- •Нижнетагильский технологический институт (филиал) Атлас структурных образований
- •Рецензенты:
- •Оглавление Введение
- •Введение
- •База данных микроструктур металлов и сплавов предназначена:
- •1. Микроскопический метод исследования металлов
- •1.1. Учебные лаборатории
- •Методические указания по практической и лабораторной работе
- •Техника безопасности при работе в химической лаборатории
- •1.2. Изготовление микрошлифов
- •Травители и режимы для выявления микроструктуры некоторых металлов и сплавов
- •1.3. Работа металлографического микроскопа мим-7
- •1.3.1. Измерение микроскопического объекта
- •1.3.2. Выявление границ зерен
- •1.3.3. Выявление неметаллических включений
- •1.3.4. Оценка величины зерна
- •2. Классификация и маркировка сплавов на основе железа и сплавов цветных металлов
- •2.1. Классификация и маркировка
- •2.1.5.2. Легированные конструкционные стали
- •2.3. Классификация и маркировка сплавов цветных металлов
- •2.3.1. Сплавы на медной основе
- •2.3.2. Сплавы на основе алюминия
- •2.3.3. Титан и его сплавы
- •2.3.4. Магний и его сплавы
- •3. Атлас шлифов
- •Легированные стали (2.1.5)
- •Цветные сплавы
- •Другие сплавы (2.3.6)
- •4. Термины
- •5. Рекомендации по составлению отчета
- •Библиографический список
- •Перечень сплавов
- •Атлас структурных образований
- •Нижнетагильский технологический институт (филиал)
- •622031, Г. Нижний Тагил, ул. Красногвардейская, 59
Легированные стали (2.1.5)
Углеродистые и легированные стали (2.1.5.1)
-
Марка
08Х17Т
Классификация:
Ферритные легированные стали, коррозионно-стойкая жаропрочная
Применение:
Изделия, работающие в окислительных средах, а также в атмосферных условиях, кроме морской атмосферы, в которой возможна точечная коррозия. Теплообменники, трубы. Сварные конструкции, не подвергающиеся действию ударных нагрузок и работающие при температуре не ниже –20 °С; сталь ферритного класса
Травитель:
3 % р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Нормализация
Компоненты:
C (0,08 масс. %), Cr (17 масс. %), Ti (0,6 масс. %)
Структурные составляющие:
Феррит, карбиды третичные
Описание:
Зерна феррита и небольшое количество третичных карбидов титана в жаростойкой стали.
Химический состав материала (%). 08Х17Т ГОСТ 5632–72
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Ti
Cu
до 0,08
до 0,8
до 0,8
до 0,6
до 0,025
до 0,035
16…18
до 0,8
до 0,3
-
Марка
14Х17Н2
Классификация:
Перлитные легированные стали. Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная
Применение:
Рабочие лопатки, диски, валы, втулки, фланцы, крепежные и другие детали, детали компрессорных машин, работающие на нитрозном газе, детали, работающие в агрессивных средах и при пониженных температурах; сталь мартенсито-ферритного класса
Травитель:
10 %-е хлорное железо
Обработка:
Нормализация
Компоненты:
C (0,14 масс. %), Cr (17 масс. %), Ni (2 масс. %)
Структурные составляющие:
Феррит, перлит
Описание:
Феррит (более светлый и однородный) и перлит (с карбидами хрома) в коррозионностойкой стали.
Химический состав материала (%). 14Х17Н2 ГОСТ 5632–72
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Ti
Cu
0,11…0,17
до 0,8
до 0,8
1,5…2,5
до 0,025
до 0,03
16…18
до 0,2
до 0,3
-
Марка
20Х13
Классификация:
Ферритные легированные стали (Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная)
Применение:
Энергетическое машиностроение и печестроение; турбинные лопатки, болты, гайки, арматура крекинг-установок с длительным сроком службы при температурах до 500 °С; сталь мартенситного класса
Травитель:
10 %-е хлорное железо
Обработка:
Нормализация
Компоненты:
C (0,2 масс. %), Cr (13 масс. %), Si (0,7 масс. %), Mn (0,7 масс. %)
Структурные составляющие:
Феррит, карбиды
Описание:
Феррит и карбиды в конструкционной коррозионно-стойкой стали.
