Назовите области применения чугуна
Основная масса чугуна перерабатывается в сталь, остальная используется по другим назначениям. Чугун используют для фасонного литья. Из него изготовляют станины станков, детали двигателей внутреннего сгорания и других механизмов, работающих в условиях повышенного износа, и т.д.
Сколько углерода содержится в чугунах?
Содержание углерода в чугунах 2,06 – 6,67%.
Какова структура эвтектических чугунов?
В них присутствует одна составляющая – ледебурит (названа в честь профессора металловедения Фрейбергской академии Альфреда Ледебура (1837 – 1906)), представляющая собой эвтектику.
Охарактеризуйте структуру заэвтектических чугунов?
В заэвтектических чугунах (т.е. содержащих свыше 4,3% углерода) кроме ледебурита присутствует также карбид железа (цементит), который образуется непосредственно из расплава, и поэтому его называют первичным цементитом в отличие от вторичного цементита, который образуется из твердого раствора углерода в γ-железе.
5.Охарактеризуйте структуру доэвтектических чугунов?
В них помимо перлита и цементита присутствует еще ледебурит
Как различают чугуны по излому?
По структуре различают белый чугун (с белым изломом) и серый чугун (с серым изломом).
Чем отличается белый чугун от серого?
Если в белых чугунах углерод химически связан с железом и присутствует в виде карбида железа (цементита), то в сером чугуне углерод находится в своей элементарной форме - в виде графитных включений.
|
|
|
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.
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: 326; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!