БИЛЕТ№1

1. Диаграмма состояния Fe-Fe3c. Фазовые превращения в стали при кристаллизации и охлаждении в литейной форме.

Фазовые превращения:

A-B: Ж→δ; B-C; Ж→А; C-D: Ж→Ц1; E-F: Ж→(А+Ц)=Л; H-N: δ→А; S-E: γ1→γ2+Ц2; G-S: А→Ф; PSK: А→(Ф+Ц)=П(С, Т, Б); P-Q: Ф1→Ф2+Ц3

2.Особенности технологии плавки и получения отливок из высокохромистых чугунов.

Высоколегированные хромистые, хромоникелевые, никельхромистые стали дополнительно легируют Mo, V, Mn, Cu и др. Химические свойства металла зависят от их сродства к кислороду и способности пассивироваться. Такие стали являются коррозионностойкими. Стали мартенситно-ферритного класса обладают удовлетворительной коррозионной стойкостью, а также стали ферритного и аустенитного класса.

Выплавка высоколегированных хромистых и хромоникелеых сталей осуществляется в печах с основной футеровкой (дуговая и индукц.). в дуговых печах сталь получают как из свежей шихты с окислением, так и методом переплава; в индукционных – только переплавом. Необходимым условием выплавки является предупреждение чрезмерного угара хрома и других ЛЭ.

Выплавка из свежей шихты: в завалку вместе с низкоуглеродистым ломом дают руду и известь. После расплавления шихты шлак частично или полностью скачивают и наводят новый. С целью обезуглероживания ванны, дегазации в нагретом металл добавляют руду и продувают кислородом. После удаления окислительного шлака проводят раскисление ФС, алюминием, наводят восстановительный шлак, обрабатывают его углеродом и кремнием.

Метод переплава целесообразно проводить с применением газообразного кислорода. При этом шихта должна содержать не менее 60-75 % отходов, остальное углеродистые стали. В завалку дают известь (СаО). В конце плавки ванну продувают кислородом. Затем удаляют окислительный шлак и проводят рафинирование стали. Несмотря на хорошую жидкотекучесть, формы необходимо заливать сталью с большим перегревом и быстро. Увеличение температуры и скорости заливки вызвано склонностью этих сталей к пленообразованию. Наличие плен ухудшает условия заполнения полости формы и может служить причинной ухудшения качества отливки. С целью уменьшения окисления в период заливки и пригара на поверхности формы целесообразно наносить противопригарные покрытия, облицовочные смеси, проводить разливку в среде аргона, применять фильтровальные установки в ЛС.

Многие отливки подвергают различным видам ТО.

3. Роль эвтектического и эвтектоиднго превращения в формировании структкры чугунных отливок - При эвтектическом превращении происходит распад жидкости на аустенит и высокоуглеродистую фазу.

Ж→γ+Ц(Г)

Эта фаза определяет конечную структуру чугуна. Характер эвтектической кристаллизации существенно влияет на форму графитовых включений, их размеры и распределение в СЧ.

Возможность формирования разнообразных структур при кри­сталлизации и последующем охлаждении вытекает уже из рас­смотрения диаграмм фазового равновесия железо—графит и же­лезо—цементит. Характер эвтектического превращения определяет формирование высокоуглеродистой фазы. Распад эвтек­тической жидкости на аустенит (А) и графит (Г) или на аустенит и цементит (Ц) определяет получение качественно разных сплавов: серого и белого чугунов соответственно. Возможно также форми­рование половинчатых чугунов, когда часть высокоуглеродистой фазы представляет графит, а часть цементит. Ход эвтектической реакции, главным образом ее продолжительность, определяет количество, размеры, форму и взаимную ориентацию графита, размеры эвтектической ячейки. Форма и взаимная ориентация графита не могут быть изменены никакими видами термической обработки.

Структура чугуна окончательно формируется при эвтектоидном превращении. В сером чугуне к этому моменту сохраняются аустенит и графит, образовавшийся при эвтектическом превраще­нии, а также выделившийся из аустенита вследствие уменьшения растворимости углерода при охлаждении графит. Эвтектоидное превра­щение (распад аустенита) также зависит от вида высокоуглеродистой фазы (графит или цементит) и определяет строение металличе­ской матрицы (основы) чугуна.

В случае образования ферритно-графитного эвтектоида общая степень графитизации возрастает. Если же эвтектоид представ­ляет смесь феррита и цементита (перлит), вторая стадия графити­зации не протекает. Режим охлаждения отливки после ее затвер­девания в форме, а также в процессе термической обработки обусловливает природу металлической матрицы, которая может представлять перлит разной дисперсности, зернистый перлит, троостит, бейнит, мартенсит.

4.Технологические особенности получения отливок из хромистых чугунов -Особенностью кристаллизации хромистых чугунов является образование твёрдых растворов и цементита, а при содержании Cr свыше 3% - специальных карбидов и твердого, немагнитного и хрупкого интерметаллида Fe-Cr, содержащего 42-48% Cr и извесного как альфа фаза. Хромистые чугуны применяются главным образом как жаростойкие, коррозионостойкие и износостойкие материалы. Жаростойкость чугуна, естественно, возрастает с повышением с повышением в нём содержания Cr. Вместе с тем благоприятное влияние оказывает и повышение содержания C до 2,5-3,5%, особенно в сплавах, работающих одновременно в условиях истирания и высоких температур. Кремний повышает сопротивление чугуна окалинообразованию, а также пластичность и термическую стойкость чугуна; поэтому его содержание в высокохромистых чугунах не превышает 4%

Износостойкость определяется структурой и твёрдостью HB сплава; поэтому очень важно знать влияние на HB режимовТО, а в связи м этим температуру гамма ->альфа превращения. Весьма полезно при этом получение мартенситной структуры, для чего , например, в чугуне марки ИЧХ2Н4 рекомендуется определённое соотношение элементов. Склонность к образованию усадочных раковин возрастает с увеличением содержания Cr и уменьшением содержания C. Таким образом при высоком содержании хрома необходимо предусмотреть питание отливки прибылями, как при стальном литье. Удаление прибылей рекомендуется вести при подогреве отливок до 500 С. Следует учесть что с ростом содержания Cr повышается склонность к образованию холодных трещен, и поэтому необходимо при остывании отливок и их ТО создавать условия, обеспечивающие равномерное охлаждение разных частей отливок. Выплавку ХЧ можно производить как в дуговых, так и в индукционных электропечах. Плотность ХЧ находятся в пределах 7,3-7,5 г/см3

БИЛЕТ№2