Химический состав материала (%). 20Х13 ГОСТ 5632–72
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
0,16…0,25
до 0,6
до 0,6
до 0,6
до 0,025
до 0,03
12…14
-
Марка
40Х13
Классификация:
Ферритные легированные стали (сталь коррозионно-стойкая жаропрочная)
Применение:
Пружины для работы при температурах до 400…450 °С. Рессоры, шариковые подшипники, режущий и мерительный инструмент; сталь мартенситного класса
Травитель:
10 %-е хлорное железо
Обработка:
Отпуск
Компоненты:
C (0,4 масс. %), Cr (13 масс. %), Si (0,7 масс. %), Mn (0,7 масс. %)
Структурные составляющие:
Феррит, карбиды третичные
Описание:
Феррит и карбиды в конструкционной коррозионно-стойкой стали.
Химический состав материала (%). 40Х13 ГОСТ 5632–72
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
0,35…0,44
до 0,6
до 0,6
до 0,6
до 0,025
до 0,03
12…14
Легированные конструкционные стали (2.1.5.2)
-
Марка
37ХН3А
Классификация:
Сталь конструкционная легированная (хромоникелевая)
Применение:
Для производства шестерней, валов, втулок, силовых шпилек, болтов, гаек и других цементируемых деталей, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок и при отрицательных температурах; для изготовления крупных особо ответственных изделий тяжелого и энергетического машиностроения.
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Высокий отпуск после закалки (улучшение)
Компоненты:
C (0,37 масс. %), Cr (2 масс. %), Ni (3,5 масс. %)
Структурные составляющие:
Сорбит отпуска
Описание:
Сорбит отпуска
Химический состав материала (%). 37ХН3А ГОСТ 4543–71
Fe
C
Si
Mn
Cr
Ni
Ост.
0,32…0,40
0,17…0,37
0,30…0,60
0,60…0,90
2,75…3,15
-
Марка
40Х
Классификация:
Сталь конструкционная легированная (хромистая)
Применение:
Оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, губчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Нормализация
Компоненты:
C (0,4 масс. %), Cr (1,5 масс. %)
Структурные составляющие:
Перлит, феррит
Описание:
Избыточный феррит и перлит
Химический состав материала (%). 40Х ГОСТ 4543–71
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Cu
0,36…0,44
0,17…0,37
0,5…0,8
до 0,3
до 0,035
до 0,035
0,8…1,1
до 0,3
-
Марка
65Г
Классификация:
Сталь конструкционная легированная (марганцовистая)
Применение:
Пружины, рессоры, упорные шайбы, тормозные ленты, фрикционные диски, шестерни, фланцы, корпусы подшипников, зажимные и подающие цанги и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости, и детали, работающие без ударных нагрузок
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Нормализация
Компоненты:
C (0,65 масс. %), Mn (1 масс. %), Si (0,3 масс. %)
Структурные составляющие:
Перлит, феррит
Описание:
Избыточный феррит и перлит в конструкционной (пружинной) стали.
Химический состав материала (%). 65Г ГОСТ 14959–79
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Cu
0,62…0,7
0,17…0,37
0,9…1,2
до 0,25
до 0,035
до 0,035
до 0,25
до 0,2
Легированные инструментальные стали (2.1.5.3)
-
Марка
5ХВ2СФ
Классификация:
Сталь инструментальная легированная
Применение:
Ножи для холодной резки металла, резьбонакатные плашки, пуансоны и обжимные матрицы при холодной работе; деревообделочные инструменты при длительной работе
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (1,3 масс. %), Mn (0,35 масс . %), Ni (0,3 масс. %),
V (0,2 масс. %)
Структурные
составляющие:
Перлит, карбид
Описание:
Зернистый перлит с крупными карбидными частицами, которые часто располагаются в виде цепочек.
Химический состав материала (%). 5ХВ2СФ ГОСТ 5950–2000
-
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
W
V
Cu
0,45…0,55
0,8…1,1
0,15…0,45
до 0,4
до 0,03
до 0,03
0,9…1,2
1,8…2,3
0,15…0,3
до 0,3
-
-
Марка
ХВГ
Классификация:
Сталь инструментальная легированная
Применение:
Измерительный и режущий инструмент, для которого повышенное коробление при закалке недопустимо, резьбовые калибры, протяжки, длинные метчики, длинные развертки и другой вид специального инструмента, холодновысадочные матрицы и пуансоны, технологическая оснастка
Травитель:
3%-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Отжиг
Компоненты:
C (1,0 масс. %), Mn (1,1 масс. %), Ni (0,4 масс. %),
V (0,2 масс. %)
Структурные
составляющие:
Перлит, карбид
Описание:
Зернистый перлит с карбидами различных размеров. Различные участки ферритной матрицы травятся неодинаково.
