Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Концепция эквивалентного содержания углерода применяется к железосодержащим материалам, обычно к стали и чугуну, для определения различных свойств сплава, когда в качестве легирующих элементов используется не только углерод, что является распространенной практикой. Суть заключается в пересчете процентного содержания легирующих элементов, отличных от углерода, в эквивалентное процентное содержание углерода, поскольку фазы железо-углерод изучены лучше, чем другие фазы железосплавов. Чаще всего эта концепция используется при сварке, но также применяется при термообработке и литье чугуна.
The equivalent carbon content concept is used on ferrous materials, typically steel and cast iron, to determine various properties of the alloy when more than just carbon is used as an alloyant, which is typical. The idea is to convert the percentage of alloying elements other than carbon to the equivalent carbon percentage, because the iron carbon phases are better understood than other iron alloy phases. Most commonly this concept is used in welding, but it is also used when heat treating and casting cast iron.
Чугун
Для чугуна используется концепция эквивалентного содержания углерода (CE) для понимания влияния легирующих элементов на термическую обработку и поведение при литье. Она используется как показатель прочности чугунов, поскольку дает приблизительное соотношение между аустенитом и графитом в конечной структуре. Существует ряд формул для определения CE в чугунах, в которых учитывается все большее количество элементов:
For cast iron the equivalent carbon content (CE) concept is used to understand how alloying elements will affect the heat treatment and casting behavior. It is used as a predictor of strength in cast irons because it gives an approximate balance of austenite and graphite in final structure. A number of formulas are available to determine the CE in cast irons, where an increasing number of elements are included:
Этот CE затем используется для определения, является ли сплав гипоэвтектическим, эвтектическим или гиперевтектическим; для чугунов эвтектическая точка соответствует 4,3% углерода. При литье чугуна это полезно для определения окончательной структуры зерна; например, гиперевтектический чугун обычно имеет крупнозернистую структуру и образуются крупные хлопья кишитового графита. Кроме того, усадка уменьшается с увеличением CE. При термической обработке чугуна различные образцы с разным CE подвергаются испытаниям для эмпирического определения зависимости между CE и твердостью. Приведен ниже пример для индукционно закаленного серого чугуна:
This CE is then used to determine if the alloy is hypoeutectic, eutectic, or hypereutectic; for cast irons the eutectic is 4.3% carbon. When casting cast iron this is useful for determining the final grain structure; for example, a hypereutectic cast iron usually has a coarse grain structure and large kish graphite flakes are formed. Also, there is less shrinkage as the CE increases. When heat treating cast iron, various CE samples are tested to empirically determine the correlation between CE and hardness. The following is an example for induction hardened gray irons:
Состав [%]† Эквивалент углерода‡ Твердость [HRC] (получено из испытаний на твердость) C Si HRC HR 30 N Микротвердость 3.13 1.50 3.63 50 50 61 3.14 1.68 3.70 49 50 57 3.19 1.64 3.74 48 50 61 3.34 1.59 3.87 47 49 58 3.42 1.80 4.02 46 47 61 3.46 2.00 4.13 43 45 59 3.52 2.14 4.23 36 38 61 †Каждый образец также содержал 0,5–0,9 Mn, 0,35–0,55 Ni, 0,08–0,15 Cr и 0,15–0,30 Mo. ‡Рассчитано по первому уравнению для CE.
Composition [%]† Carbon equivalent‡ Hardness [HRC] (convert from hardness test) C Si HRC HR 30 N Microhardness 3.13 1.50 3.63 50 50 61 3.14 1.68 3.70 49 50 57 3.19 1.64 3.74 48 50 61 3.34 1.59 3.87 47 49 58 3.42 1.80 4.02 46 47 61 3.46 2.00 4.13 43 45 59 3.52 2.14 4.23 36 38 61 †Each sample also contained 0.5–0.9 Mn, 0.35–0.55 Ni, 0.08–0.15 Cr, and 0.15–0.30 Mo.‡Using the first CE equation.