Охарактеризуйте структуру серых чугунов?
Структура серого чугуна (рис.2,а) состоит из зерен почти чистого железа (твердого раствора углерода в α-железе, содержащего до 0,02%С (феррит)) и пластинок графита, крупных или мелких, которые распределены в так называемой металлической матрице, т.е. массе основного металла. Незначительная доля углерода и в сером чугуне может быть связана с железом в виде цементита; в этом случае матрица состоит из феррита и перлита, но форма и распределение графита остаются здесь такими же, как в ферритной матрице.
Почему чугун выдерживает меньшую нагрузку при растяжении , чем сталь?
Графитные пластинки нарушают связность металлической матрицы в чугуне. Они ослабляют поперечное сечение детали или образца (потому что графит способен выдерживать только сжимающие, но не растягивающие нагрузки) и способствуют локальной концентрации напряжений при растягивающей нагрузке. В силу этого необходимого обстоятельства чугун, несмотря на большее содержание углерода способен выдерживать меньшую растягивающую нагрузку, чем сталь.
10. Как работает чугун под сжимающей нагрузкой?
Под сжимающей нагрузкой чугун ведет себя лучше, так как графитовые пластинки в поперечном сечении образца воспринимают на себя соответствующую часть напряжения сжатия.
Охарактеризуйте условия образования графита в чугунах?
Описывая диаграмму железо – углерод (рис.1), следует отметить, что ее часто изображают двумя типами линий, причем пунтирные линии отражают поведение так называемой стабильной системы «железо-графит», а сплошные – поведение метастабильной системы «железо-цементит». Для сталей практическое значение имеет только вторая система, для чугунов – и первая, и вторая. Для образования графита из жидкой фазы или аустенита необходимо очень сильное развитие диффузионных процессов: диффузия атомов железа от растущего кристалла графита и приток атомов углерода из жидкости или аустенита к растущему кристаллу графита. Этому способствует медленное охлаждение отливок. и мельчайшие частицы графита, которые являются готовыми центрами графитизации.
|
|
|
11. Какой процесс называют модифицированием? какова его цель?
Зная основные положения теории кристаллизации, можно вмешиваться в процессы структурообразования чугуна. В частности, этим пользуются при модифицировании чугуна, когда в жидкий металл вводятся затравки, служащими дополнительными центрами кристаллизации.
Что способствует повышению прочности чугунов?
Чтобы улучшить прочность чугуна, следует либо воздействовать на его металлическую матрицу, либо добиваться того, чтобы графитные включения присутствовали в нем в виде шариков, а не пластинок, Оба эти способа можно использовать одновременно.
|
|
|
- 2 -
13. Охарактеризуйте высокопрочный чугун?
Чугун с шаровидным (сфероидальным, глобулярным) графитом (рис.2,в) представляет собой современный конструкционный материал, в котором сочетаются важные достоинства чугуна и стали: с одной стороны, он имеет хорошие литейные свойства, а с другой – его прочность на растяжение достигает примерно такого же уровня, как у стали. То же количество шаровидного графита занимает гораздо меньшую площадь в поперечном сечении, чем пластинчатого; кроме того, опасность концентрации напряжений на таком графите значительно уменьшается.
14. Как же добиться, чтобы графит в чугуне выделялся в виде шариков, а не пластинок?
Для этого расплавленный чугун обрабатывают (модифицируют) церием или магнием. В результате условия на границах раздела между расплавом и выпадающим из него при охлаждении графитом изменяется таким образом, что графитные включения приобретают округлую форму.
15. Назовите факторы, способствующие графитизации.
Как и углеродистая сталь, нелегированный чугун содержит кремний и марганец. Кремний способствует выделению графита, поэтому в чугуне содержание последнего составляет 2-3%.. Но выделение графита (графитизация) в чугуне существенно зависит и от условия затвердевания. При быстром затвердевании образуется преимущественно цементит, при медленном -–графит, Технолог –литейщик должен тщательно учитывать это обстоятельство, потому что стенки отливки часто имеют разную толщину и поэтому в них создаются разные условия затвердевания. В песчаных формах тепло отводится медленнее, чем в металлических (кокилях); соответственно и условия затвердевания в этих случаях различны
|
|
|
16. Назовите факторы, тормозящие процесс графитизации.
Марганец оказывает обратное действие: чугун, в котором много марганца, затвердевает белым, т.е. углерод в нем связан в виде цементита (термин «белый» и «серый» характеризуют внешний вид поверхности излома – графит придает излому серый цвет).
17. От каких факторов зависит текучесть расплавленного чугуна?
Текучесть расплавленного чугуна в большой степени зависит от содержания в нем фосфора и серы. Фосфор делает расплав более текучим, и тогда чугун хорошо заполняет внутренность формы, включая ее мелкие изгибы. Поэтому для художественного литья чаще всего используют чугун с повышенным содержанием фосфора. Наличие серы в чугуне, напротив, нежелательно, поскольку она не только увеличивает вязкость расплавленного чугуна, но и ухудшает свойства отливок. Правда, чугун не так чувствителен к сере, как сталь, потому что в нем всегда имеется достаточно марганца, связывающего серу.
|
|
|
18.Сравните свойства чугунов и сталей.
Важными преимуществами чугуна по сравнению со сталью является его относительно низкая температура плавления (приблизительно на 100ºС ниже, чем у стали), превосходные литейные качества, а также некоторые специфические эксплуатационные свойства. Среди последних следует отметить лучшую, чем у углеродистых сталей, стойкость к износу и коррозии, но прежде всего способность демпфировать (т.е. ослаблять) механические колебания. По этой причине чугун широко используется для изготовления станин, стоек и несущих конструкций вращающихся машин, которые должны работать без вибрации.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 378; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!