Изначально технология литья чугуна была впервые освоена в Китае еще в Х веке, после чего нашла широкое распространение в других странах мира. Основа чугуна – это сплав железа с углеродом и другими компонентами. Отличительной особенностью является то, что в своем составе чугун содержит более 2 % углерода в виде цементита, чего нет в других металлах. Ярким представителем такого сплава можно назвать белый чугун, который используется в машиностроении для изготовления деталей, в промышленности и в быту.
Свойства
В сравнении с другими металлами, железоуглеродистый сплав имеет такие характеристики и свойства:
- высокая хрупкость;
- повышенная твердость;
- высокое удельное сопротивление;
- низкие литейные свойства;
- низкая обрабатываемость;
- хорошая тепловая стойкость;
- большая усадка (до 2 %) и плохое заполнение литейных форм;
- низкая ударная устойчивость;
- высокая износостойкость.
Металлическая масса обладает большой коррозийной стойкостью в соляной или азотной кислоте. Если в структуре имеются свободные карбиды, то при помещении чугуна в серную кислоту будет наблюдаться коррозия.
Белые чугуны, в составе которых имеется меньший процент углерода, считаются более устойчивыми сплавами к высоким температурам. За счет повышенной механической прочности и вязкости, что появляются при воздействии высоких температур, минимизируется образование трещин в отливках.
Виды выпускаемого белого чугуна
В зависимости кристаллической структуры, а так же наличия и соотношения составляющих элементов белые чугуны подразделяют на:
Отдельным видом выделяют чугунные сплавы с высоким удельным электрическим сопротивлением.
Внутренняя структура обыкновенного белого чугуна содержит углерод в виде цементитных зерен. Количество углерода влияет на температуру плавления и в зависимости от этого чугуны подразделяют на:
Эффекта отбеливания чугуна достигают путем быстрого охлаждения отливки, которая в результате получается неоднородной по своему составу. Верхний слой, толщиной до 30 мм, становится белым, а остальная сердцевина представляет собой обычный серый чугун.
Применение
Исходя из вышеперечисленных свойств, можно сделать вывод, что практиковать термическую и механическую обработку белого чугуна не имеет смысла. Свое основное применение сплав нашел только в виде отливки. Следовательно, наилучшие свойства белый чугун получает только при соблюдении всех условий отливки. Данный способ обработки активно применяется, если необходимо изготовить массивные изделия, которые должны обладать высокой поверхностной твердостью.
Помимо этого, производится отжиг белого чугуна, в результате чего получают ковкие чугуны, что служат для изготовления тонкостенного литья, например:
- автомобильных деталей;
- изделий для сельского хозяйства;
- деталей для тракторов, комбайнов и др.
Сплав также используют для изготовления плит с ребристой или гладкой поверхностью, а также активно применяют для производства стали и серого чугуна.
Применение белых чугунов в сельском хозяйстве в виде конструктивного металла довольно ограничено. Чаще всего железоуглеродистый сплав используется для изготовления деталей гидромашин, пескометов и других механизмов, которые могут функционировать в условиях повышенного абразивного изнашивания.
