- •6.050502 «Інженерна механіка»
- •«Випробування металів на розтягування”
- •Зразки і машини для випробувань нарозтягання
- •Порядок проведення роботи
- •Питання для самоконтролю
- •Техніка безпеки при проведенні роботи
- •Перелік посилань
- •Тема: «визначення твердості металів»
- •Питання для самоконтролю
- •Техніка безпеки при проведенні роботи
- •Перелік посилань
- •ВИпробування на ударне загиняння
- •Вивчення процесу кристалізації
- •Вивчення структур подвійних сплавів
- •«Вивчення мікроструктур вуглецевих сталей у рівноважному стані»
- •Вивчення мікроструктур Чавунів
- •Білі чавуни
- •Сірий чавун
- •Високоміцний чавун
- •Ковкий чавун
- •Половинчастий чавун
- •Порядок складання звіту
- •Питання для самоконтролю
- •Перелік посилань
- •Термическая обработка углеродистой стали на мелкое зерно
- •Часть I Отжиг углеродистой стали
- •Нормализация
- •Закалка
- •Часть II Отпуск закаленной стали
- •Тема: «Влияние углерода на твердость закаленных сталей»
- •Определение прокаливаемости стали
- •Цементация стали
- •Микроструктурный анализ легированных сталей
- •Введение
- •Характеристика фазовых составляющих легированных сталей
- •Классификация легированных сталей по структуре
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Рекомендованная литература
- •Тема: «мікроструктурний аналіз кольорових металів і сплавів»
- •Перелік посилань
Сірий чавун
Сірі чавуни одержали таку назву по вигляду зламу, який має сірий колір.
Відмінною ознакою цих чавунів є присутність в структурі вільного вуглецю у вигляді графіту (рис 3 а). Виділенню вуглецю сприяють такі елементи, як кремній, нікель, алюміній. Необхідно знати, що одержують сірі чавуни шляхом повільного охолоджування при кристалізації по стабільній діаграмі (пунктирні лінії, рис. 1). Графіт, що утворюється з рідкої фази, росте з одного центру і, розростаючись у різні боки, набуває форму сильно викривлених пелюсток (рис. 3 б). В площині шліфа графіт має вид прямолінійних або скривлених пластинок, які є різними перетинами графітних пелюсток.
Чавун, в структурі якого відсутній евтектичний цементит, а включення графіту мають форму пластинок, називають сірим.
Залежно від швидкості охолоджування металева основа сірих чавунів може бути феритна, ферито-перлітна, перлітна (рис. 4).
При повільному охолоджуванні і великій кількості графітообразуючих елементів утворюється феритний сірий чавун (рис.5 а). В цьому випадку весь вуглець знаходиться у вигляді графіту.
Деяке збільшення швидкості охолоджування або наявність елементів (марганцю, хрому), гальмуючих графітизацію, сприяє утворенню перлітного цементиту. Залежно від кількості перліту, що утворився, може бути ферито-перлітний чавун (рис. 5 б) або перлітний
(рис 5 в).
а – феритний сірий чавун; б – ферито-перлітний чавун;
в – перлітний чавун
Графітні включення в сірому чавуні можна розглядати як тріщини, пори, що порушують цілісність металевої матриці. Чим більше графіту в структурі чавуну, тим нижче його якість. Сірий чавун відрізняється низькою пластичністю. Відносне подовження зразків із сірого чавуну на феритній основі при розтягуванні складає 0,3 0,8 %, на перлітній – 0,2 0,4 %.
Погано сприймає сірий чавун і динамічні навантаження. Разом з тим присутність графітних включень робить сприятливим вплив на ряд інших властивостей чавуну – оброблювання різанням, антифрикційні властивості. Прочностні властивості сірого чавуну залежать від міцності металевої матриці. Сірий чавун рекомендується використовувати переважно для деталей, що працюють на стиснення (станини верстатів, поршні, циліндри і т.д.).
При стисненні чавун витримує значні деформації, і руйнування має характер зрізу під кутом 45°. Руйнуюче навантаження при стисненні, залежно від якості чавуну і його структури, в 3 – 5 разів більше, ніж при розтягуванні. Графіт, порушуючи сплошність металевої основи, робить чавун малочутливим до всіляких зовнішніх концентраторів напруг (дефектам поверхні, надрізам, виточкам і т. п.). Внаслідок цього сірий чавун має приблизно однакову конструктивну міцність у відливках простої форми або з рівною поверхнею, і складної форми з надрізом або погано обробленою поверхнею. Графіт підвищує зносостійкість і антифрикційні властивості чавуну внаслідок власного змащування і підвищення міцності плівки мастила. Дуже важливо, що графіт покращує оброблюваність різанням, робить стружку ламкою.
Маркірують сірі чавуни буквами СЧ і цифрами що від ноповідно ГОСТ 1412 – 85, що характеризують величину тимчасового опору при випробуваннях на розтягування: СЧ 30 (де 30 позначає в = 300 МПа).
Типовий хімічний склад сірих чавунів: 2,9 3,6 % С; 1,1 3,5 % Si; 0,6 1,2 % Mn; 0,3 0,6 % P; 0,15 % S.
Властивості і області вживання сірих чавунів приведені в таблиці 1.
Таблиця 1 – Властивості і вживання сірих чавунів
Марка чавуну |
Межа міцності, МПа, при |
Вживання | |
розтягуванні |
вигинанні | ||
СЧ 10 СЧ 12 |
100 120 |
260 300 |
Деталі невідповідально-го призначення: шківи, кришки, будівельні ко-лони, фундаментні пли-ти |
СЧ 15 СЧ 18 |
150 180 |
320 360 |
Станини верстатів і ме-ханізмів, деталі автомо-білів і тракторів, арма-тура |
СЧ 21 СЧ 24 СЧ 28 СЧ 32 СЧ 40 СЧ 45 |
210 240 280 320 400 450 |
400 440 480 520 560 600 |
Станини могутніх вер-статів; деталі, що пра-цюють на знос: галь-мівні барабани, цилін-дри, поршні, блоки дви-гунів, деталі металур-гійного устаткування |