Химический состав материала (%). ХВГ ГОСТ 5950–2000
-
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
W
Cu
0,9…1,05
0,1…0,4
0,8…1,1
до 0,4
до 0,03
до 0,03
0,9…1,2
1,2…1,6
до 0,3
-
-
Марка
ХВ4
Классификация:
Сталь инструментальная легированная
Применение:
Для прошивных пуассонов, инструментов для чистового резания твердых материалов с небольшой скоростью и граверных работ
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (1,3 масс. %), Mn (0,35 масс. %), Ni (0,3 масс. %),
V (0,2 масс. %)
Структурные
составляющие:
Перлит, феррит, карбид
Описание:
Зернистый перлит. Ферритные зерна матрицы очень мелкие. Карбидные частицы имеют различные формы и размеры; они состоят из карбидов Ме6С, цементита и WC серого цвета с четко очерченными прямоугольными границами.
Химический состав материала (%). ХВ4 ТУ 5950-73
(в последней версии ГОСТа материал отсутствует)
-
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
W
V
Cu
1,25…1,45
0,15…0,35
0,15…0,4
до 0,35
до 0,03
до 0,03
0,4…0,7
3,5…4,3
0,15…0,3
до 0,3
-
-
Марка
Х12М
Классификация:
Сталь инструментальная штамповая
Применение:
Для изготовления накатных роликов, волочильных досок и волок, глазков для калибрования металла; матриц и пуансонов вырубных штампов; пуансонов и матриц холодного выдавливания, эксплуатируемых с рабочими давлениями до 1400…1600 мПа
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Ковка и отжиг
Компоненты:
C (1,6 масс. %), Cr (12 масс. %), Mo (0,5 масс. %), V (0,2 масс. %)
Структурные составляющие:
Сорбит отпуска, карбиды первичные, карбиды вторичные
Описание:
Первичные (крупные) и вторичные (мелкие) карбиды хрома в сорбитной матрице инструментальной стали для штампов холодного деформирования.
Химический состав материала (%). Х12М ГОСТ 5950–73
(в последней версии ГОСТа материал отсутствует)
C
Si
Mn
S
P
Cr
Mo
V
1,45…1,65
0,15…0,35
0,15…0,4
до 0,03
до 0,03
11…12,5
0,4…0,6
0,15…0,3
Быстрорежущие инструментальные стали (2.1.5.4)
-
Марка
Р18
Классификация:
Сталь инструментальная быстрорежущая. Карбидные легированные стали
Применение:
Резцы, сверла, фрезы, резьбовые фрезы, долбяки, развертки, зенкеры, метчики, протяжки для обработки конструкционных сталей с прочностью до 1000 МПа, от которых требуется сохранение режущих свойств при нагревании во время работы до 600 °С
Травитель:
50 %-я смесь соляной и азотной кислот
Обработка:
Закалка с 1260 °С и отпуск 400 °С
Компоненты:
C (0,8 масс. %), W (18 масс. %), Cr (4 масс. %), V (1 масс. %)
Структурные составляющие:
Мартенсит, карбиды первичные
Описание:
Мартенсит и первичные карбиды W в быстрорежущей стали.
Химический состав материала (%). Р18 ГОСТ 19265–73
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Mo
W
V
Co
Cu
0,73…0,83
0,2…0,5
0,2…0,5
до 0,6
до 0,03
до 0,03
3,8…4,4
до 1
17…18,5
1…1,4
до 0,5
до 0,25
Марка
Р18
Классификация:
Сталь инструментальная быстрорежущая. Карбидные легированные стали
Применение:
Резцы, сверла, фрезы, резьбовые фрезы, долбяки, развертки, зенкеры, метчики, протяжки для обработки конструкционных сталей с прочностью до 1000 МПа, от которых требуется сохранение режущих свойств при нагревании во время работы до 600 °С.
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Ковка и отжиг
Компоненты:
C (0,8 масс. %), W (18 масс. %), Cr (4 масс. %), V (1 масс. %)
Структурные составляющие:
Сорбит отпуска, карбиды первичные, карбиды вторичные
Описание:
Первичные (крупные) и вторичные (мелкие) карбиды вольфрама в сорбитной матрице быстрорежущей стали.
Химический состав материала (%). Р18 ГОСТ 19265–73
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Mo
W
V
Co
Cu
0,73…0,83
0,2…0,5
0,2…0,5
до 0,6
до 0,03
до 0,03
3,8…4,4
до 1
17…18,5
1…1,4
до 0,5
до 0,25
-
Марка
Р18
Классификация:
Сталь инструментальная быстрорежущая. Карбидные легированные стали
Применение:
Резцы, сверла, фрезы, резьбовые фрезы, долбяки, развертки, зенкеры, метчики, протяжки для обработки конструкционных сталей с прочностью до 1000 МПа, от которых требуется сохранение режущих свойств при нагревании во время работы до 600 °С
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (0,8 масс. %), W (18 масс. %), Cr (4 масс. %), V (1 масс. %)
Структурные составляющие:
Ледебурит, тростит закалки, мартенсит
Описание:
Быстрорежущая сталь. Литое состояние. Участки пестрого ледебурита между темными дендритами превращенного в тростит аустенита (матрица). Центральные области некоторых зерен аустенита испытали мартенситное превращение (мартенсит светлый).