Белый чугун
Полезное
Смотреть что такое «Белый чугун» в других словарях:
Белый чугун — Фазы железоуглеродистых сплавов Феррит (твердый раствор внедрения C в α железе с объемно центрированной кубической решеткой) Аустенит (твердый раствор внедрения C в γ железе с гранецентрированной кубической решеткой) Цементит (карбид железа; Fe3C … Википедия
Белый чугун — чугун, в котором весь углерод находится в виде карбида железа или цементита. См. также: Металлургия Финансовый словарь Финам … Финансовый словарь
белый чугун — чугун, в котором весь углерод химически связан в цементите; получил название по матово белому излому. Белый чугун обладает высокой твердостью и хрупкостью, практически не поддается обработке режущим инструментом. Белый чугун широко… … Энциклопедический словарь по металлургии
Белый чугун — (назван по виду излома, имеющего матово белый цвет) чугун, в котором весь углерод находится в форме цементита. Структура белого чугуна при нормальной температуре состоит из цементита и перлита (рис. Б 7). Белый чугун обладает высокой твердостью и … Энциклопедический словарь по металлургии
БЕЛЫЙ ЧУГУН — (назван по виду излома, имеющего матово белый цвет) чугун, в котором весь углерод находится в форме цементита. Структура белого чугуна при нормальной температуре состоит из цементита и перлита (рис. Б 7). Белый чугун обладает высокой твердостью и … Металлургический словарь
Белый чугун — White iron Белый чугун. Чугун, который является по существу свободным от графита, и углерод присутствует в виде отдельных зерен твердого Fe3C. Белый чугун имеет белую, кристаллическую поверхность излома, проходящего по граням карбида железа.… … Словарь металлургических терминов
белый чугун — baltasis ketus statusas T sritis chemija apibrėžtis Ketus, turintis 3,5–3,6% C, 0,6–1% Si, 0,5–0,6% Mn, 0,5–1,75% Ni, белый чугун0,2% V, белый чугун0,5% P. atitikmenys: angl. cast iron; white iron rus. белый чугун … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Белый чугун — см. в ст. Чугун … Большая советская энциклопедия
БЕЛЫЙ ЧУГУН — см. в ст. Чугун … Большой энциклопедический политехнический словарь
БЕЛЫЙ — БЕЛЫЙ, о цвете, масти, краске: бесцветный, противный черному. | В сравнительном смысле, светлый, бледный. Белое вино, белое пиво, мед, сливы; белое лицо, белый хлеб, называются так для отличия от красного (вина, меда), черного (пива, слив, хлеба) … Толковый словарь Даля
Источник
Отбеленные чугуны
Данный сплав считается разновидностью белых чугунов. Добиться отбела на 12-30 мм возможно с помощью быстрого охлаждения поверхности железоуглеродистого сплава. Строение материала: поверхностная часть выполнена из белого, серый чугун в сердцевине. Из такого материала изготавливают колеса, шары для мельниц, прокатные валки, которые крепятся в станках для обработки листового проката.
Белый чугун
Феррит (твердый раствор внедрения C в α-железе с объемно-центрированной кубической решеткой) Аустенит (твердый раствор внедрения C в γ-железе с гранецентрированной кубической решеткой) Цементит (карбид железа; Fe3C метастабильная высокоуглеродистая фаза) Графит стабильная высокоуглеродистая фаза
Ледебурит (эвтектическая смесь кристаллов цементита и аустенита, превращающегося при охлаждении в перлит) Мартенсит (сильно пересыщенный твердый раствор углерода в α-железе с объемно-центрированной терагональной решеткой) Перлит (эвтектоидная смесь, состоящая из тонких чередующихся пластинок феррита и цементита) Сорбит (дисперсный перлит) Троостит (высокодисперсный перлит) Бейнит (устар: игольчатый троостит) — ультрадисперсная смесь кристаллов низкоуглеродистого мартенсита и карбидов железа
Белый чугун (хрупкий, содержит ледебурит и не содержит графит) Серый чугун (графит в форме пластин) Ковкий чугун (графит в хлопьях) Высокопрочный чугун (графит в форме сфероидов) Половинчатый чугун (содержит и графит, и ледебурит)
Бе́лый чугу́н
— вид чугуна, в котором углерод в связанном состоянии в виде цементита, в изломе имеет белый цвет и металлический блеск. В структуре такого чугуна отсутствуют видимые включения графита и лишь незначительная его часть (0,03-0,30 %) обнаруживается тонкими методами химического анализа или визуально при больших увеличениях. Основная металлическая масса белого чугуна состоит из цементитной эвтектики, вторичного и эвтектоидного цементита, а легированного белого чугуна — из сложных карбидов и легированного феррита.
Легирующие элементы сплава
Специально введенные легирующие вещества, добавленные в состав белого чугуна, способны придать большую износостойкость и прочность, коррозийную стойкость и жароупорность. В зависимости от количества добавленных веществ, различают такие виды чугуна:
- низколегированный сплав (до 2,5 % вспомогательных веществ);
- среднелегированный (от 2,5 % до 10 %);
- высоколегированный (более 10 %).
