Приборы, материалы, инструменты

СОДЕРЖАНИЕ

1 Цель работы....................................................................................... 3

2 Приборы, материалы, инструмент................................................. 3

3 Краткие теоретические сведения..................................................... 3

4 Ход выполнения работы.................................................................. 5

5 Ответы на контрольные вопросы................................................... 7

6 Вывод.................................................................................................. 9

7 Индивидуальное задание................................................................. 9

Цель работы

Изучить микроструктуру различных видов чугунов: белого, серого, ковкого, высокопрочного.

Приборы, материалы, инструменты

Микроскоп МИМ-7; комплект микрошлифов чугунов.

Краткие теоретические сведения

В зависимости от того, в каком состоянии находится углерод, в связанном или свободном, чугуны подразделяются на белые и серые. К последним относятся: серые, высокопрочные, ковкие. Белый чугун получил свое название по матово-белому цвету излома. Цвет объясняется присутствием значительного количества цементита Fе3С, который образуется при быстром охлаждении сплава (охлаждение в сырых земляных формах, металлических формах-кокилях). В белом чугуне присутствует эвтектика – ледебурит, состоящая из перлита и цементита по которой отличают белые чугуны от углеродистых сталей с помощью микроскопа. В белых чугунах практически весь углерод находится в химически связанном состоянии в виде цементита.......... Эвтектике свойственна повышенная хрупкость, поэтому чугуны, в отличие от сталей, не подвергаются прокатке, ковке, штамповке. В зависимости от содержания углерода различают три класса белых чугунов: доэвтектический, с содержанием углерода менее 4,3 %, эвтектический – с 4,3 %, заэвтектический – более 4,3 %. Доэвтектический чугун включает три структурных составляющих: перлит, ледебурит (Л), вторичный цементит. Эвтектический чугун представляет собой равномерную механическую смесь перлита с цементитом – ледебурит.

Заэвтектический чугун характеризуется двумя структурными составляющими – первичным цементитом и ледебуритом.

С увеличением содержания углерода количество первичного цементита в структуре возрастает. Серые, высокопрочные, ковкие чугуны характеризуются тем, что весь углерод в них или часть его находится в свободном состоянии в виде графита, равномерно распределенного в металлической основе. Формы выделения графита (Г) у них различные. По структуре металлической основы эти чугуны могут быть: а) ферритными (из феррита и графита); б) феррито–перлитными (из феррита, перлита, графита); в) перлитными (из перлита, графита). Все элементы, вводимые в чугун, делятся на графитообразующие (С, Si, Al, В, Br и др.) и карбидообразующие (Мn, Сr, V, W, Ti, Mo и др.). Скорость охлаждения оказывает существенное влияние на графитизацию чугуна. Чем меньше скорость охлаждения, тем полнее протекают процессы графитизации. В серых чугунах графит присутствует в форме пластинок (чешуек). Свойства серых чугунов при одинаковой металлической основе зависят от размеров, количества и распределения графитных включений. Чем больше графита в чугуне, чем грубее его включения и чем меньше они изолированы друг от друга, тем ниже качество чугуна. С увеличением количества перлита при одной и той же форме графитных включений механические свойства (прочность, твердость) чугуна повышаются. Серые чугуны по ГОСТ 1412-85 маркируются буквами: С – серый и Ч – чугун, после буквы следуют цифры, указывающие величину сопротивления при растяжении – σв (табл. 7.1).

Ковкие чугуны получают отжигом отливок, изготовленных из белого чугуна.В зависимости от строения металлической основы различают перлит- ный, феррито-перлитный и ферритный ковкие чугуны. Последний из них наиболее пластичен, твердость его минимальна. Маркируется ковкий чугун буквами: К – ковкий, Ч – чугун и цифрами. Первые две цифры – σв, вторые – относительное удлинение δ % (табл. 7.3).

