Для студентов МГТУ им. Н.Э.Баумана по предмету МатериаловедениеЧугунЧугун 2015-12-28СтудИзба

Реферат: Чугун

Описание

Чугун – сплав железа с углеродом, содержащим более 2,14% С. В отличие от стали чугун имеет более высокое содержание углерода, обладает низкой способностью к пласти­ческой деформации и высокими литейными свойствами. Стоимость чугунов ниже стоимости стали.
Микроструктура чугуна состоит из металлической основы и графитных включений. Свойства чугуна зависят от свойств ме­таллической основы и характера включений графита.
Металлическая основа может быть перлитной, когда 0,8% С находится в виде цементита, а остальной углерод - в виде графи­та; феррито-перлитной, когда количество углерода в виде цемен­тита менее 0,8 % , и ферритной. Структура металлической основы определяет твердость чугуна.
Графит чугуна бывает пластинчатым (серый чугун), хлопье­видным (ковкий чугун) и шаровидным (высокопрочный чугун). На рисунке 2.6 обобщена классификация чугуна по строению метал­лической основы и форме феррита.

Рисунок 2.6 – Классификация чугуна по структуре металлической основы и форме графитных включений

Чугун можно рассматривать как сталь, пронизанную включениями графита, ослабляющими его ме­таллическую основу. Поэтому серый чугун имеет низкие характеристики механи­ческих свойств при испытаниях на растяжение. Включения графита играют роль концентраторов напряжений, поэтому рабо­та удара близка к нулю. Вместе с тем твердость и прочность при испытаниях на сжатие, зависящие от свойств металлической ос­новы, у чугуна достаточно высоки. Однако серый чугун с пластинчатой формой графита имеет и ряд преимуществ. Он позволяет получать дешевое литье. Чугун легко обрабатывается резанием. Благодаря смазывающему действию графита чугун обладает хорошими антифрикционными свойствами. Чугун имеет высокие демпфирующие свойства..
Из примесей, входящих в состав чугуна, наиболее сильное положительное влияние на графитизацию оказывает кремний (от 0,5 до 4-5 %). Меняя содержание кремния, можно получать чугуны, различные по структуре и свойствам.
Марганец препятствует графитизации, увеличивая склонность чугуна к отбеливанию. Содержание марганца в чугуне обычно не превышает 0,5-1,0 %. Сера – вредная примесь в чугуне. Ее отбеливающее влияние в 5-6 раз выше, чем марганца. Снижает жидкотекучесть, способствует образованию газовых пузырей, увеличивает усадку и склонность к образованию трещин. Хотя фосфор почти не влияет на графитизацию, он является полезной примесью, увели­чивая жидкотекучесть серого чугуна за счет образования легко­плавкой (950-980 °С) фосфидной эвтектики.
Обычно используются чугуны следующего химического соста­ва, %: 3,0-3,7 С, 1-3 Si, 0,5-1,0 Мп, менее 0,3 Р и 0,15 S. Иногда в чугун вводят легирующие элементы (Ni, Cr), улучшая его свойства. В России имеются Орско-Халиловское и Елизаветинское рудные месторождения, дающие природнолегированные чугуны, содержащие, %: до 3 Сг, 1 Ni, 0,2 Ti или 0,2 V.

Классификация и маркировка чугуна

Чугуны выплавляются в доменных печах, вагранках и электро­печах.
Выплавляемые в доменных печах чугуны бывают передель­ными, специальными (ферросплавы) и литейными. Передельные и специальные чугуны используются для последующей выплавки стали и чугуна. В вагранках и электропечах переплавляют литей­ные чугуны. Около 20% всего выплавляемого чугуна используют для изготовления литья. В литейном чугуне обычно содержится не более 4,0 % С. Кроме углерода обязательно присутствуют при­меси S, P, Mn, Si, причем в значительно большем количестве, чем в углеродистой стали.
В зависимости от содержания углерода, связанного в цементит, различают несколько видов чугуна (рисунок 2.7):
1Белый чугун (весь углерод в виде цементита Fe3C);
2 Половинчатый чугун (выше 0,8%углерода в виде Fe3C);
3 Перлитный серый чугун (0,7 – 0,8% углерода в виде Fe3C, входящего в состав перлита);
4 Ферритно-перлитный серый чугун ( 0,7 – 0,1% углерода);
5 Ферритный серый чугун (весь чугун в виде графита).
Рисунок 2.7– Структура чугуна