В сплав могут добавлять легирующие элементы:
- хром;
- сера;
- никель;
- медь;
- молибден;
- титан;
- ванадий,
- кремний;
- алюминий;
- марганец.
Легированный белый чугун обладает улучшенными свойствами и часто используется для отливки турбин, лопаток, мельниц, деталей для цементных и обычных печей, лопастей перекачивающих машин и др. Обрабатывается железоуглеродистый сплав в двух печах, что позволяет довести материал до определенного химического состава:
- в вагранке;
- в электроплавильных печах.
Отливки, выполненные из белого чугуна, подвергаются отжигу в печах для стабилизации необходимых размеров и снятия внутреннего напряжения. Температура отжига может повышаться до 850 градусов. Процесс нагрева и остывания в обязательном порядке должен производиться медленно.
Маркировка или обозначение белого чугуна с примесями начинается с буквы Ч. Какие именно легирующие элементы вмещаются в составе сплава, можно определить по последующим буквам маркировки. В названии могут быть цифры, которые обозначают количество в процентном выражении дополнительных веществ, что вмещаются в белом чугуне. Если в маркировке имеется обозначение Ш, то это обозначает, что в структуре сплава имеется графит шаровидной формы.
Состав и виды
Углерод в составе белого чугуна образует цементитную структуру. В зависимости от его содержания, различают сплавы:
- доэвтектические (до 4,3% углерода) – они характеризуются смесью перлита, вторичного цементита и ледебурита;
- эвтектические – 4,3%;
- заэвтектические – от 4,35 до 6,67%.
Классификация по кристаллической структуре дает следующие виды:
- обыкновенный сплав – обладает мелкозернистой структурой, которая не изменяется при воздействии высоких температур;
- отбеленный сплав – имеет основу из высокопрочного серого чугуна с белым поверхностным слоем глубиной до 3 см из перлита и ледебурита;
- легированный – делится на 3 вида, которые различаются количеством добавок.
В качестве легирующих элементов используются карбидообразующие элементы:
- марганец, образуя карбиды, стабилизирует в белом чугуне структуры цементита и аустенита, а также нейтрализует влияние серы;
- хром – увеличение его содержания от 9 до 14% повышает сопротивление растяжению от 160-260 до 340-450 МПа;
- кремний – его концентрация не должна превышать 0,6-0,9%, чтобы предотвратить образование графита.
При введении в доэвтектическую структуру этих элементов повышаются прочность и устойчивость аустенита и ледебурита. Степень легированности и физико-механические свойства зависят также от размеров отливок и условий охлаждения.
Виды отжига
Для образования белого чугуна в промышленности применяется скорое охлаждение сплава. На сегодня активно применяются такие основные виды отжига углеродистого сплава:
- смягчающий отжиг применяется преимущественно для увеличения в составе чугуна феррита;
- отжиг для снятия внутренних напряжений и минимизации фазовых превращений;
- графитизирующий отжиг, по итогу чего возможно получить ковкий чугун;
- нормализация при температурном режиме 850-960 градусов, в результате чего получают графит и перлит, а также увеличивается износостойкость и прочность.
Белый чугун
Белый чугун — это разновидность чугуна, которая в своём составе содержит углеродные соединения. В этом сплаве они называются цементитами. Своё название подобный металл получил благодаря характерному белому цвету и блеску, который хорошо виден на изломе. Этот блеск проявляется благодаря тому, что в составе подобного чугуна отсутствуют большие включения графита. В процентном отношении, он составляет не более 0,3%. Поэтому обнаружить его можно только спектральным или химическим анализом.
Дополнительна информация
На сегодня доказано, что прямой зависимости не существует между износоустойчивостью и твердостью углеродистого сплава. Только за счет строения, а именно расположения карбидов и фосфидов в виде правильной сетки или в виде равномерных включений, достигается повышенная износоустойчивость.
На прочность белого чугуна наиболее интенсивно оказывает влияние количество углерода, а твердость зависит от карбидов. Наиболее большой прочностью и твердостью отличаются те чугуны, которые обладают мартенситной структурой.
