisqu'ainsi, une démixtion du silicium peut de nouveau se produire d'une manière analogue. Ces résultats ne sont toutefois pas valables dans les mêmes limites pour les fontes exemptes de manganèse de même composition. Le manganèse gêne, comme d'autres expériences l'ont montré, la diffusion du silicium ou l'équilibre du silicium. D'autres états initiaux influent également sur l'équilibre de la structure dans le domaine d'existence des trois phasesα +γ+ C.
Notes:
Zusammenfassung Bei einem technisch verwendeten, kugelgraphitischen Gußeisen mit 3,55% C, 2,56% Si und 0,31% Mn liegt das Silicium nach der in der Praxis vorgenommenen ferritisierenden Wärmebehandlung von 920°/4 Stunden und langsamer Ofenabkühlung sehr ungleichmäßig verteilt vor. Wärmebehandlungen im Dreiphasengebietα +γ +C führen erst nach mehreren Stunden zu konstanten, dem Gleichgewicht einigermaßen entsprechenden Gefügemengen, wobei jedoch das Silicium innerhalb der gleichen Phasen nach diesen Zeiten noch keinen vollständigen Ausgleich zeigt. Beim Halten in dem Dreiphasenraumα +γ+ C tritt zwischen den Phasen Ferrit und Austenit eine Neuverteilung des Siliciums ein, bei der sich der Ferrit stark an Silicium anreichert. Bei ausreichend langen Glühzeiten und Wasserabkühlung ergeben die Si-Gehalte des Ferrits und Martensits dieαundγ-Eckpunkte des Dreiphasenraumesα +γ+ C in einem horizontalen Schnitt bei der betreffenden Temperatur. Für die Praxis bedeutet das, daß solche Gußeisensorten bei Glühbehandlungen schnell durch das Dreiphasengebiet erhitzt werden sollen; bei langsamem Erhitzen entsteht ein sehr Si-reicher Ferrit, der höhere Austenitisierungstemperaturen erfordert bzw. den Diffusionsausgleich des Siliciums im Austenitgebiet stark behindern kann. Desgleichen ergibt sich daraus die Tatsache, daß ein homogener Austenit nicht zu langsam durch das Dreiphasengebietα +γ+ C abgekühlt werden darf, da dabei in analoger Weise wieder eine Entmischung des Siliciums eintreten kann. Diese Ergebnisse gelten jedoch nicht in gleichem Umfang für Mn-freie Gußeisensorten derselben Zusammensetzung. Das Mangan behindert, wie weitere Versuche gezeigt haben, die Si-Diffusion bzw. den Si-Ausgleich. Andere Ausgangszustände beeinflussen ebenfalls den Gefügeund Sis-Ausgleich im Dreiphasenraumα +γ+ C6.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01216432
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