Легированные чугуны

Легированные чугуны получают введением в процессе выплавки в состав чугуна (чаще серого) никеля, хрома, марганца, ванадия, титана, меди и других легирующих элементов, которые способствуют измельчению перлита и графита в его структуре.

По количеству легирующих элементов чугуны подразделяются на:

− низколегированные, имеют перлитную или бейнитную структуру матрицы;

− среднелегированные − мартенситную;

− высоколегированные − аустенитную или ферритную.

По основному легирующему элементу легированные чугуны различают:

− хромистые;

− никелевые;

− алюминиевые и др.

Легированием достигается улучшение прочностных и эксплуатационных характеристик чугуна и особых свойств: износостойкости, жаропрочности, коррозионной стойкости, немагнитности и др.

6.3. Порядок выполнения работы

1. Начертить правую часть и обозначить стабильное равновесие Fe-Fe₃C пунктирными линиями. Описать процессы превращений из жидкого расплава, происходящее при охлаждении белых чугунов с различными содержаниями углерода.

2. Подготовленный микрошлиф установить на предметный столик металлографического микроскопа. Настроить резкость с помощью макро-, а затем микровинта. Рассмотреть различные поверхности микрошлифа, выбрать и зарисовать поверхность с наиболее четко выраженной микроструктурой.

3. В исследуемых микрошлифах белого, серого, высокопрочного и ковкого чугунов определить (приблизительно) содержание связанного углерода по количеству перлитной фазы.

4. Сделать заключение о зависимости свойств чугунов от формы графитовых включений и фазового состава металлической основы.

6.4. Содержание отчета

1. Название работы и цель.

2. Диаграмма состояния Fe-Fe₃C (чугунный участок).

3. Схема отжига белого чугуна на ковкий.

3. Микроструктуры чугунов и их описание.

4. Вывод.

6.5. Оборудование и материалы:

− металлографический микроскоп;

− диаграмма состояния Fe-Fe₃C;

− структурные диаграммы чугунов в зависимости от содержания углерода и кремния и толщины стенок отливок;

− комплекты микрошлифов нетравленных и травленных чугунов.

6.6. Контрольные вопросы

1. Какие сплавы относятся к чугунам?

2. На какие группы подразделяют чугуны?

3. В чем сущность эвтектического превращения в чугунах?

4. Какой углерод называется свободным и химически связанным?

5. Почему белый чугун имеет ограниченное использование?

6. В чем принципиальное отличие между белым и серым чугунами?

7. Основные формы графитовых включений и в каких чугунах они встречаются?

8. Виды металлических основ в серых, ковких и высокопрочных чугунах.

9. Маркировка серых, ковких и высокопрочных чугунов.

10. Основные структурные составляющие белых чугунов.

11. Скажите, фосфидная эвтектика чугунов влияет на свойства?

12. Графит какой формы менее всего ослабляет металлическую основу чугуна?

13. Способы получения серого и высокопрочного чугунов.

14. При каких условиях образуется хлопьевидный графит в ковком чугуне?

15. Какие преимущества имеют чугуны перед сталями?

16. Сколько структурных составляющих можно увидеть при комнатной температуре в белом доэвтектическом чугуне?

17. Сколько структурных составляющих, можно увидеть при комнатной температуре в белом эвтектическом чугуне?

18. Сколько структурных составляющих можно увидеть при комнатной температуре в белом заэвтектическом чугуне?