Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Пособие по лаб работам.doc
Скачиваний:
153
Добавлен:
21.03.2015
Размер:
5.52 Mб
Скачать

4.2. Высокопрочный чугун

Высокопрочный чугун получают модифицированием расплава чугуна магнием или церием, которые затрудняют направленный рост графита и обеспечивают кристаллизацию графита в шаровидной форме.

Химсостав высокопрочных чугунов примерно следующей: 3,2..3,1% С; 2,9..2,6% ; 0,6..0,8%Мn; до 0,12%Р, до 0,03%S; 0,02..0,3% Мg или Zn .

Марки высокопрочных чугунов обозначают буквами ВЧ ( высокопрочный чугун), далее следует число, которое характеризует предел прочности при растяжении в (кгс/мм2) .

Высокопрочные чугуны обладают высоким пределом текучести в (300…420МПа), что выше предела текучести стальных отливок. высокие механические свойства этих чугунов можно объяснить не только присутствием в структуре перлита, но и шаровидной формой графитовых включений, которые не создают высокой концентрации напряжений при нагружении деталей.

Высокопрочные чугуны находят широкое применение в различных отраслях промышленности. Из них изготавливают оборудование прокатных станов (прокатные валки), кузнечно-прессовое оборудование (траверсы прессов, шабот - молоты), в тракторо- и автомобилестроении - коленчатые валы, поршневые кольца, ступицы колес, тормозные барабаны и многие детали, работающие при высоких циклических нагрузках в условиях изнашивания.

4.3. Ковкий чугун

Ковкий чугун получают путем отжига белого чугуна, отливки из ковкого чугуна обладают высокими свойствами в том случае, если в процессе кристаллизации и охлаждения отливок в форме не произойдет процесс графитизации. Чтобы предотвратить графитизацию, чугун должен иметь пониженное содержание углерода и кремния, а отливки - незначительную толщину стенок (до 25мм). Ориентировочный состав ковкого чугуна: 2,4..3,0%С; 0,8..1,4%Si; 0,3..1,0%Мn; P0,2% и S<0,1%.

Ковкий чугун получают путем отжига белого чугуна при температуре 950..1000 0С в течение 15..20 ч. При этом цементит распадается на графит и аустенит Fe3CFe (С) +C. При небольшом переохлаждении несколько ниже Ас1 происходит распад аустенита на феррито-цементитную смесь, а цементит перлита распадается на феррит и углерод (графит). Структура после отжига состоит из феррита и углерода отжига: получается ферритный ковкий чугун.

В табл.1 приведены несколько марок ковкого чугуна, их свойства и структура.

Ковкий чугун особенно на ферритной основе находит широкое применение в различных отраслях промышленности: в авто- и тракторостроении, сельскохозяйственном машиностроении и в других областях (корпуса, редукторов, корпуса подшипников, звездочки приводных цепей, храповики, фитинги и др.).

Порядок выполнения работы

1. Начертить диаграмму состояния железо-углерод с обозначением фазовых и структурных областей.

2. Зарисовать микроструктуры нескольких доэвтектоидных, эвтектоидных и заэвтектоидных углеродистых сталей с указанием увеличения микроскопа. Под каждой структурой указать марку стали и стрелками - структурные составляющие.

Для доэвтектоидных сталей определить металлографически содержание углерода.

3. Зарисовать микроструктуры белых, серых, ковких и высокопрочных чугунов с указанием увеличения микроскопа и фазового состава. Стрелками указать структурные составляющие.

4. Записать в отчете по пять марок чугунов (серые, ковкие и высокопрочные), уметь расшифровывать их обозначения и знать области их применения.

Контрольные вопросы

1. Какую структуру имеют углеродистые качественные конструкционные стали в состоянии поставки?

2. Какие детали изготавливают из углеродистых конструкционных сталей?

3. Какие инструменты изготавливают из углеродистых инструментальных сталей?

4. Почему из углеродистых инструментальных сталей не изготавливают резцы, сверла по обработке металлов?

5. Почему из серого чугуна низкий предел прочности при растяжении?

6. Какое преимущество имеет серый чугун по сравнению с ковким и высокопрочным?

7. Как получают высокопрочный чугун?

8. Почему высокопрочный чугун имеет высокий предел прочности при растяжении по сравнению с серым чугуном?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5