Оглавление:
УГЛЕРОДИСТЫЙ ЧУГУН
- Чугун представляет собой сплав железа и углерода, содержание углерода составляет более 2,14%. Кроме углерода и железа, сплав содержит примеси: кремний, марганец, фосфор, серу и др. Эта примесь Он оказывает большое влияние на формирование структуры сплава и, следовательно, на механические, физические и другие свойства чугуна. В зависимости от формы, в которой углерод присутствует в сплаве, различают белый, серый, пластичный и пластичный чугун. По химическому составу чугун делится на углеродистый и легированный.
Белый цвет называют чугуном, а углерод находится в основном в связанном состоянии в виде цементита EE3C(в составе твердого раствора содержится очень небольшое количество углерода).Эти чугуны классифицируются как эвтектические, эвтектические и Hyper-эвтектики.
Благодаря высокому содержанию цементита твердость белого чугуна составляет от 450 до 550 НВ. Людмила Фирмаль
Они хрупкие и практически не поддаются механической обработке, поэтому их практически не используют в качестве конструкционных material. It может использоваться для деталей, требующих высокой износостойкости поверхности. Например, шарики шаровой мельницы изготавливаются для измельчения руд и минералов. Как правило, белый чугун перераспределяют, а из них получают сталь и ковкий чугун. Серый цвет называют чугуном, а углерод находится в свободном состоянии преимущественно в виде графитовых пластин. Если степень переохлаждения жидкой фазы невелика, то графит образуется при очень низкой скорости охлаждения. 1.
примите форму очень изогнутого лепестка, растущего из одного центра и разветвляющегося в разные directions. In плоскость тонкого сечения графита имеет форму прямой или спиральной пластины, представляющей собой сечение графитовых лепестков. Когда сломанный, эти литое железо серы. Механические свойства чугуна во многом обусловлены графитовыми компонентами, их количеством, формой и размером включений.
- Графит обладает низкой прочностью и может рассматриваться как внутренний разрез, а также как прерывание непрерывности металлической основы. Повышается содержание углерода, повышаются выбросы графита, снижается механическая прочность чугуна. Серый чугун уступает по удлинению и хрупкости, но обладает хорошей текучестью, низкой усадкой при кристаллизации, хорошо обрабатывается резанием, хорошими антифрикционными свойствами(графит действует как смазка), поглощает вибрацию и не подвержен влиянию концентрации напряжений (надрез, подрез).
Удельный вес серого чугуна находится в пределах 6.6.7.4 г / см5, в зависимости от количества углерода, степени графитизации и количественного соотношения структурных компонентов. Теплоемкость серого чугуна также зависит от вышеперечисленных факторов, температурного диапазона 0..At 700°C это 16 kt /(g•°C).Теплопроводность составляет 0,16 кал /(см■с.■ ° C).может быть получен(10-11) — 10н см /(см• ° С), а в диапазоне температур 100… При 700°C он равен 14-106 см /(см• ° C).
Средний коэффициент теплового расширения в диапазоне температур 0-100°С Людмила Фирмаль
Основным элементом чугуна является Fe-C-Si, постоянными примесями являются Mn, P. кремний обладает сильным графитизирующим эффектом, а марганец затрудняет графитизацию. Сера является вредной примесью, которая ухудшает литейные и механические свойства чугуна. Фосфор является полезной примесью в чугуне, поскольку он улучшает текучесть. Раздел эвтектики фосфида улучшает твердость и сопротивление носки бросания iron.
In в большинстве случаев диапазон содержания фосфора составляет 0,2-0,5%.Для отливок, требующих высокой износостойкости, допускается содержание фосфора до 0,7%, а для художественных отливок-до 1%. Четкое представление о степени графитизации чугуна и влиянии углерода и кремния на его структуру дает структурная схема, показанная на рисунке (толщина стенки отливки 50 мм). 42. Буква МФ прикреплена к серому железу. За гарантированной прочностью на растяжение следует число, указывающее кг / мм2 (10 1 МПа).
Ферритовый чугун марок СЧ10, сч15 и сч18 используется для некритических деталей с малыми нагрузками. Например, фундаментные плиты, крышки, фланцы, рамы двигателей, компрессоры, печные ворота и жалюзи, корпуса фильтров и фитинги для смазки, маховики, корпуса шестерен, насосы, тормозные барабаны и облицовка. Структура серого чугуна показана на рисунке. 43.
Феррит-перлитный чугун марок СЧ20 и сч21. SCH25 использовано для компонентов которые работают под увеличенными статическими и динамическими нагрузками. Например, головка цилиндра, поршень, втулка для кольца поршеня цилиндра пара, колеса центробежного насоса, кровати машины, шестерни, диафрагмы, цилиндра низкого давления, выхлопной трубы турбины. Чугун марки СЧЗО,3535, СЧ40 и СЧ45 перлитный применяется для деталей, работающих под большими нагрузками или в тяжелых условиях износа. Шестерня, гильза цилиндра, распредвал, etc. Мелкие графитовые включения, которые отсекаются, снижают прочность. Б чугун.
