ЛР №5 - Структура и свойства серых чугунов

Лабораторная работа № 5

5. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СЕРЫХ ЧУГУНОВ

Цель работы: изучить микроструктуру, свойства, способы получения и применение серых чугунов.

Вопросы для подготовки:

1. Чем отличается белый чугун от серого?

2. На какие классы подразделяют серые чугуны в зависимости от формы графитовых включений?

3. Какая металлическая основа может быть в серых чугунах и от чего это зависит?

4. Как получить серый чугун?

5. Как получить ковкий чугун?

6. Как получить высокопрочный чугун?

7. Как маркируют серые чугуны?

Методика выполнения работы:

1. По атласу микроструктур изучить микроструктуру белого и серых чугунов. Заполнить таблицу 1.

Таблица 1

2. Зарисовать схему микроструктуры серого чугуна.

3. Определить фазовый и структурный состав чугуна.

4. Визуально определить количество (в процентах) каждой структурной составляющей.

5. Рассчитать количество углерода в чугуне. Заполнить таблицу 2.

Таблица 2

3. Описать способ получения чугуна, его свойства, области применения.

Справочный материал:

Определение содержания углерода в серых чугунах, %:

С= С_своб. +С _связ.,

где С_своб. – количество углерода содержащегося в свободном состоянии в виде графита, %:

С_своб. = ,

где Г – площадь шлифа, занятая графитом;

ρ₁ – плотность графита, равная 2,3 г/см³;

ρ₂ – плотность чугуна, равная 7,7 г/см³.

С _связ. – количество связанного углерода (в виде цементита),%:

С _связ. = ,

где П – площадь шлифа, занятая перлитом.

Принято, что феррит практически не имеет углерода.

Рис. 1. Структурная диаграмма чугунов:

а) Влияние С и Si на структуру чугуна;

б) Влияние толщины отливки и суммы (С + Si) на структуру чугуна;

I – белые чугуны;

II – половинчатые чугуны;

III – серые перлитные чугуны;

IV – серые ферритно-перлитные чугуны;

V – серые ферритные чугуны.

Рекомендуемая литература:

1. Арзамасов Б.Н.   Материаловедение: Учебник для вузов.  / Макарова В.И.,Мухин Г.Г. и др.; Под ред. Б.Н.Арзамасова, Г.Г.Мухина-  М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2003 – стр. – (107÷109, 291,302).

2. Ульянина И.Ю.   Материаловедение в схемах-конспектах: учеб. пособие для вузов Ч.1. -  М.: МГИУ, 2006 – стр. – (44÷45,54÷56).

3. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Металловедение. – М.: Машиностроение, 1990. – стр. – (144÷155).

4. Конспект лекций.