Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Структура, свойства и применение чугунов
Белые чугуны. В соответствии с диаграммой железо цементит, равновесная структура чугунов состоит из: - перлита, превращенного ледебурита и цементита вторичного - доэвтектические чугуны; - ледебурита — эвтектические; - превращенного ледебурита и цементита первичного заэвтектические. В белых чугунах весь углерод находится в виде структурно-свободного цементита и цементита, входящего в состав ледебурита. Присутствие цементита в структуре белых чугунов придает им высокую твердость, хрупкость и они практически не поддаются обработке резанием. Указанные свойства белых чугунов ограничивают их применение в качестве конструкционного материала. Белые (отбеленные) чугуны применяют в машиностроении в тех случаях, когда детали работают на износ (щеки камнедробилок, тормозные вагонные колодки и т. д.). Рабочая поверхность отливок для таких изделий должна иметь структуру белого чугуна, а центральная часть серого чугуна. Белые чугуны применяются в основном, для передела в сталь и ковкий чугун. Серые чугуны (ГОСТ 1412—79). Характерной структурной составляющей серых чугунов является графит, имеющий форму пластинок различной величины. Металлическая основа серых чугунов зависит от степени графитизации и может быть перлитной, перлитно-ферритной и ферритной. Структура серого перлитного чугуна состоит из перлита, на фоне которого расположены пластинки графита (рис.8.2, а). В таком чугуне -0,8% С находится в связанном состоянии в виде цементита, остальное количество углерода находится в свободном состоянии в виде графита. Структура серого перлитно-ферритного чугуна состоит из перлита и пластинок графита, располагающихся преимущественно на участках феррита. В таком чугуне связанного углерода меньше 0,8% (рис. 8.2.а). Структура серого ферритного чугуна состоит из зерен феррита, на фоне которых расположен графит (рис. 8.2,6). В сером ферритном чугуне весь углерод находится в свободном состоянии в виде графита. Чем меньше графитовых включений и чем они мельче, тем выше прочность чугуна. Улучшить механические свойства чугуна можно повышением прочности металлической основы и изменением формы и размеров графитных включений. Включения графита - это как бы пустоты, соответствующей формы, уменьшающие эффективную площадь поперечного сечения металлической матрицы и являющиеся концентраторами напряжений. Коэффициент концентрации напряжений (К) около включений графита пластинчатой формы составляет 4,0-7,5 (К=4 для серого чугуна на перлитной основе, пластичность его равна δ = 0,2 - 0,75%), а около включений графита шаровидной формы 2,5-3,5. Графитовые включения мало влияют на предел прочности на сжатие и твердость, которые определяются преимущественно структурой металлической основы. Разрушающая нагрузка при сжатии в 3—5 раз выше, чем при растяжении. Поэтому чугуны используют для изделий, работающих, главным образом, на сжатие. Графит повышает износостойкость и антифрикционные свойства чугуна и улучшает обрабатываемость резанием. Нарушая сплошность металлической основы, графит придает чугуну малую чувствительность к внешним концентраторам напряжений (дефектам поверхности и т. д.).
Наибольшей прочностью обладает серый перлитный чугун. Графит в перлитном чугуне более мелкий, чем в феррито-перлитном и ферритном. Ориентировочно химический состав (в %) серого чугуна может находиться в следующих пределах: углерода от 3,0 - 4,0; кремния от 1,5 - 2,6; марганца от 0,5- 1,1;серы не более- 0,15;фосфора от 0.1-0,3 (до 1,2 для художественного литья- каслинское литьё) Стандартные марки серых чугунов обозначаются буквами СЧ (серый чугун) и двумя цифрами, которые указывают на минимальное значение предела прочности при растяжении МПа 10 (ГОСТ 1412-79, изменения 1988) В табл. 8.1 приведены свойства некоторых стандартных марок серых чугунов. Т а б л и ц а 8.1. Механические свойства и примеры применения серых чугунов.
*А — антифрикционный.; Ψ = 2δх100%; где Ψ – характеристика демпфирующей способности (способности гасить вибрацию); δ =1/n – логарифмический декремент затухания; n – число колебаний, когда амплитуда колебаний меняется в е раз(е- основание натурального логарифма). Для стали Ψ =0,2%.
Чугуны СЧ25 - СЧ35 получают при введении модификаторов в жидкий чугун перед разливкой ферросилиция или силикокальция. Перлитный чугун применяют для отливок станин станков и механизмов. Для серых чугунов характерна зависимость прочности от толщины стенки отливки, с увеличением толщины стенки отливки предел прочности при растяжении снижается. Ковкие чугуны (ГОСТ 1215—79). Ковкие чугуны получают путем длительного нагрева при высоких температурах (отжиге) отливок из белого чугуна. В промышленности применяют ферритные ковкие чугуны (металлическая основа - феррит) и реже перлитные ковкие чугуны (металлическая основа перлит). Ферритные более пластичны, чем и объясняется преимущество их применения в машиностроении. Ковкие чугуны по сравнению с серыми, имеют пониженное содержание углерода и кремния (2,5—3% С; 0,7- 1,5% Si). Более низкое содержание углерода и хлопьевидная форма графита обусловливают повышенную пластичность сплава. Пониженное содержание кремния и углерода предотвращают выделение пластинчатого графита при охлаждении отливок. При отжиге белого чугуна на ферритный ковкий чугун протекает процесс графитизации в две стадии. Первая стадия графитизации происходит при температуре 900—1000° С и заключается в распаде эвтектического и вторичного цементита. После чего отливка имеет структуру аустенита и углерода отжига. Вторая стадия графитизации происходит при температуре ниже эвтектоидного превращения (А 1) и заключается в распаде эвтектоидного цементита. После отжига отливки имеют структуру феррита с включениями графита хлопьевидной формы (рис. 8.3, в). По сравнению с серым ковкий чугун имеет более высокие прочностные свойства, большее относительное удлинение. Стандартные марки ковких чугунов обозначаются буквами К — ковкий, Ч - чугун. После букв следуют числа. Первое указывает на предел прочности при растяжении (кгс/мм ), второе на относительное удлинение в (%). Отливки из ковкого чугуна применяют при ударных и вибрационных нагрузках (табл.8.2). Т а б л и ц а 8..2.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-05; просмотров: 53; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.190.219.49 (0.007 с.) |