Презентация на тему Лекция 7

до 6,67% углерода.
Чугуны – более дешевый материал, чем стали.

Они обладают пониженной температурой плавления, хорошими литейными свойствами. За счет этого из чугунов можно делать отливки более сложных форм, чем из сталей.

Чугуны

ковке).
Благодаря сочетанию высоких литейных свойств с достаточно высокой прочностью

и износостойкостью, а также относительной дешевизне чугуны широко применяются в машиностроении.

Детали машин, полученные из чугунных отливок, значительно дешевле, чем детали, изготовленные обработкой резанием из горячекатанных стальных профилей или из поковок или штамповок.
Значительная часть выплавляемого чугуна переплавляется в сталь по классической схеме – руда -чугун- сталь

Чугуны

углерод в сплавах, различают следующие виды чугунов:
белые - углерод

или часть его находится в связанном состоянии
серые- углерод или часть его находится в виде графита пластинчатой формы
высокопрочные - графит шаровидной формы
ковкие - графит в виде хлопьев




Возможные формы графита в чугунах. 1 - пластинчатый,
2 - мелкопластинчатый (вермикулярный), 3 - хлопьевидный,
4 - шаровидный графит.

Чугуны

и металлическую основу, которая может быть - ферритная, феррито-перлитная

или перлитная.

Чугуны

его химический состав и скорость охлаждения отливки.
Углерод в обычных

серых чугунах содержится в пределах 2,7-3,7 %. Выделение графита увеличивается с повышением % углерода в чугунах.

Влияние компонентов и скорости охлаждения на свойства чугунов

кремния в чугунах колеблется от 0,3 до 5%.
Марганец растворяется

в чугунах, образуя твердые растворы . Марганец препятствует процессу графитизации и способствует отбелу чугуна. Содержание его обычно колеблется в пределах 0,5-0,8 %.

Влияние компонентов и скорости охлаждения на свойства чугунов

повышает хрупкость чугунов за счет образования фосфидов- химических соединений.
Фосфор

повышает жидкотекучесть чугунов, в художественных отливках его до 1%.В ответственных отливках- 0,2-0,3%

Сера - вредная примесь, ухудшает литейные свойства. Содержание ее в чугунах до 0,12 %.

Влияние компонентов и скорости охлаждения на свойства чугунов

и кремния и толщины отливки (стенки). 1 - белые,

2 - половинчатые, 3 - серые перлитные, 4 - серые перлито - ферритные, 5 - ферритные серые чугуны.

Влияние скорости охлаждения на структуру чугунов

имеет белый, блестящий вид. Углерод в белом чугуне находится

в связанном состоянии, в виде цементита. Фазовые превращения в нем происходят согласно диаграмме состояния железо-углерод.

В зависимости от содержания углерода белые чугуны могут быть
доэвтектическими ( перлит +цементит + ледебурит),
эвтектическими (ледебурит)
заэвтектическими ( цементит и ледебурит)

Белый чугун

имеет белый, блестящий вид. Углерод в белом чугуне находится

в связанном состоянии, в виде цементита. Фазовые превращения в нем происходят согласно диаграмме состояния железо-углерод.
В зависимости от содержания углерода белые чугуны могут быть
доэвтектическими ( перлит +цементит + ледебурит),
эвтектическими (ледебурит)
заэвтектическими ( цементит и ледебурит)




Микроструктуры белых чугунов
Эти чугуны имеют очень большую твердость (НВ 450-550) из-за присутствия в них большого количества цементита. Как следствие этого, они очень хрупкие и для изготовления деталей машин не используются.

Белый чугун

получения деталей из ковкого чугуна.
Из белых чугунов изготавливают отливки

простой формы, обладающие высокой износостойкостью – валки листовых прокатных станов, шаровые мельничные колеса, тормозные колодки, буровые шарошки и другие детали, работающие в условиях износа.

Белый чугун

имеет серый цвет.
В структуре серого чугуна весь углерод или

его часть находится в виде графита.
Графит - это аллотропическая модификация чистого углерода ( другой модификацией является алмаз - это редкая форма в сплавах не встречается.
Кристаллическая решетка графита - гексагональная, слоистая, что делает графит малопрочным и мягким (не превышает 3НВ).