Ход выполнения работы

R rlDYWTCIOGeaIS1SZtGIvvS0CjvJerkXjIO5sbBUehrrgxihlOmwF5QasiOMw9NGYP5n4JAfoSyN /N+AR0RSNjqMYCW0cb9TP3jE+/y9A33d0YJLU+3SUCRrYHZTD4fvLH4c3+8T/PA3WHwDAAD//wMA UEsDBBQABgAIAAAAIQCGW+JI4gAAAAsBAAAPAAAAZHJzL2Rvd25yZXYueG1sTI/BTsMwEETvSPyD tUhcEHWSBrcKcSpA4gYStAjRmxsvsSG2o9ht079nOcFxNU8zb+vV5Hp2wDHa4CXkswwY+jZo6zsJ b5vH6yWwmJTXqg8eJZwwwqo5P6tVpcPRv+JhnTpGJT5WSoJJaag4j61Bp+IsDOgp+wyjU4nOseN6 VEcqdz0vskxwp6ynBaMGfDDYfq/3ToL9+nh/udqWp+383hq3yeNz9tRKeXkx3d0CSzilPxh+9Ukd GnLahb3XkfUSRF7khFKwWJTAiBDzmwLYTkK5FAJ4U/P/PzQ/AAAA//8DAFBLAQItABQABgAIAAAA IQC2gziS/gAAAOEBAAATAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABbQ29udGVudF9UeXBlc10ueG1sUEsBAi0A FAAGAAgAAAAhADj9If/WAAAAlAEAAAsAAAAAAAAAAAAAAAAALwEAAF9yZWxzLy5yZWxzUEsBAi0A FAAGAAgAAAAhABuy0MoaAgAAVQQAAA4AAAAAAAAAAAAAAAAALgIAAGRycy9lMm9Eb2MueG1sUEsB Ai0AFAAGAAgAAAAhAIZb4kjiAAAACwEAAA8AAAAAAAAAAAAAAAAAdAQAAGRycy9kb3ducmV2Lnht bFBLBQYAAAAABAAEAPMAAACDBQAAAAA= " strokecolor="black [3213]"> u UNhZEIg4Z5ohLFJmUYi+9eSFnWR9upeMg7jQWF9WWutDMkIp02GfUGqIjjAOpY3APGn2R+AQH6Es rfzfgEdEymx0GMFKaON+l/2gEe/j9wr0fUcJLk21S0uRpIHdTTMcvrP4cXx/TvDD32DxDQAA//8D AFBLAwQUAAYACAAAACEArpMRK+IAAAALAQAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbEyPwU7DMBBE70j8 g7VIXBC1W0JSQpwKkLiBBG1V0Zsbm9gQr6PYbdO/ZznBbVYzmn1TLUbfsYMZogsoYToRwAw2QTts JaxXz9dzYDEp1KoLaCScTIRFfX5WqVKHI76bwzK1jEowlkqCTakvOY+NNV7FSegNkvcZBq8SnUPL 9aCOVO47PhMi5145pA9W9ebJmuZ7ufcS3NfH5u1qm522N4/O+tU0voqXRsrLi/HhHlgyY/oLwy8+ oUNNTLuwRx1ZJyEvBKEnCbPslkZRorgrSOwkZPO8AF5X/P+G+gcAAP//AwBQSwECLQAUAAYACAAA ACEAtoM4kv4AAADhAQAAEwAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAW0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnhtbFBLAQIt ABQABgAIAAAAIQA4/SH/1gAAAJQBAAALAAAAAAAAAAAAAAAAAC8BAABfcmVscy8ucmVsc1BLAQIt ABQABgAIAAAAIQBz1vMpGwIAAFUEAAAOAAAAAAAAAAAAAAAAAC4CAABkcnMvZTJvRG9jLnhtbFBL AQItABQABgAIAAAAIQCukxEr4gAAAAsBAAAPAAAAAAAAAAAAAAAAAHUEAABkcnMvZG93bnJldi54 bWxQSwUGAAAAAAQABADzAAAAhAUAAAAA " strokecolor="black [3213]"> Вторичный цементит

Ледебурит Перлит

Ледебурит (перлит + цементит)

Ледебурит

Первичный цементит

Ответы на контрольные вопросы

Вывод

Я изучил микроструктуру различных видов чугунов: белого, серого, ковкого, высокопрочного.

Индивидуальное задание

23. В чем различие между белыми и серыми чугунами (структура, механические свойства)?

Чугуны нашли широкое применение в качестве машиностроительных материалов благодаря сочетанию высоких литейных свойств, достаточной прочности, износостойкости, а так же относительной дешевизны. Чугуны используются для производства качественных отливок сложной формы (станины станков, корпуса приборов и т.д.). Чугунами называются сплавы железа с углеродом и некоторыми другими элементами(Si, Mn, S, P), причем содержание углерода в чугунах более 2,14 %. Свойства чугунов определяются металлической основой (матрицей), а также количеством, формой и расположением в ней графитовых включений. В зависимости от того, в какой форме присутствует углерод в сплаве, чугуны подразделяются на белый, серый, ковкий, высокопрочный и легированный, обладающий особыми свойствами (жаропрочностью, антифрикционностью и т.д.

Белые литейные чугуны. Белыми называются чугуны, в которых весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементитаFe3C. Из-за большого количества цементита белые чугуны имеют высокую твердость (НВ 450-550) и хрупкость, поэтому используются только для изготовления износостойких деталей типа шаров мельниц, звездочек в галтовочных барабанах, облицовочных плит для щековых дробилок, прокатных валков с отбеленной поверхностью и т. д. В связи с высокой хрупкостью белые чугуны имеют очень ограниченное применение и поэтому не маркируются. Серые литейные чугуны. Серыми называются чугуны с пластичной формой графита. Чугуны являются сплавами со сложным химическим составом, содержащими C, Si, Mn, S, P. Содержание этих элементов колеблется в следующих пределах C = 2,2 – 3,7 %, Si = 1-3%, Mn = 0,2-1,1%, P = 0,12-0,3%, S =0,02- 0,15 %. По структуре серый чугун делится на три вида: - серый ферритный со структурой феррит + графит, в этом чугуне весь углерод находится в виде графита; - серый феррито - перлитный со структурой феррит + перлит + графит; в этом чугуне количество связанного графита менее 0.8%;.-серый перлитный со структурой перлит + графит; в этом чугуне количество связанного графита составляет ~ 0.8%; Наиболее высокими механическими свойствами обладает серый чугун с перлитной структурой.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

1 Цель работы....................................................................................... 3

2 Приборы, материалы, инструмент................................................. 3

3 Краткие теоретические сведения..................................................... 3

4 Ход выполнения работы.................................................................. 5

5 Ответы на контрольные вопросы................................................... 7

6 Вывод.................................................................................................. 9

7 Индивидуальное задание................................................................. 9

Цель работы

Изучить микроструктуру различных видов чугунов: белого, серого, ковкого, высокопрочного.

Приборы, материалы, инструменты

Микроскоп МИМ-7; комплект микрошлифов чугунов.