Химический состав материала (%). Р18 ГОСТ 19265–73
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Mo
W
V
Co
Cu
0,73…0,83
0,2…0,5
0,2…0,5
до 0,6
до 0,03
до 0,03
3,8…4,4
до 1
17…18,5
1…1,4
до 0,5
до 0,25
Шарикоподшипниковые стали (2.1.5.5)
-
Марка
ШХ15
Классификация:
Сталь конструкционная подшипниковая
Применение:
Шарики диаметром до 150 мм, ролики диаметром до 23 мм, кольца подшипников с толщиной стенки до 14 мм, втулки плунжеров, плунжеры, нагнетательные клапаны, корпуса распылителей, ролики толкателей и другие детали, от которых требуется высокая твердость, износостойкость и контактная прочность.
Травитель:
50 %-я смесь соляной и азотной кислот
Обработка:
Закалка сильного перегрева до 1100 °С
Компоненты:
Cr (1,3…1,7 масс. %), Ni (0,4 масс. %), Ti (0,01 масс. %)
Структурные составляющие:
Грубоигольчатый мартенсит, большое количество остаточного аустенита
Описание:
Малолегированные хромистые стали используются как подшипниковые, износостойкие и инструментальные (для режущего и измерительного инструмента).
Химический состав материала (%). ШХ15 ГОСТ 801–78
-
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Ti
Cu
O
0,95…1,05
0,17…0,37
0,2…0,4
до 0,3
до 0,02
до 0,027
1,3…1,65
до 0,01
до 0,25
до 0,0015
-
-
Марка
ШХ15
Классификация:
Сталь конструкционная подшипниковая
Применение:
Шарики диаметром до 150 мм, ролики диаметром до 23 мм, кольца подшипников с толщиной стенки до 14 мм, втулки плунжеров, плунжеры, нагнетательные клапаны, корпуса распылителей, ролики толкателей и другие детали, от которых требуется высокая твердость, износостойкость и контактная прочность.
Травитель:
50 %-я смесь соляной и азотной кислот
Обработка:
Перегрев при отжиге
Компоненты:
Cr(1,3…1,7 масс. %), Ni (0,4 масс. %), Ti(0,01 масс. %)
Структурные составляющие:
Крупноигольчатый мартенсит
Описание:
Малолегированные хромистые стали используются как подшипниковые, износостойкие и инструментальные (для режущего и измерительного инструмента)
Химический состав материала (%). ШХ15 ГОСТ 801–78
-
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Ti
Cu
O
0,95…1,05
0,17…0,37
0,2…0,4
до 0,3
до 0,02
до 0,027
1,3…1,65
до 0,01
до 0,25
до 0,0015
-
Специальные стали (2.1.5.6)
-
Марка
29НК «Ковар»
Классификация:
Сплавы прецизионные, магнитный сплав
Применение:
Для вакуумных спаев элементов радиоэлектронной аппаратуры со стеклами С49-1, С52-1, С48-1, С47-1; ТКЛР*1000000 в диапазоне температур от –70 до +420 ºC не более 4,5…6,5 [1 ºC]
Травитель:
50 %-я смесь соляной и азотной кислот
Обработка:
Нормализация
Компоненты:
Ni (29 масс. %), Co (18 масс. %)
Структурные составляющие:
Зерна аустенита, равноосные
Описание:
«Ковар» – сплав с заданным коэффициентом линейного расширения (5∙10–6) 1/град для спайки со стеклом (для электроваккумных приборов). Мелкие зерна аустенита с двойниками.
Химический состав материала (%). 29НК ГОСТ 10994–74
Fe
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Co
Ti
Al
Cu
51,14…54,5
до 0,03
до 0,3
до 0,4
28,5…29,5
до 0,015
до 0,015
до 0,1
17…18
до 0,1
до 0,2
до 0,2
-
Марка
36НХТЮ
Классификация:
Сплав прецизионный с заданными свойствами упругости
Применение:
Для упругих чувствительных элементов, работающих при температуре до 250 °С
Травитель:
Электролитическое в конц. азотной кислоте
Обработка:
Нормализация
Компоненты:
Ni (36 масс. %), Cr (12,5 масс. %), Ti (3 масс. %),
Al (1 масс. %) Mn (1 масс. %)
Структурные составляющие:
Аустенит
Описание:
Аустенит в стали для упругих элементов приборов. Наибольший предел упругости (800 МПа при деформации 0,002 %) достигается после закалки с 950 °С на пересыщенный твердый раствор с последующим старением при 700 °С в течение 2 часов для выделения кристаллов изоморфной γ-штрих фазы субмикронных размеров.