Серый чугун

обладают хорошими литейными свойствами, хорошо обрабатывается резанием, сопротивляется износу,

обладает высокой демпфирующей способностью - т.е. способностью гасить вибрации - 2-4 раза выше, чем у сталей.
Все эти свойства обусловили применение серого чугуна для изготовления:
станин различного оборудования
коленчатых и распределительных валов тракторных и автомобильных двигателей
в станкостроении - базовые корпусные детали, кронштейны, зубчатые колеса, направляющие
в автомобилестроении -блоки цилиндров, гильзы. поршневые кольца, распределительные валы, головки цилиндров, диски сцепления

Серый чугун

отливок

Для изготовления отливок предусмотрены следующие марки:
СЧ10 СЧ15

СЧ20 СЧ25 СЧ30 СЧ35

По требованию потребителей допускаются марки –
СЧ18 СЧ21 СЧ24
Цифра -величина минимального временного сопротивления при растяжении в МПА 10-1

Обозначение: СЧ10 ГОСТ 1412-85

Серый чугун

"сталь испорченная графитом", графит имеет ничтожную прочность, играет роль

надрезов, трещин, разопрочняющих чугун.
Серому литейному чугуну (на любой основе) свойственны почти полное отсутствие относительного удлинения и очень низкая ударная вязкость.

Серый чугун

положительную его роль:
графит улучшает обрабатываемость резанием, т.е. образуется ломкая

стружка
улучшает антифрикционные свойства, играя роль смазки
благодаря графиту быстро гасятся вибрации (микро пустоты заполненные графитом)
делает чугун нечувствительным к концентрациям напряжений.

Серый чугун

более мелкие, завихренные пластины графита. Прочность их обеспечивается модифицированиеим.
Модификаторами

служат ферросилиций, силикокальций, их добавляют в количестве 0,1-0,3 % от массы чугуна прямо в ковш при заливке.

Серый чугун

форму. Его получают присадкой в жидкий чугун небольших добавок

щелочных или щелочноземельных металлов , чаще всего это магний в количестве 0,03-0,07%. По содержанию остальных элементов высокопрочный чугун не отличается от серого.

Высокопрочные чугуны

пластинчатый графит и поэтому значительно меньше ослабляет металлическую основу.

Высокопрочный чугун обладает более высокими механическими свойствами. Он имеет хорошие литейные свойства, хорошо обрабатывается резанием, гасит вибрации, имеет высокую износостойкость, удовлетворительно сваривается.

Высокопрочные чугуны

7293-85 Чугун с шаровидным графитом для отливок

Марки : ВЧ35,ВЧ40,

ВЧ45, ВЧ50, ВЧ60, ВЧ70,ВЧ80, ВЧ100

Обозначение: ОТЛИВКА ВЧ 60 ГОСТ 7293-85
Цифра – минимальное значение временного сопротивления при растяжении в Мпа 10-1
Марка чугуна определяется его временным сопротивлением при растяжении и условным пределом текучести.

Высокопрочные чугуны

у стальных отливок.
Химический состав ВЧ следующий: 3,1-3,2%С, 2,6-2,9 %

кремния, 0,6-0,8 %Мп, до 0,12%Р, до 0,03% серы, 0,02-0,03% магния.

Высокопрочные чугуны

может быть использован взамен обычного серого чугуна, кованной и

литой стали, а также сплавов на основе меди во многих отраслях машиностроения. Это - шпиндели карусельных станков, детали кузнечно-прессового оборудования, изложницы для разливки стали, штампы, коленчатые валы, поршневые кольца, картеры, кронштейны, подшипники качения, детали ходовой части тепловозов., подъемно-транспортные устройства, корпуса паровых турбин и др.

Высокопрочные чугуны

форму.
Ковкие чугуны – условное название более пластичного по сравнением

с серым чугуна. Их получают в результате специального графитизирующего отжига доэвтектического белого чугуна.

Ковкие чугуны

белого чугуна, подвергаемого отжигу, были тонкостенными ( не более

40-50мм) , в противном случае в сердцевине при кристаллизации будет выделяться пластинчатый графит и чугун станет непригодным для отжига.

Ковкие чугуны

График отжига белого чугуна для получения ковкого

выбирается в пределах:
2,5-3,0 %С 0,7-1,5 % кремния,

0,3- 1,0 % Мп , серы менее 0,12%, Р менее 0,18%
Для ускорения отжига чугун модифицируют алюминием, выполняют отжиг в защитной атмосфере. В этом случае длительность процесса отжига уменьшается до 24-60 часов.

Ковкие чугуны

перлитной. Излом ферритного ковкого чугуна – бархатисто черный вследствие

большого количества графита.
При перлитной основе (отсутствует выдержка ниже эвтектоидного интервала температур), излом у такого чугуна – светлый – сталистый.

Ковкие чугуны

– временное сопротивление в кг/мм2, вторая – относительное удлинение

в %
Обозначение - Отливка КЧ30-6–Ф ГОСТ 1215-79
Отливка КЧ60-3-П ГОСТ 1215-79
Ф – обозначает – ферритного класса
П – обозначает -перлитного класса
Марки ковких чугунов:
КЧ30-6, КЧ33-8, КЧ35-10, КЧ37-12,
КЧ 45-7, КЧ50-5, КЧ55-4, КЧ60-3,КЧ65-3
Из отливок ковкого чугуна изготавливают детали, работающие при ударных и вибрационных нагрузках

Ковкие чугуны