Объясните влияние химического состава?
Из примесей, входящих в состав чугуна, наиболее сильное положительное влияние на графитизацию оказывает кремний. Содержание кремния в чугуне может состовлять от 0,5 до 4-5%. Меняя содержание кремния, можно получать чугуны, совершенно различные по структуре и свойствам. По приведенной на рис. 2 диаграмме можно прогнозировать структуру в зависимости от содержания углерода и кремния, а также толщины отливки. Таким образом, основными факторами, определяющими степень графитизации чугуна, является содержание углерода, кремния и скорость охлаждения. Регулируя химический состав и скорость охлаждения в соответствии с диаграммой на рис.2,б, можно получить в отливке нужную структуру чугуна.
13. Какие факторы препятствуют графитизации?
Наиболее важную роль играют марганец, сера и фосфор, а также высокая скорость охлаждения. Марганец препятствует графитизации, увеличивая склонность чугуна к отбеливанию. Содержание марганца в чугуне обычно не превышает 0,5-1,0%.
Сера – вредная примесь в чугуне. Ее отбеливающее влияние в 5-6 раз выше, чем марганца. Кроме того, сера снижает жидкотекучесть, способствует образованию газовых пузырей, увеличивает усадку и склонность к образованию трещин.
14. Какова роль фосфора?
Роль примеси фосфора в чугуне существенно отличается от действия, которое он оказывает в стали. Хотя фосфор почти не влияет на графитизацию, он является полезной примесью, увеличивая жидкотекучесть серого чугуна за счет образования легкоплавкой (950-980ºC) фосфидной эвтектики.
|
|
|
Обычно используют чугуны следующего химического состава,%: 3,0-3,7 С,
1-3 Si, 0,5-1,0 Mn, менее 0,3 Р и 0,15 S. Иногда в чугун вводят легирующие элементы (Ni, Cr и другие), улучшая его свойства.
15. От каких факторов зависят свойства чугуна?
. Свойства чугуна зависят от свойств металлической основы и характера включений графита. Структура металлической основы определяет твердость чугуна.
Какой может быть основа чугуна?
Металлическая основа может быть перлитной, когда 0,8% С находится в виде цементита, а остальной углерод – в виде графита; феррито-перлитной, когда количество углерода в виде цементита менее 0,8%, и ферритной.
Какой может быть форма грфитовых включений?
Графит чугуна бывает пластинчатым (серый чугун), хлопьевидным (ковкий чугун) и шаровидным (высокопрочный чугун). На рис.3 обобщена классификация чугуна по строению металлической основы и форме графита.
16. Охарактеризуйте свойства серого чугуна, его преимущества и недостатки.
Микроструктура чугунов показана на рис.4-7. По сравнению с металлической основой графит имеет низкую прочность. Серый чугун имеет низкие характеристики механических свойств (σВ, δ,Ψ ) при испытаниях на растяжение. Включения графита играют роль концентраторов напряжений, поэтому работа удара близка к нулю. Вместе с тем твердость и прочность при испытаниях на сжатие, зависящие от свойств металлической основы, у чугуна достаточно высоки. Однако серый чугун с пластинчатой формой графита имеет ряд преимуществ. Он позволяет получать дешевое литье, так как при низкой стоимости обладает хорошей жидкотекучестью и малой усадкой. Включения графита делают стружку ломкой, поэтому чугун легко обрабатываются резанием. Благодаря смазывающему действию графита чугун обладает хорошими антифрикционными свойствами. Чугун имеет высокие демпфирующие свойства, он хорошо гасит вибрации и резонансные колебания.
|
|
|
17. Как маркируют серый чугун?
Серый чугун маркируется буквами СЧ и цифрами, характеризующими величину временного сопротивления при испытаниях на растяжение. Марки и механические свойства серых чугунов, а также их ориентировочный химический состав приведены в табл.1.
Охарактеризуйте свойства высокопрочного чугуна, метод получения и области применения, маркировку.
По мере округления графитных включений их отрицательная роль как надрезов металлической основы снижается, и механические свойства чугунов растут. Округленная форма графита достигается модифицированием. Модификатором служат SiCa, FeSi, Al, Mg.
|
|
|
При использовании в качестве модификатора магния, вводимого перед разливкой в количестве 0,5%, получают высокопрочный чугун с шаровидной формой включений графита. Действие магния объясняют увеличением поверхностного натяжения графита и образованием микропузырьков пара, в которые диффундирует углерод.
Маркируется высокопрочный чугун буквами ВЧ и цифрами, характеризующими величину временного сопротивления, например ВЧ 35. Механические свойства некоторых высокопрочных чугунов приведены в табл.2. Из высокопрочных чугунов изготавливают ответственные детали: зубчатые колеса, коленчатые валы.
19. Охарактеризуйте свойства ковкого чугуна, метод получения и области применения, маркировку.
Название ковкие чугуны условно, изделия из них получают литьем, и пластической деформации они не подвергаются. Ковкий чугун получают из белого путем графитизирующего отжига (рис.8). Графит в ковком чугуне имеет форму хлопьев. Состав ковкого чугуна, %, довольно стабилен: 2,2 –3,0С; 0,7-1,5Si, 0.2-0.6 Mn, 0.2 P, 0.1 S. Из-за низкого содержания углерода ковкий чугун обычно выплавляют в электропечах. После заполнения форм отливки быстро охлаждают и получают структуру белого чугуна. Затем отливки подвергают длительному отжигу (до 2 суток) – томлению (рис. 9) предохраняя их от окисления печными газами засыпкой песком и др. В результате отжига структура состоит из зерен феррита и перлита и хлопьев графита. Ковкий чугун маркируют буквами КЧ и цифрами временного сопротивления и относительного удлинения, например, КЧ 35-10.
|
|
|
В табл.3 приведены марки, механические свойства и химический состав некоторых ковких чугунов. Отливки из ковких чугунов применяют для деталей, работающих при ударных и вибрационных нагрузках (картеры, редукторы, фланцы, муфты).
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 510; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!