Химический состав материала (%). 36НХТЮ ГОСТ 10994–74
Fe
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Ti
Al
43,61…48,8
до 0,05
0,3…0,7
0,8…1,2
35…37
до 0,02
до 0,02
11,5…13
2,7…3,2
0,9…1,2
-
Марка
04Х18Н9Т
Классификация:
Аустенитные легированные стали
Применение:
Аустенитные хромоникелевые стали обнаруживают особенно хорошее сочетание обрабатываемости, механических свойств и коррозионной стойкости. Поэтому они рекомендованы для множества применений и являются самой значительной группой нержавеющих сталей. Важнейшим свойством этой группы сталей является высокая коррозионная стойкость, повышающаяся с ростом содержания легирующих, особенно хрома и молибдена.
Травитель:
50 %-я смесь соляной и азотной кислот
Обработка:
Закалка и холодная деформация
Компоненты:
C (0,04 масс. %), Cr (18 масс. %), Ni (9 масс. %), Ti (0,1 масс. %)
Структурные
составляющие:
Аустенит, феррит
Описание:
Крупные зерна аустенита и выделения феррита (темные включения частично по границам зерен, частично внутри них), образовавшиеся в результате ускорения диффузии при холодной деформации в метастабильной нержавеющей аустенитной стали. Выделения феррита приводят к резкому росту скорости коррозии.
Химический состав материала (%). 04Х18Н9Т ГОСТ 5632–72
C
Mn
Ni
S
P
Cr
–
0,04
до 1,5
7…9
до 0,02
до 0,035
17…19
(0,5…0,8) Ti, остальное Fe
-
Марка
04Х18Н9Т
Классификация:
Сталь конструкционная криогенная (аустенитные легированные стали)
Применение:
Детали, работающие до 600 °С. Сварные аппараты и сосуды, работающие в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей и другие детали, работающие под давлением при температуре от –196 до +600 °С, а при наличии агрессивных сред до +350 °С; сталь аустенитного класса
Травитель:
Электролитическое в конц. азотной кислоте
Обработка:
Закалка
Компоненты:
C (0,04 масс. %), Cr (18 масс. %), Ni (9 масс. %),
Ti (0,1 масс. %) Mn (1,5 масс. %)
Структурные составляющие:
Аустенит, карбиды вторичные
Описание:
Аустенит и незначительное количество карбидов Ti в нержавеющей стали. Хорошо видны двойники – характерный признак аустенита.
Химический состав материала (%). 04Х18Н9Т ГОСТ 5632–72
C
Mn
Ni
S
P
Cr
–
0,04
до 1,5
7…9
до 0,02
до 0,035
17…19
(0,5…0,8) Ti, остальное Fe
-
Марка
12Х18Н10Т
Классификация:
Сталь конструкционная криогенная (аустенитные легированные стали)
Применение:
Детали, работающие до 600 °С. Сварные аппараты и сосуды, работающие в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей и другие детали, работающие под давлением при температуре от –196 до +600 °С, а при наличии агрессивных сред до +350 °С; сталь аустенитного класса
Травитель:
Электролитическое в конц. азотной кислоте
Обработка:
Нормализация
Компоненты:
C (0,12 масс. %), Cr (18 масс. %), Ni (10 масс. %),
Ti (1 масс. %) Mn (1,5 масс. %)
Структурные составляющие:
Аустенит, карбиды вторичные
Описание:
Аустенит и карбиды Ti в нержавеющей стали.
Химический состав материала (%). 12Х18Н10Т ГОСТ 5632–72
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Cu
–
до 0,12
до 0,8
до 2
9…11
до 0,02
до 0,035
17…19
до 0,3
(0,5…0,8) Ti, остальное Fe
-
Марка
Кремнистое железо «графсил»
Классификация:
Специальные сплавы
Применение:
Магнитомягкий сплав. Очень высокая коррозионная стойкость в растворах H2SО4 даже при температурах кипения. В HNO3 сплав отличается высокой коррозионной стойкостью, особенно в концентрированных растворах при температурах кипения (кислотные центробежные насосы).