Белый чугун — структура, состав, свойства, маркировка
Металлические сплавы железа и углерода, где содержание второго элемента превышает 2,14%, называют чугунами. К белым чугунам относят такие сплавы, в которых углерод представлен в виде карбида железа Fe3C (цементита). Именно из-за светлого цвета на изломе их и называют белым.
Условия изготовления отливок из белой марки приведены в ГОСТ 1215-79 и ГОСТ 26358-84. В них указаны технические требования, порядок приемки, испытаний, транспортирования и хранения чугунных сплавов. Маркируется буквами БЧ.
Дистаннционный урок по теме «Виды чугунов. Их клссификация и свойства.»
Задание по дисциплине
ОП.04- Материаловедение
Дата занятия: 07.02.20.22г.
№ учебной группы: ТМ.П-204
ФИО преподавателя: Лесюк Василий Степанович
1. Внимательно прочитайте текст и ознакомьтесь с теоретической частью. Стр. 2 — 8
2. Посмотрите видео-ролики:
— «Технология получения чугуна»;
— «Серый чугун»;
— «Ковкий чугун»;
— «Высокопрочный чугун»
3. Законспектируйте теоретический материал.
4. Выполните индивидуально практическое и ответьте на контрольные вопросы и оформите отчет в формате Word.
Фото конспекта и отчет выслать мне в «Контакте» в личку до 16-00, 07.02.2022г. –
стр.9
I.
Теоретическая часть
Тема: «Виды чугуна, классификация, состав, свойства, маркировка и
применение»
История
Технология изготовления чугуна пришла к нам из Китая, где «ходили» чугунные деньги еще в 10 веке нашей эры. Потомки монголов уже в 13 веке готовили котлы из этого сплава. На полях сражений в Столетней войне впервые применялись артиллерийские орудия и боеприпасы, отлитые из данного твердого раствора.
Каменская пушка
В России его широкое применение в изготовлении оружия было налажено в 16 веке после появления доменной печи. В связи с этим, в 1701 году был построен Уральский чугунолитейный завод, который стал началом народного промысла, получившего название «Каслинское литье».
Чугун – сплав железа с углеродом, содержащий более 2,14% углерода
Чугун
— самый распространенный железоуглеродистый нековкий литейный материал, содержащий свыше 2% углерода, до 4,5% кремния, до 1,5% марганца, до 1,8% фосфора и до 0,08% серы. В практике применяют чугуны, содержащие 3÷3,5% углерода.
Чугун обладает высокими литейными свойствами, поэтому широко используется в литейном производстве в качестве конструкционного материала. Он хорошо обрабатывается резанием.
Недостаточная прочность и большая хрупкость чугуна объясняются наличием в нем крупных включений углерода в виде графита. Чугуны состоят из металлической основы (перлита, феррита) и неметаллических включений графита. Они различаются главным образом формой графитовых включений.
Смотри видео «Технология получения чугуна»
Белый чугун
имеет ограниченное применение. На разрезе светлый, благодаря присутствию карбида железа. Подвергается дальнейшей переработке на ковкий чугун и сталь. Поэтому сорт называют
передельным
. Свойства – хрупкость и твердость, слабо обрабатываемый, практически не годится для самостоятельного использования.
Микроструктуры белых чугунов
Эти чугуны отличаются большой твердостью (450—550 НВ) из-за присутствия в них большого количества цементита. Поэтому они очень хрупкие и для изготовления деталей машин не используются. Отливки из белого чугуна служат для последующего изготовления ковкого чугуна
. Белый используется главным образом для изготовления деталей, от которых требуется высокая твердость и износоустойчивость (например, для изготовления валов прокатных станов, лемехов плугов, крестовин, тормозных колодок и других деталей).
Серый чугун
— представляет собой сплав железа с углеродом, в котором содержится 2,5—3,7% углерода
Серый чугун широко применяется в машиностроении, так как он дешев, хорошо обрабатывается резцом, обладает высокими литейными и механическими свойствам. Такое название он получил по серому цвету излома, обусловленному наличием в структуре чугуна свободного углерода в виде пластинчатого графита.
Серый чугун также называют литейным
из-за его отличных литейных свойств. Литейный (серый) чугун имеет хорошую текучесть, поэтому он отлично заполняет литейные формы.
