Структура матрицы высокопрочного чугуна QT450-10 находится в диапазоне содержания перлита <30% и содержания эвтектики фосфора <1%. Изменение структуры матрицы мало влияет на механические свойства высокопрочного чугуна. Однако морфология графита в высокопрочном чугуне, то есть степень сфероидизации графита, играет решающую роль в изменении механических свойств высокопрочного чугуна.

Графит в высокопрочном чугуне редко встречается в одной и той же форме в одном и том же отливке. Наиболее распространены четыре основные формы: сферическая, комковатая, чешуйчатая и толсточешуйчатая. Сочетание этих форм графита может создавать сложные ситуации.

Согласно результатам статистического металлографического анализа и данным испытаний механических свойств, для высокопрочного чугуна QT450-10, когда структура его матрицы находится в диапазоне содержания перлита <30%, содержания эвтектики фосфора <1%, а размер графита находится в пределах 3 уровней, механические свойства высокопрочного чугуна QT450-10 с различной степенью сфероидизации (морфологией графита) могут быть представлены на следующем рисунке.

Уровень сфероидизации

Кривая механических свойств высокопрочного чугуна QT450-10 в зависимости от степени сфероидизации

Заключение

1. Высокопрочный чугун QT450-10 с различной металлографической структурой также различается. Среди них фактором, оказывающим наибольшее влияние на механические свойства высокопрочного чугуна, является степень сфероидизации его графита. Если матричная структура высокопрочного чугуна QT450-10 находится в диапазоне содержания перлита <30% и содержания эвтектики фосфора <1%, изменение матричной структуры оказывает незначительное влияние на механические свойства высокопрочного чугуна.

2. Высокопрочный чугун QT450-10 обладает необходимыми механическими свойствами, если степень сфероидизации графита составляет 1-4, содержание перлита <30%, эвтектика фосфора <1%, а размер графита находится в пределах 3 уровней, и соответствует требованиям σb≥450 МПа, δ5≥10%, aK≥30 Дж/см2 и HB 160-200. Чем выше степень сфероидизации, тем лучше механические свойства.

3. Когда графит в высокопрочном чугуне QT450-10 преимущественно представлен крупными хлопьями, его механические свойства относительно сложны. Если крупный хлопьевидный графит полностью диспергирован, то есть степень сфероидизации графита составляет 5, свойства высокопрочного чугуна близки к требуемым. Для статических деталей, таких как корпуса двигателей, его можно использовать при условии полного диспергирования графита после отбора проб и анализа образца. Если диспергировано более 70% крупного хлопьевидного графита, свойства высокопрочного чугуна незначительно снижаются. Когда крупный хлопьевидный графит смешан и агрегирован, механические свойства высокопрочного чугуна очень плохие. В целом, для динамических деталей, если графит в высокопрочном чугуне преимущественно представлен крупными хлопьями, его следует считать браком.