Травитель:
7 мл Н2О2, 30 мл воды, 5…30 капель 30 % НCl в спирте
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (0,01 масс. %), Si (3 масс. %)
Структурные составляющие:
Феррит
Описание:
Фигуры травления в зернах феррита. Форма фигур определяется ориентировкой их плоскости, выходящей на плоскость шлифа.
Химический состав в % материала, «графсил»
C
Si
Mn
S
P
Cr
Cu
до 1,4
до 1,2
до 0,5
до 0,03
до 0,3
до 0,1
до 0,03
ЧУГУН
Как уже отмечалось выше, по сравнению с углеродистой сталью, чугун имеет более высокое содержание углерода (практически от 2 до 4 %). Углерод в чугуне может находиться в двух состояниях: в связанном – в виде химического соединения Fe3C, либо в свободном – в виде графита. В зависимости от состояния углерода в чугуне различают:
– белый чугун
-
Марка
Белый чугун
Классификация:
Чугуны
Применение:
ШАРЫ, ЦИЛЬПЕБСЫ, мелющие тела – предназначены для измельчения руд, породы, клинкера и других материалов
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (3,5 масс. %)
Структурные составляющие:
Ледебурит, перлит
Описание:
Дендриты превращенного в перлит аустенита (темные включения) и ледебурит (пестрая матрица).
Химический состав материала (%). Белый чугун ГОСТ 805–95
C
Si
Mn
S
P
Cr
2,6…3,1
0,5…1,5
0,25…1,0
до 0,2
до 0,2
до 1,2
-
Марка
Белый чугун
Классификация:
Чугуны
Применение:
Используется в качестве фрикционных деталей механизмов сухого трения, таких как всем известные тормозные колодки. Наряду с тем, таким сплавам также свойственна высокая износоустойчивость, поэтому из них выполняют валы и валки на прокатном оборудовании широкого назначения
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (4,15 масс. %)
Структурные составляющие:
Ледебурит
Описание:
Ледебурит
Химический состав материала (%). Белый чугун ГОСТ 805–95
C
Si
Mn
S
P
4,3 ± 0,1
0,5…2,0
0,3…0,5
до 0,2
до 0,4
Марка
Белый чугун
Классификация:
Чугуны
Применение:
Используется в качестве фрикционных деталей механизмов сухого трения, таких как всем известные тормозные колодки. Наряду с тем, таким сплавам также свойственна высокая износоустойчивость, поэтому из них выполняют валы и валки на прокатном оборудовании широкого назначения
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (4,3 масс. %)
Структурные составляющие:
Ледебурит
Описание:
Ледебурит в эвтектическом чугуне. Видно несколько колоний ледебурита.
Химический состав материала (%). Белый чугун ГОСТ 805–95
C
Si
Mn
S
P
4,3 ± 0,1
0,5…2,0
0,3…0,5
до 0,2
до 0,4
-
Марка
Белый чугун
Классификация:
Чугуны
Применение:
Переплав
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (5,0 масс. %)
Структурные составляющие:
Ледебурит, цементит первичный
Описание:
Крупные пластины (плоские дендриты) первичного цементита (светлые) и ледебурит (пестрая матрица) в виде нескольких колоний.
Химический состав материала (%). Белый чугун ГОСТ 805–95
C
Si
Mn
S
P
4,5…6,1
1,0…2,0
0,5…1,0
до 0,3
до 0,5
-
Марка
Половинчатый чугун
Классификация:
Чугуны
Применение:
Используют для получения отливок с повышенной износостойкостью, т. е. с поверхностным отбелом и более вязким (графитизированным) внутренним строением структуры
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (3,7 масс. %)
Структурные составляющие:
Графит крабовидный, перлит, ледебурит, цементит вторичный
Описание:
Половинчатый чугун. Темно-серые включения крабовидного графита в светло-серой перлитной матрице и пестрый ледебурит (затвердевший в последнюю очередь) на стыках перлитных зерен. В некоторых стыках перлитных зерен наблюдаются также светлые участки вторичного цементита.
Химический состав материала (%). Половинчатый чугун ГОСТ 3443–87
C
Si
Mn
S
P
2,0…3,7
1,4…2,6
0,5…1,1
до 0,12
до 0,3
– серый чугун
-
Марка
Сч 00
Классификация:
Серый чугун
Применение:
Грузы, плиты для полов и другие неответственные отливки
Травитель:
Не травлено
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (3,34 масс. %)
Структурные
составляющие:
Графит крабовидный
Описание:
Крабовидные (пластинчатые) включения графита. Структура металлической основы не видна, т. к. шлиф не травлен.
