Laboratornaia rabota №3

Московский Энергетический Институт

(технический университет)

Кафедра Технологии Металлов

Лаборатория Металловедения

Лабораторная работа №3

МИКРОСТРУКТУРА ЧУГУНОВ

Группа:
Студент:
Преподаватель:
К работе допущен:
Дата выполнения:
Работу сделал:
Работу сдал:

МОСКВА · 2004

1. Структурные составляющие чугунов и условия их получение.

а. Белые чугуны: углерод накапливается в связанном состоянии в виде цементита, очень твердый, но хрупкий чугун, поэтому его применение затруднено (ограничено), т.к. он не поддается металлической обработке.

Условия получения – быстрое охлаждение отливки формы.

б. Серые чугуны: часть углерода находится в связанном состоянии в виде цементита, а часть в свободном – в виде графита который имеет пластинчатую форму. Серые чугуны гораздо мягче белых. Свойства серых чугунов: хорошие литейные свойства, хорошие антифрикционные, способность гасить внешние механические колебания внутри своего объема, имеет широкое применение в технологических процессах.

Условия получения: повышенное содержание в расплаве углерода и кремния и малой скорости охлаждения отливки в процессе первичной и вторичной кристаллизации, т.к. эти факторы способствуют графитизации.

Серые чугуны бывают:

перлитными – в них входят пластинки графита в связанном состоянии, в виде цементита находится 0.8% углерода;

перлитно-ферритными – в связанном состоянии находится меньше 0.8% углерода в виде цементита, все остальное – графит пластинчатой формы;

ферритными – в связанном состоянии очень мало (0.06%) углерода в виде цементита, остальное – пластинчатый графит.

Пластинчатая форма включений неблагоприятна, т.к. пластинки графита могут быть концентраторами напряжений. При быстром охлаждении отливки получается перлитная структура СЧ, при охлаждении с выдержкой – перлитно-ферритная, еще больше – ферритная.

в. Ковкие чугуны: получаются путем обжига белых чугунов, около 80% БЧ идет на изготовление БЧ. Включения графита имеют хлопьевидную форму. Это наиболее дорогой из всех видов чугунов.

г. Высокопрочные чугуны: получаются путем модифицирования СЧ (магний, церий – модификаторы). На центры модификатора начинает эффективно осаждаться углерод. Форма включений графита является шаровидной – эта форма гораздо более благоприятна, чем пластинчатая. Структура металлической основы может быть как у СЧ: перлитной, перлитно-ферритной и ферритной.

2. Примеры обозначения марок серых, ковких и высокопрочных чугунов по ГОСТ.

а. серые чугуны: ГОСТ 1412-79; СЧ30, СЧ40;

б. ковкие чугуны: ГОСТ 1215-79; КЧ37-12, КЧ45-7;

в. высокопрочные чугуны; ГОСТ 7293-85; ВЧ35, ВЧ100.

3. Типы чугунов и их структурные составляющие.

№ обр.	Тип чугуна	Микроструктура	Твердость, МПа
2.0	Белый	П+Л+ЦII	5000
2.1	Серый	П+графит	2500
2.2	Серый	П+Ф+графит	2300
2.3	Серый	Ф+графит	1500
2.4	Высокопрочный	П+графит	2500
2.5	Ковкий	П+графит (хл.)	2500
2.6	Ковкий	Ф+графит (хл.)	1500

2.0	2.1	2.2
2.3	2.4	2.5
2.6

4. Выводы по работе (влияние формы графита на свойства чугунов)

Наличие в структуре чугунов графита приводит к их разупрочнению и охрупливанию по сравнению со сталями. Наиболее прочными являются чугуны с шаровидной формой включения графита по сравнению с чугунами с пластинчатыми и хлопьевидными включениями графита. Чугуны на перлитной основе более прочные, чем на ферритной.