Микроструктуры серых чугунов
По ГОСТ 1412-85 буквы «С» – серый, «Ч»- чугун
. Двузначная цифра соответствует
пределу прочности
при растяжении
σв
МПа. Стандарт нормирует
предел прочности
серых чугунов
σв
= 274÷637 МПа,
твердость
— 143÷637 НВ.
Например, для марки СЧ24
предел прочности составляет 240 МПа.
Смотри видео – «Серый чугун»
Чугуны серые литейные, их основные свойства и применение
Марка | σв МПа | НВ | Свойства и применение |
Сч10 | 275 | 139-274 | Малоответственные отливки с толщиной стенок до 15 мм (корпуса, крышки, кожухи и др.), детали, для которых прочностная характеристика не является обязательной,- опоки, арматуру, рамки, сковороды, декоративные детали, массивные строительные колонны, фундаментные плиты |
СЧ15 | 314 | 160-224 | Малоответственные отливки с толщиной стенок 10 — 30 мм (трубы, корпуса клапанов, вентили при давлении — до 20 МПа и др.), корпусные малонагруженные детали, подмоторные плиты, рычаги, шкивы, маховики, емкости для масла и охлаждающей жидкости, корпуса фильтров, фланцы, крышки, звездочки цепных передач |
СЧ18 | 354 | 167-224 | Ответственные отливки с толщиной стенок 10 — 20 мм (шкивы, зубчатые колеса, станины, суппорты и др.) |
СЧ20 | 397 | 167-236 | Ответственные отливки с толщиной стенок до 30 мм (блоки цилиндров, поршни, тормозные барабаны, каретки и др.), для изготовления базовых корпусных деталей повышенной прочности и износостойкости, деталей, к которым предъявляются требования герметичности при давлении до 8 МПа (80 кгс/см2), корпусов, коробок передач, шпиндельных бабок, балансиров, планшайб, гильз, кареток, цилиндров, насосов, золотников, арматуры, компрессоров |
СЧ25 | 450 | 176-245 | Ответственные отливки с толщиной стенок до 40 мм (кокильные формы, поршневые кольца и др.), для изготовления базовых корпусных деталей повышенной прочности и износостойкости, деталей, к которым предъявляются повышенные требования к герметичности |
СЧ3О | 490 | 177-250 | Ответственные отливки с толщиной стенок до 60 мм (поршни, гильзы дизелей, рамы, штампы и др.), для изготовления кронштейнов, салазок столов и суппортов, деталей с поверхностной закалкой, цилиндров, корпусов насосов, дизелей и двигателей внутреннего сгорания, поршневых колец, коленчатых и распределительных валов |
СЧ35 СЧ45 | 540 | 193-264 | Ответственные высоконагруженные отливки с толщиной стенок до 100 мм (малые коленчатые валы, детали паровых двигателей и др.) деталей, для изготовления к которым предъявляются требования герметичности при давлении свыше 8 МПа |
Ковкий чугун.
В структуре ковкого чугуна графит имеет хлопьевидную форму. Такой графит называют углеродом отжига. По сравнению с серым чугуном ковкий чугун обладает более высокой прочностью, пластичностью и вязкостью. Свое название он получил потому, что имеет повышенную пластичность. Ковке в прямом понимании этого слова чугун не подвергается.
Микроструктуры ковких чугунов
По ГОСТ 1215-79 маркируется ковкий чугун — «К
» – ковкий, «
Ч
» – чугун и цифрами.
Например
, марка чугуна КЧ 33-8 означает, что данный чугун имеет
предел прочности σв
= 32.4 Н/мм2 (33 кгс/мм2) и относительное удлинение
δ
=8 %.
Чугуны ковкие, их основные свойства и применение
Марка | НВ | Свойства и применение |
КЧ 35-10 КЧ37-12 | 160 | Чугуны ферритного класса используют для производства деталей, эксплуатируемых при высоких динамических и статических нагрузках (картеров, редукторов, ступиц, крюков, скоб, задних мостов, кронштейнов) |
КЧ 30-6 КЧ 33-8 | 160 | Для изготовления менее ответственных деталей (хомутов, гаек, вентилей, деталей сельскохозяйственных машин, глушителей, фланцев, муфт, тормозных деталей, педалей, гаечных ключей, колодок, кронштейнов) |
КЧ 45-7 | 203 | Ковкие чугуны перлитного класса марок обладают высокой прочностью, умеренной пластичностью и хорошими антифрикционными свойствами. Из них получают вилки карданных валов, шестерни, червячные колеса, поршни, подшипники, звенья и ролики конвейерных цепей, втулки, муфты, тормозные колодки, коленчатые валы |
КЧ 50-5 | 226 | |
КЧ 55-4 | 236 | |
КЧ 60-3 | 264 | |
КЧ 65-3 | 264 | |
КЧ 70-2 | 280 | |
КЧ 80-1,5 | 314 |
Смотри видео – Ковкий чугун
Высокопрочный чугун
— Отличительной особенностью высокопрочного чугуна являются его высокие механические свойства, так как структура углерода в нем – шаровидный графит. Специально обработанный чугун (высокопрочный) по показателям качества успешно конкурирует со стальным литьем и кованой сталью. Введение в жидкий чугун небольшого количества
магния
и
церия
изменили форму графита, он стал шаровидным. Чугун приобрел прочность и утратил хрупкость. Такой чугун (его называют высокопрочным) по-своему качеству не уступает конструкционным углеродистым сталям. Стойкость деталей, изготовленных из этого чугуна, увеличилась почти в три раза.
Микроструктуры высокопрочных чугунов
Стандарт предусматривает 10 марок высокопрочных чугунов:
ВЧ 38-17, ВЧ 42-12, ВЧ 45-5, ВЧ 50-7, ВЧ 50-2, ВЧ 602, ВЧ 70-2, ВЧ 80-2, ВЧ 100-2, ВЧ 120-2. Стандарт или справочник дает дополнительные сведения об этом чугуне: предел текучести
σт
= 274 Н/мм2 (28 кгс/мм2),
твердость
-140÷200 НВ.
В обозначение их марки входят два числа — первое
указывает
предел прочности
на разрыв,
второе
—
относительное удлинение
.
Например
, марка чугуна ВЧ 42-12 означает, что данный чугун имеет предел прочности
σв
= 412 Н/мм2 (42 кгс/мм2) и относительное удлинение
δ
=12%.
Из высокопрочных чугунов изготовляют многие детали (в том числе фасонные), которые ранее получали из стали, базовые и корпусные детали повышенной прочности (корпуса и станины станков, крупные планшайбы, гильзы, каретки, цилиндры, кронштейны, зубчатые колеса, накладные направляющие станков и детали с поверхностной закалкой).
абв
а)станина станка; б) планшайба; в)каретка
Смотри видео – Высокопрочный чугун
Интересные факты
По мнению профессора Мариенбаха, свое название чугун получил от китайского слова – «чжугун», что в переводе означает «литейщик».
Чугунная посуда издавна используется по всему миру и очень удобна для приготовления различных видов пищи.
Неотъемлемым атрибутом русских народных сказок является печь, в которой в чугунке – сосуде определенной формы и отлитой из данного сплава, герои варили главное блюдо – картошку в мундире.
Чугунок
Самые лучшие блины получаются на чугунной сковородке.
Чугунная сковорода
До появления электрических утюгов, хозяйки использовали тяжелые чугунные утюги, с идеально гладкой подошвой нагревая её до красна, над источником огня.
Угольный чугунный утюг
Следующим этапом, были угольные чугунные утюги по своей конструкции напоминающие маленькие печки. Для их разогрева внутрь помещали березовый уголь. Такой утюг даже имел трубу для получения необходимой тяги.
Известные нам с детства канализационные люки для смотровых колодцев имели круглую форму, отливались из чугуна и были впервые изготовлены сто пятьдесят лет назад.
II.
Практическая часть.
Задание 1. Расшифровать марки чугунов
№ варианта | Марки чугунов | № варианта | Марки чугунов |
1 | СЧ 10; КЧ 30-6; ВЧ 50 | 16 | СЧ 35; КЧ 50-4; ВЧ 60 |
2 | СЧ 15; КЧ 33-8; ВЧ 60 | 17 | СЧ 40; КЧ 56-4; ВЧ 45 |
3 | СЧ 20; КЧ 35-10; ВЧ 45 | 18 | СЧ 45; КЧ 60-3; ВЧ 40 |
4 | СЧ 25; КЧ 37-12; ВЧ 40 | 19 | СЧ 10; КЧ 63-2; ВЧ 50 |
5 | СЧ 30; КЧ 45-6; ВЧ 50 | 20 | СЧ 15; КЧ 30-6; ВЧ 60 |
6 | СЧ 35; КЧ 50-4; ВЧ 60 | 21 | СЧ 10; КЧ 30-6; ВЧ 50 |
7 | СЧ 40; КЧ 56-4; ВЧ 45 | 22 | СЧ 15; КЧ 33-8; ВЧ 60 |
8 | СЧ 45; КЧ 60-3; ВЧ 40 | 23 | СЧ 20; КЧ 35-10; ВЧ 45 |
9 | СЧ 10; КЧ 63-2; ВЧ 50 | 24 | СЧ 25; КЧ 37-12; ВЧ 40 |
10 | СЧ 15; КЧ 30-6; ВЧ 60 | 25 | СЧ 30; КЧ 45-6; ВЧ 50 |
11 | СЧ 10; КЧ 30-6; ВЧ 50 | 26 | СЧ 35; КЧ 50-4; ВЧ 60 |
12 | СЧ 15; КЧ 33-8; ВЧ 60 | 27 | СЧ 40; КЧ 56-4; ВЧ 45 |
13 | СЧ 20; КЧ 35-10; ВЧ 45 | 28 | СЧ 45; КЧ 60-3; ВЧ 40 |
14 | СЧ 25; КЧ 37-12; ВЧ 40 | 29 | СЧ 10; КЧ 63-2; ВЧ 50 |
15 | СЧ 30; КЧ 45-6; ВЧ 50 | 30 | СЧ 15; КЧ 30-6; ВЧ 60 |
Задание 2. Для каждой марки выписать структуру, свойства и применение.
Результат оформить в виде таблицы
Марка по заданию1. | Структура | Свойства | Применение |
Контрольные вопросы.
1. Ответьте как называется агрегат, в котором выплавляют чугун?
2. Кратко охарактеризуйте достоинства и недостатки чугунов.
3. Разъясните причину ограниченного применения белого чугуна для изготовления деталей машин.
4. Разъясните какой чугун называется литейным и по какой причине?
5. Охарактеризуйте структуры серого, ковкого и высокопрочного чугунов.
6. Раскройте причину получения высоких механических свойств у высокопрочных чугунов.
7. Разъясните в связи с чем белый и серый чугуны получили такие названия?
Область применения
Этот сплав используют в следующих отраслях: машиностроение, станкостроение, судостроение. Из него производят некоторые элементы бытовых изделий. В машиностроении из него изготавливают: детали грузовых и легковых автомобилей, тракторов, комбайнов и другой сельскохозяйственной техники. Применение легирующих добавок позволяет получать специально заданные свойства. Например, используют при изготовлении плит с различной формой поверхности.
Отливка из белого чугуна
Отбелённый чугун имеет достаточно ограниченную область применения. Из него производят детали несложной конфигурации. Например: шары для мельниц, колеса различного назначения, детали для прокатных станов.
Широкое применение он получил при производстве деталей таких крупных агрегатов, как гидравлические и формовочные машины, другие промышленные механизмы этого направления. Специфическая особенность их работы заключается в том, что они постоянно подвергаются воздействию абразивного материала.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник: stankiexpert.ru
СЕРЫЙ ЧУГУН
В сплаве такого чугуна углерод – весь или частично – находится в виде пластинчатого графита. По примеру светлого чугуна, серый получил свое название из-за цвета излома. В состав серого чугуна входит также кремний, иногда – магний. Количество углерода в сером чугуне – от 2,9 до 3,7%.
Серый чугун, как и белый, отличается хрупкостью, но при этом он обладает высокими литейными свойствами, текучестью и малой усадкой. Из серого чугуна делают основы станков, цилиндры различных механизмов, поршни.
ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН
Ковкий чугун содержит углерод в виде графита в форме изолированных друг от друга хлопьев. Благодаря этому материал обладает большей пластичностью и вязкостью, чем остальные виды чугунов. Изготавливают ковкий чугун из белого чугуна, обрабатывая его длительным воздействием высокими температурами. В результате такой обработки в сплаве происходят процессы графитизации – распадается цементит, образуя графит.
Помимо своих высоких ковких характеристик, благодаря которым он и получил свое название, данный вид чугуна отличается также повышенными прочностью при растяжении и сопротивлением удару. Податливость ковкого чугуна механической обработке позволяют делать из него изделия сложной формы. Из него изготавливают тормозные колодки, угольники и прочие детали для машин и механизмов.
Особенности получения белого чугуна
В процессе получения белого чугуна заданной структуры необходимо подавить процесс графитизации в течение всего времени кристаллизации жидкой массы. В данном случае имеет значение как грамотный подбор исходных материалов, так и соблюдение технологии охлаждения чугуна в форме.
Когда отливки производят из нелегированного чугуна в сырых песчаных формах, существует необходимость соблюдать пропорцию углерода и кремния: С (Si + lg R) Достоинства и недостатки
Как и все чугунные сплавы, белые отличаются большой прочностью в сочетании с хрупкостью при сильных механических ударах. В числе основных положительных качеств белого чугуна следует назвать:
Важным качеством белых чугунов считается очень хорошая устойчивость к воздействию высоких температур, которая используется для снижения количества трещин в первоначальных отливках.
К основным недостаткам относят такие качества, как:
Образование дефектов при сваривании из-за быстрого выгорания углерода и образования пор.
Чугуны (белый, серый, высокопрочный, ковкий). Получение, структура, маркировка, область применения
Белые чугуны: состав, свойства, область применения.
Углерод находится в виде цементита Fe3C. Излом будет белый, если сломать. В структуре доэвтектического чугуна HB 550 наряду с перлитом и вторичным цементитом присутствует хрупкая эвтектика (ледебурит), количество которой достигает 100% в эвтектическом чугуне. Структура заэвтектического чугуна состоит из эвтектики (Лп) и первичного цементита, выделяющегося при кристаллизации из жидкости в виде крупных пластин. Высокая твёрдость, трудно обрабатывается резанием. Гл. свойство: высокая износостойкость. Чугун хрупкий. Редко применяется в машиностроении. Используется при изготовлении жерновов на мельнице, прокатные валки на прокатных станках, изгороди делают из этого чугуна. Если отливка небольшая (до 10 кг), то образуется белый чугун при быстром охлаждении.
Получение: В доменных печах выплавляют белые чугуны трех типов: литейный коксовый, передельный коксовый и ферросплавы.
Структура не оказывает влияние на пластичность, она остается чрезвычайно низкой. Но оказывает влияние на твердость. Механическая прочность в основном определяется количеством, формой и размерами включений графита. Мелкие, завихренной формы чешуйки графита меньше снижают прочность. Такая форма достигается путем модифицирования. В качестве модификаторов применяют алюминий, силикокальций, ферросилиций.
Серый чугун широко применяется в машиностроении, так как легко обрабатывается и обладает хорошими свойствами.
В зависимости от прочности серый чугун подразделяют на 10
марок (ГОСТ 1412).
Серые чугуны при малом сопротивлении растяжению имеют достаточно высокое сопротивление сжатию.
Серые чугуны содержат углерода – 3,2…3,5 %
; кремния –
1,9…2,5 %
; марганца –
0,5…0,8 %
; фосфора –
0,1…0,3 %
; серы –
Обозначаются индексом СЧ (серый чугун) и числом, которое показывает значение предела прочности, умноженное на 10 -1 СЧ 15.
Получение: Графит образуется в серых чугунах в результате распада хрупкого цементита. Этот процесс называют графитизацией. Распад цементита вызывают искусственно путем введения кремния или специальной термической обработки белого чугуна.