Химический состав материала (%). Серый чугун ГОСТ 1412–85
C
Si
Mn
S
P
3,1…3,5
1,1…1,8
0,6…0,9
до 0,12
до 0,2
-
Марка
СЧ 10
Классификация:
Серый чугун
Применение:
Для изготовления отливок
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (3,4 масс. %)
Структурные
составляющие:
Феррит, графит крабовидный
Описание:
Серый чугун на ферритной металлической основе. Темные включения крабовидного графита в ферритной матрице.
Химический состав материала (%). СЧ10 ГОСТ 1412–85
C
Si
Mn
S
P
3,5…3,7
2,2…2,6
0,5…0,8
до 0,15
до 0,3
-
Марка
СЧ 10
Классификация:
Серый чугун
Применение:
Для изготовления отливок
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (2,5 масс. %), Si (2,5 масс. %)
Структурные
составляющие:
Феррит, графит крабовидный
Описание:
Серый чугун на ферритной металлической основе. Темные включения крабовидного графита в ферритной матрице. Мелкие темные округлые включения – силициды.
Химический состав материала (%). СЧ10 ГОСТ 1412–85
C
Si
Mn
S
P
3,5…3,7
2,2…2,6
0,5…0,8
до 0,15
до 0,3
-
Марка
СЧ 15
Классификация:
Серый чугун
Применение:
Рукоятки, крышки и другие неответственные отливки
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье с медленным охлаждением
Компоненты:
C (3,5 масс. %)
Структурные составляющие:
Феррит, графит крабовидный
Описание:
Серый чугун на ферритной металлической основе. Темные включения крабовидного (пластинчатого) графита в ферритной матрице.
Химический состав материала (%). Серый чугун ГОСТ 1412–85
C
Si
Mn
S
P
3,5…3,7
2,0…2,4
0,5…0,8
до 0,15
до 0,2
-
Марка
СЧ 18
Классификация:
Серый чугун
Применение:
Для ответственных отливок с толщиной стенок до 20 мм, не имеющих поверхностей скольжения
Травитель:
Не травлено
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (3,42 масс. %), Si (2,7 масс. %)
Структурные составляющие:
Графит крабовидный, феррит, перлит
Описание:
Растровая электронная микроскопия. Контраст во вторичных электронах. Феррит и перлит вблизи крабовидного графитного включения.
Химический состав материала (%). Серый чугун ГОСТ 1412–85
C
Si
Mn
S
P
2,5…2,8
1,2…3,6
0,6…1,2
до 0,15
до 0,2
-
Марка
СЧ 20
Классификация:
Серый чугун
Применение:
Рукоятки, крышки и другие неответственные отливки
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье с медленным охлаждением
Компоненты:
C (3,4 масс. %)
Структурные составляющие:
Перлит, феррит, графит крабовидный
Описание:
Серый чугун на феррито-перлитной металлической основе. Темно-серые включения крабовидного (пластинчатого) графита, окруженные оболочкой ферритных зерен (светлые) в перлитной матрице (темная).
Химический состав материала (%). Серый чугун ГОСТ 1412–85
C
Si
Mn
S
P
3,3…3,5
1,4…2,4
0,7…1,0
до 0,15
до 0,2
-
Марка
СЧ 24
Классификация:
Серый чугун (маслотный)
Применение:
Для изготовления поршневых колец для ступеней как низкого, так и высокого давления
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (3,0 масс. %)
Структурные составляющие:
Перлит, феррит, графит крабовидный
Описание:
Серый чугун на феррито-перлитной металлической основе. Темно-серые включения крабовидного (пластинчатого) графита, окруженные оболочкой ферритных зерен (светлые) в перлитной матрице (темная).
Химический состав материала (%). Серый чугун ГОСТ 1412–85
C
Si
Mn
S
P
3,3…3,5
1,4…2,4
0,7…1,0
до 0,15
до 0,2
-
Марка
СЧ 30
Классификация:
Серый чугун
Применение:
Блоки, головки и гильзы цилиндров, крышки коренных подшипников двигателей, тормозные диски и диски сцепления, тормозные барабаны и другие детали, для которых серый чугун является оптимально технологичным и экономичным конструкционным материалом.
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (3,3 масс. %)
Структурные составляющие:
Графит крабовидный, перлит, эвтектика
Описание:
Серый чугун на перлитной металлической основе. Крабовидные включения графита (черный) в перлитной матрице. На стыках границ зерен перлита видны светло-пестрые участки тройной фосфидной эвтектики.
Химический состав материала (%). Серый чугун ГОСТ 1412–85
C
Si
Mn
S
P
3,0…3,3
1,3…1,9
0,7…1,0
до 0,12
до 0,2
-
Марка
АЧС-1
Классификация:
Серый чугун (чугун антифрикционный)
Применение:
Для работы в паре с термически обработанным валом
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (3,4 масс. %)
Структурные составляющие:
Графит, перлит, феррит
Описание:
Пластинчатый перлит и феррит, распределенный графит прямолинейной формы
Химический состав материала (%). Серый чугун ГОСТ 1412–85
C
Si
Mn
S
P
3,0…3,3
1,3…1,9
0,7…1,0
до 0,12
до 0,2
– ковкий чугун
-
Марка
КЧ 35-10
Классификация:
Ковкий чугун
Применение:
Детали, работающие при высоких статических и динамических нагрузках
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Графитизирующий отжиг в 2 стадии
Компоненты:
C (2,6 масс. %)
Структурные составляющие:
Феррит, графит хлопьевидный
Описание:
Ковкий чугун на ферритной металлической основе. Хлопьевидные включения графита (темно-серые) в ферритной матрице.
Химический состав материала (%). Ковкий чугун ГОСТ 1215–79
C
Si
Mn
S
P
Cr
2,5…2,8
1,2…1,4
0,3…0,6
до 0,06
до 0,12
до 0,06
-
Марка
КЧ 3510
Классификация:
Ковкий чугун
Применение:
Детали, работающие при высоких статистических и динамических нагрузках
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Графитизирующий отжиг в 2 стадии
Компоненты:
C (3,2 масс. %)
Структурные составляющие:
Феррит, графит хлопьевидный
Описание:
Ковкий чугун на ферритной металлической основе. Хлопьевидные включения графита (темно-серые) в ферритной матрице.
Химический состав материала (%). Ковкий чугун ГОСТ 1215–79
C
Si
Mn
S
P
Cr
2,5…2,8
1,2…1,4
0,3…0,6
до 0,06
до 0,12
до 0,06
– высокопрочный чугун
-
Марка
ВЧ40
Классификация:
Высокопрочный чугун
Применение:
Для изделий с высокой прочностью и удовлетворительной пластичностью
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (3,4 масс. %)
Структурные составляющие:
Графит глобулярный, перлит
Описание:
Пластинчатый перлит, шаровидный графит компактной формы
Химический состав материала (%). ВЧ40 ГОСТ 7293–85
C
Si
Mn
S
P
Cr
2,7…3,8
0,5…2,9
0,2…0,6
до 0,02
до 0,1
до 0,1
-
Марка
ЧХ16М2
Классификация:
Высокопрочный чугун
Применение:
Для изделий с высокой прочностью и высокой пластичностью
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (3,2 масс. %)
Структурные составляющие:
Перлит, цементит вторичный
Описание:
Пластинчатый перлит, цементит разной дисперсности
Химический состав материала (%). ВЧ40 ГОСТ 7293–85
C
Si
Mn
S
P
Cr
2,7…3,8
0,5…2,9
0,2…0,6
до 0,02
до 0,1
до 0,1
-
Марка
ВЧ80-2
Классификация:
Высокопрочный чугун
Применение:
Для изделий с высокой прочностью и удовлетворительной пластичностью
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (3,4 масс. %)
Структурные
составляющие:
Зерна или глобули
Описание:
Зерна или глобули
Химический состав материала (%). Высокопрочный чугун ГОСТ 7293–85
-
C
Si
Mn
S
P
Mg
Cr
Cu
Ni
3,2…3,6
2,6…2,9
0,4…0,7
до 0,01
до 0,1
0,01…0,03
до 0,15
0,06
0,06
-
-
Тот же объект,
но при большем увеличении
Марка
ВЧ65-5
Классификация:
Высокопрочный чугун
Применение:
Детали машин, работающих в тяжелых условиях, вместо поковок или отливок из стали. Из высокопрочного чугуна изготовляют детали прокатных станов, кузнечно-прессового оборудования, паровых турбин (лопатки направляющего аппарата), тракторов, автомобилей (коленчатые валы, поршни) и др.
Травитель:
3 %-й р-р азотной кислоты в спирте
Обработка:
Литье
Компоненты:
C (3,4 масс. %)
Структурные составляющие:
Графит глобулярный, перлит
Описание:
Высокопрочный серый чугун на ферритно-перлитной металлической основе. Модифицирование магнием. Глобулярные включения графита (черный) окруженные слоем феррита (светлый) в темной перлитной матрице.
Химический состав материала (%). Высокопрочный чугун ГОСТ 7293–85
C
Si
Mn
S
P
Cr
Mg
3,4 – 3,6
1,8 – 2,2
0,96 – 1,2
до 0,01
до 0,06
до 0,01
0,01…0,03
