Высокая твердость и высокое сопротивление

В тех случаях, когда требуется получить высокую твердость и высокое сопротивление износу, стремятся получить отбел. Для этого в песчаную форму вставляют металлический кокиль (например, при отливке чугунных лемехов — в том месте, где располагаются лезвие и носок), чтобы увеличить здесь скорость охлаждения, затормозить графитизацию и создать условия для образования цементита. Химический состав чугуна. Элементы кремний, никель, алюминий, медь и др., образующие с железом твердые растворы, увеличивающие в его решетке число вакансий и смещений, облегчающих диффузию, уменьшающие энергию активации и ослабляющие связи между атомами углерода и железа, способствуют графитизации.

Элементы-карбидообразователи (хром, марганец и др.), увеличивающие связи атомов углерода и железа и замедляющие перемещение атомов железа в его решетке, препятствуют графитизации. Сера и кислород препятствуют графитизации, устраняя действие ее центров. Образование графита пластинчатой (лепестковой) формы начинается в жидком чугуне и объясняется особенностью строения его гексагональной решетки. Основания гексагональных призм, плотно населенные атомами углерода, т. е. с заполненными атомными связями, при графитизации плохо присоединяют новые атомы углерода и растут медленно; наоборот, боковые грани с малой плотностью расположения атомов и незаполненными атомными связями легко присоединяют атомы углерода и растут быстро. Кроме того, аустенит, кристаллизуясь при затвердевании на медленно растущих поверхностях графитных пластинок, затрудняет перемещение к ним атомов, а быстрорастущие кромки продолжают некоторое время оставаться в расплаве, обеспечивающем более легкое перемещение атомов к фронту кристаллизации. Все это способствует образованию в сером чугуне тонких изогнутых пластинок (лепестков) графита.

Дополнительная информация: для защиты металлоконструкций от коррозии и воздействия высоких температур их покрывают специальным защитным слоем. Качественная огнезащитная краска по металлу способна увеличить срок эксплуатации конструкции любой сложности в несколько раз.