Белый чугун в изломе имеет белый цвет и характерный блеск.
В чугуне с отбеленной поверхностью основная масса металла имеет структуру серого чугуна, а поверхностный слой - белого чугуна. Отбеленный слой получают в толстостенных мас­сивных деталях при литье их в металлические формы. По мере удаления от поверхности вследствие уменьшения скорости охла­ждения структура постепенно переходит в структу­ру серого. Чугун поверхностного слоя в микроструктуре содержит много твердого и хрупкого цементита, который хорошо сопротив­ляется износу. Поэтому чугуны с отбеленной поверхностью ис­пользуют для деталей с высокой износостойкостью, для валков прокатных станов, мукомольных валов, вагонных колес с отбе­ленным ободом, лемехов плугов с отбеленным носком и лезвием.
Серый чугун маркируется буквами СЧ и цифрами, характери­зующими величину временного сопротивления при испытаниях на растяжение.
В высокопрочном чугуне графит имеет шаровид­ную форму. Маркируется он буквами ВЧ и цифрами, характеризующими величину временного сопротивления, например ВЧ 35.
Ковкие чугуны, в которых углерод находится в виде хлопь­евидного графита, получаются из белых чугунов путем отжига. Название ковкие чугуны условно, изделия из них получаются литьем, и пластической деформации они не подвергаются. Ков­кий чугун получается из белого путем графитизирующего отжига. Графит в ковком чугуне имеет форму хлопьев. Состав ковкого чугуна, %, довольно стабилен: 2,2-3,0 С; 0,7-1,5 Si; 0,2-0,6 Мп; 0,2 Р; 0,1 S. Маркируется буквами КЧ и цифрами времен­ного сопротивления и относительного удлинения, например КЧ 35-10. Отливки из ковких чугунов применяют для деталей, рабо­тающих при ударных и вибрационных нагрузках (картеры, ре­дукторы, фланцы, муфты).
Наряду с шаровидным графитом высокопрочные чугуны могут содержать графит вермикулярной формы (от лат. vermi-ciilus - червячок). Такой графит имеет форму изогнутых лепест­ков, размеры которых меньше по сравнению с частицами пла­стинчатого графита серого чугуна. Обозначение марки включает буквы Ч - чугун, ВГ - форма графита (вермикулярный графит); цифры 30, 35, 40, 45 - минимальное значе­ние временного сопротивления в МПа. Чугун ЧВГ 30 имеет ферритную металлическую основу, ЧВГ 35 и ЧВГ 40 - феррито-перлитную, а ЧВГ 45 - преимущест­венно перлитную. По физико-механическим свойствам и износостойкости чу­гун с вермикулярным графитом является переходной формой от чугунов с пластинчатым к высокопрочным чугунам с шаровид­ным графитом.
Требования к легированным чугунам для отливок с повы­шенной жаростойкостью, коррозионной стойкостью, износостой­костью или жаропрочностью регламентированы ГОСТ 7769-82. Легированные чугуны подвергаются термической обработке для обеспечения необходимых свойств и структуры.
Важным свойством легированных чугунов является сопротив­ление износу.
В качестве антифрикционных используются чугуны по ГОСТ 1585-85. Они предназначены для изготовления деталей, рабо­тающих в узлах трения со смазкой. Стандарт определяет марки антифрикционных чугунов, их химический состав, характери­стики, назначение, форму, размер и распределение графита, характер распределения фосфидной эв­тектики, твердость и предельные режимы эксплуатации деталей из этих чугунов. Основой их является железо, постоянные компоненты, %: 2,2-4,3 С; 0,5-4,0 Si; 0,3-12,5 Mn. Допускаются примеси, % : 0,1-1 Р; 0,03-0,2 S.
Буквы в обозначениях марок чугунов: АЧ - анти­фрикционный чугун, С - серый чугун с пластинчатым графитом, В - высокопрочный чугун с шаровидным графитом, К - ковкий чугун с хлопьевидным графитом.

Характеристики реферата

Учебное заведение
Программы
Просмотров
296
Скачиваний
38
Качество
Идеальное компьютерное
Размер
100,94 Kb

Список файлов

Картинка-подпись
Вам все понравилось? Получите кэшбэк - 40 рублей на Ваш счёт при покупке. Поставьте оценку и напишите положительный комментарий к купленному файлу. После Вы получите деньги на ваш счет.

Комментарии

Поделитесь ссылкой:
Рейтинг-
0
0
0
0
0
Поделитесь ссылкой:
Сопутствующие материалы
Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5119
Авторов
на СтудИзбе
445
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее