ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
Состав, характеристики и цель применения литья чугуна
- 1. Изучить основные виды, структуру, характеристики и маркировку чугуна.
- 2. Понимать основы выбора марки чугуна, используемого для изготовления деталей машин и изделий.
Оборудование и материалы для выполнения работ
- 1. Металлографический разрез из чугуна.
- 2. Металлические микроскопы ММУ-3, МИМ-7 и др.
Порядок выполнения задания
- 1. Внимательно прочитайте основную информацию по теме задания и разберитесь с классификацией чугуна, его структурой, свойствами и областями применения каждой группы материалов.
- 2. Изучите чугунную часть диаграммы железо-углерод.
- 3. Под микроскопом осмотрите металлографический разрез чугуна и нарисуйте его структуру. На рисунке указаны все конструктивные элементы и определена группа, к которой относится каждый исследуемый образец чугуна.
- 4. В зависимости от выбора материалов, использованных для изготовления изделия, выполните 1-2 задания, указанные преподавателем.
Ключевой чугун — это железоуглеродистый сплав с содержанием углерода 2,14-6%.
Помимо этих элементов, чугун также содержит много примесей (кремний, марганец, сера, фосфор и т. Д.). Для улучшения свойств в чугун можно вводить легирующие элементы, такие как хром, никель и медь, но чугун имеет свои преимущества и недостатки по сравнению со сталью.
Положительные свойства этого материала: Хорошие литейные свойства (ниже, чем у стали, температура плавления, меньшая усадка, хорошая текучесть), хорошая обрабатываемость (за исключением чугуна белого цвета) и довольно высокое трение при обработке, способность гасить вибрацию, Низкая стоимость Недостатком чугуна является его низкие пластические свойства и ударная вязкость.
Это делает невозможным использование чугуна для изготовления деталей, которые работают при больших динамических ударных нагрузках, и в большинстве случаев обработка давлением (ковка, штамповка, прокатка и т. Д.)
Не может быть использована. е. ) Для производства чугунных изделий. Эта структура различает чугун и цементит, где углерод находится в форме соединения с железом Fe3C, и чугун графитового типа, где углерод преимущественно свободен. Первый сорт называется белый чугун.
В некоторых случаях изготавливаются детали с так называемыми отбеленными поверхностями. Их поверхностные слои из белого чугуна, улучшающие твердость и износостойкость. Сердечник также имеет чугунную структуру другого типа (с графитом), которая обеспечивает необходимые сложные механические свойства. Примерами таких изделий с отбеленными поверхностями являются валки для холодной прокатки металлов, шарики для шаровых мельниц.
Чугун со свободным углеродом классифицируется по форме графитовых включений.
- 1. Серый чугун. Содержит графит в виде пластинчатых включений.
- 2. Ковкий чугун с графитовыми пушистыми включениями.
- 3. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом.
Эти чугунные металлические основы представляют собой перлит, феррит или феррит перлит. Схематическая структура возможного чугуна показана на рисунке. Графитовые включения отрицательно влияют на механические свойства металлов, особенно на пластичность.
С точки зрения механических свойств, наиболее неудачной формой графита является ламелла (самая низкая пластичность), причем сферы включения, которые обеспечивают максимальную пластичность, являются наиболее выгодными (рисунок 3).
Это связано с тем, что графитовые включения действуют в чугуне как трещины и пустоты, концентрируя напряжения. Чем компактнее эти включения, тем мягче концентрируемая на напряжении деталь и тем меньше механические свойства металла из-за графита.
Лабораторные по материаловедению
