Studiul Solidificării Pieselor Turnate din Fonta Cenușie

CAPITOLUL I

CARACTERISTICILE FONTEI CENUSII

1.1 CARACTERISTICI STRUCTURALE

Caracteristic pentru structura fontelor cenusii este prezenta grafitului în cantitate relativ mare astfel ca în spartura ea apare de culoare închisa, de unde denumirea de fonta cenusie.

Fontele cenusii pot fi feritice, ferito – perlitice si perlitice.

Structura unei fonte cenusii este formata dintr-o masa de baza asemanatoare cu a unui otel si filamente de grafit.

Proprietatile fontelor cenusii depind de proprietatile masei de baza si de cele ale grafitului. Masa de baza fiind asemanatoare unui otel, are proprietati asemanatoare otelului, însa grafitul, având proprietati inferioare otelului, se comporta ca niste goluri sau fisuri, formând discontinuitati în masa metalica de baza. Ca urmare, proprietatile unei fonte cenusii sunt mult inferioare unui otel.

Rezistenta la rupere a unei fonte cenusii este mult inferioara proprietatilor unui otel, fonta fiind fragila si lipsita de plasticitate. Aceste însusiri negative ale fontelor cenusii sunt rezultatul exclusiv al prezentei grafitului, proprietatile mecanice fiind cu atât mai puternic afectate cu cât cantitatea de grafit este mai mare.

O mare influenta asupra însusirilor mecanice ale fontelor cenusii au dimensiunea, forma si caracterul distributiei filamentelor de grafit. La un continut egal în grafit cele mai bune proprietati mecanice le are fonta în care grafitul se gaseste în filamente mici, uniform distribuite în masa metalica de baza. Având în vedere influenta manifestata de cantitatea de grafit, de lungimea filamentelor de grafit, de forma si distributia acestor filamente asupra proprietatilor fontelor cenusii, aceste elemente sunt standardizate.

1.2 GRAFITIZAREA

Daca în ceea ce priveste proprietatile mecanice grafitul manifesta influente negative, din alte puncte de vedere, el manifesta o serie de influente pozitive. Astfel, fluiditatea fontelor cenusii este foarte buna, prelucrabilitatea lor prin aschiere este mai buna decât a otelului. De asemenea , datorita actiunii lubrifiante a grafitului fontele cenusii au proprietati antifrictiune bune. Prezenta grafitului face ca fontele cenusii sa aiba o capacitate de amortizare a vibratiilor foarte mare si sa fie insensibile la defecte de suprafata.

Data fiind importanta pe care o are grafitul în determinarea proprietatilor fontelor cenusii este important sa se analizeze factorii care influenteaza procesul de grafitizare. Acesti factori sunt: temperatura si durata de încalzire a fontei topite, compozitia fontei, viteza de racire a piesei turnate. Considerând influenta duratei de încalzire de la 1450°C la 1650°C, adica supraîncalzind fonta topita se obtine un grafit mai fin si mai uniform distribuit. Cresterea duratei de încalzire, chiar daca temperatura este mai mica, actioneaza în acelasi sens.

Aceasta comportare se explica prin aceea ca la supraîncalzire sunt dizolvate toate resturile de grafit si incluziunile care pot sa joace rol de germeni de cristalizare pentru grafit. Ca urmare, la solidificare, fonta poate fi subracita mai mult, ceea ce are ca efect formarea unui numar mai mare de nuclee de grafit. Rezulta de aici faptul ca pentru obtinerea unui grafit cât mai fin viteza de racire trebuie sa fie cât mai mare, bineînteles fara sa se depaseasca limita de la care la viteze de racire mai mari rezulta fonte albe.

1.3 COMPOZITIA CHIMICA

Compozitia chimica manifesta o puternica influenta asupra cristalizarii fontelor, respectiv asupra structurii lor, unele elemente exercitând o actiune grafitizanta, iar altele antigrafitizanta.

Siliciul este cel mai important element de adaos din fontele cenusii, contribuind la formarea grafitului; prin simpla modificare a continutului în siliciu se poate obtine orice fonta, de la fonta alba la fonta cenusie feritica.

Carbonul actioneaza asemanator siliciului.