Измельчение графитовых включений может осуществляться жидким чугуном с ферросилицием, алюминием или Феррокальцием(0,3… O, G%от массы заряда).Отливки из серого чугуна подвергаются нагреву treatment. To повышают износостойкость гильз цилиндров, распределительных валов и других изделий, перлитный чугун азотируют при закалке путем отпуска-для улучшения механических свойств и износостойкости. Ковкий чугун называют чугуном, а углерод находится в свободном состоянии в виде чешуек. Эта форма графита является основной причиной высоких прочностных и пластических свойств ковкого чугуна. «Гермин» ковкий чугун», как и любой другой чугун, является условным, поскольку его изделия изготавливаются не ковкой, а литьем.
Ограничение: 2.4… 2.9％с; 1.0… 1.6%Си; 0.2… 1,0% Mn; до 0,18% P и до 0,2%S Низкое содержание углерода в пластичном железе необходимо по 2 причинам: Во-первых, для получения высоких прочностных характеристик необходимо уменьшить количество графитовых включений. Во-вторых, необходимо избегать выделения ламинарного графита при охлаждении отливки в кристаллизаторе (для этой же цели толщина стенки ns отливки должна превышать 50 мм). Ковкость железа получается из белого путем отжига, но отжиг может длиться до 5 дней.
Согласно структуре металлической основы (рис.44), которая определяется режимом отжига, ковкий чугун представляет собой феррит и перлит. Отжиг ферритного чугуна проводят в соответствии с режимом 1 (рис. 45) и графитизацией всех видов цемента в Белом чугуне. Отливки из белого чугуна помещают в металлический ящик и покрывают песком или стальной стружкой для предотвращения окисления и медленно осаждают на поверхность… Его нагревают до температуры 1000°с выдержка при этой температуре в течение длительного времени (10-15 часов) приводит к первой фазе graphitization.
It состоит в распаде эвтектики и избытке вторичной cementite. By в конце первой стадии чугун состоит из включений аустенита и углерода отжига (A + G).Затем температуру медленно понижают до 720-740°C. In в этом случае происходит 2-я стадия графитизации. Рис.44.Тонкая структура ковкого чугуна: а-феррит; б-перлит 900… 1000°C(A + C)->(A + D) I стадия графитации Рисунок 45.Старомодная белая чугунная ковкая схема В процессе выдержки (25-30 часов) перлитный цементит разлагается. 11 (Ф+Ц) — » Ф+Г Ковкое железо образуется на основе феррита.
Перлитное железо получают путем annealing. It проводят на окислительной среде в соответствии с режимом 2 (см. фиг. 45). в этом случае период первой фазы графитизации продлевают, после чего отливки последовательно охлаждают до 20°С. аустенит превращается в перлит(А — «II), а графит удерживается в структуре. Ковкое железо оказалось на основе перлита. Слово CK прилагается к ковкому чугуну. После этого мы приводим цифру, указывающую гарантированную прочность на растяжение и процент удлинения в единицах кгс / мм2 (кг1 МПа).
Томительно-тягучая ранг литого железа： КЧ-30-6; КЧ 35-10; КН 37-12 ферриты; КЧ 45-7; КЧ 60-3; КЧ 80-1, 5 перлит. Высокопрочные детали изготовлены из этого чугуна и могут работать в тяжелых условиях износа и поглощать ударные и знакопеременные нагрузки. Высокая плотность ковкого чугуна позволяет производить водяные и тазовые компоненты установки, корпуса клапанов, краны и клапаны. Высокопрочным чугуном называют углерод, находящийся в свободном состоянии в виде сферического графита и получаемый путем обработки введенным магнием!
В жидком чугуне в количестве 0,02-0,08%.Поскольку модификация чистым магнием сопровождается выраженным пироэффектом, используется сплав магния и никеля. Химический состав чугуна после модификации выглядит следующим образом: 3.0… 3.6%с; 1.1… 1.9%Си; 0.3.. 0.7%Мп; до 0.02%, P до 0.1%.Но структура чугуна на металлической основе-феррит или перлит (рис.46). Сферический графит не так прочен, как пластинчатый или слоистый графит, что приводит к меньшему ухудшению механических свойств металла и основы.
Чугун обладает высокой прочностью и определенной степенью пластичности, сохраняя прочность до 500°C(нормальный чугун-до 400°C).Вот это и есть персонажи B1!Он маркирован с меткой, следовать численным значением (10 дюймов: MPa) показывая гарантированную прочность на растяжение в kg / mm2.Марки ковкого чугуна： Ф. г. Рисунок 46.Микроструктура ковкого чугуна: а-феррит. б-перлит. Высокие частоты 38: высокие частоты 42; HF 50-ферриты; ВЧ 60, ВЧ 80. HF 120-перлит.
Высокопрочный чугун используется в различных технических областях и эффективно заменяет сталь во многих изделиях и конструкциях, в том числе корпусах паровых турбин, насосах, клапанах, направляющих лопатках, коленчатых валах, поршнях и других важных компонентах, работающих при высоких циклических нагрузках. будьте уверены, чтобы носить овия. В некоторых случаях для улучшения механических свойств отливок применяют термическую обработку. Они затвердеты и закалены на 500-600°C для увеличенной прочности. — Отжиг для повышения пластичности. Недостатком пластичного чугуна является значительная объемная усадка, которая приводит к появлению усадочных пор в отливках, газоотводах.
Смотрите также:
| Легированный чугун | Промежуточное (бейнитное) превращение |
| Термическая обработка стали | Превращение аустенита при непрерывном охлаждении |
