Формирование микроструктуры, свойства, маркировка и применение

Чугун - это сплав железа с углеродом. Чугун содержит углерод - 2,14 % и более дешевый материал, чем стали. Он обладает пониженной температурой плавления и хорошими литейными свойствами. Из чугунов можно делать отливки более сложной формы, чем из сталей. Литая структура чугунов содержит концентраторы напряжений, в качестве которых могут быть дефекты: пористость, ликвационная неоднородность, микротрещины.

Белый чугун имеет свое название по виду излома матово-белого цвета. Весь углерод в этом чугуне находится в связанном состоянии в виде цементита. Фазовые превращения протекают согласно диаграмме состояния (Fе - Fе_зС). Белые чугуны в зависимости от содержания углерода бывают: доэвтектическими (перлит + ледебурит); эвтектическими (ледебурит); заэвтектическими (первичный цементит + ледебурит). Эти чугуны имеют большую твердость из-за содержания цементита; они очень хрупкие и для изготовления деталей машин не используются. Отливки из белого чугуна служат для получения деталей из ковкого чугуна с помощью графитизирующего отжига. Отбеленные чугуны-отливки имеют поверхностные слои (12-30 мм) со структурой белого чугуна, а сердцевина - серого чугуна. Высокая твердость поверхности позволяет ей хорошо работать против истирания. Эти свойства отбеленного чугуна применяются для изготовления валков листовых прокатных станов, колес, шаров для мельниц, тормозных колодок и других деталей.

Белые чугуны кристаллизуются по диаграмме состояния системы сплавов железо - цементит. Значительное содержание твердого и хрупкого цементита в составе белых чугунов является причиной того, что эти чугуны трудно поддаются механической обработке. Они применяются для отливки деталей с последующим отжигом на ковкий чугун, а также для отливки прокатных валков и вагонных колес.

Серый чугун (технический) название получил по виду излома, который имеет серый цвет. В структуре серого чугуна имеется графит. Структура чугуна состоит из металлической основы и графита и его свойства зависят от этих двух составляющих. Графит обладает низкими механическими свойствами.

При медленном охлаждении сплавов железо - углерод происходит выделение графита.

В промышленности применяются доэвтектические серые (литейные) чугуны. Серый чугун, который состоит из феррита и графита, называют ферритным, так как металлическую основу его составляет феррит. Весь углерод в виде графита выделяется при очень медленном охлаждении сплава; если скорость охлаждения в процессе кристаллизации (как первичной, так и вторичной) увеличивается, выделяется не графит, а цементит. Чугун, содержащий до 1,2 % фосфора, применяется для художественного литья, труб.

Маркировка серого чугуна. По ГОСТ чугун в отливках маркируется буквами СЧ с добавлением двух чисел: первое число указывает предел прочности при растяжении (σ_пч) второе - удлинение (σ) в%. Половинчатый чугун состоит из перлита, ледебурита и пластинчатого графита. Сочетает в себе два цвета - серый и белый.

Высокопрочный чугун - это чугун, в котором графит имеет шаровидную форму. Повышение прочности и пластичности чугуна достигается модифицированием, обеспечивающим получение глобулярного (сфероидального) графита вместо пластинчатого. Поверхность графита сфероидальной формы имеет меньшее отношение к объему и определяет наибольшую сплошность металлической основы и прочность чугуна. Такая форма графита получается при присадках в жидкий чугун магния (М) или церия (Се).

Высокопрочный чугун имеет ферритную или перлитную основу. Ферритный чугун имеет повышенную пластичность.

По ГОСТ чугун обозначают числами: первое число указывает предел прочности при растяжении (σ_пч), второе - удлинение (σ) в%. Еще более высокая прочность достигается при модифицировании легированного чугуна.

Высокопрочный чугун применяют вместо стали для изготовления деталей станков, кузнечно-прессового оборудования, работающих в подшипниках при повышенных и высоких давлениях; коленчатых валов, шестерен, муфт и вместо ковкого чугуна для изготовления задних мостов-автомобилей.

Ковкий чугун - чугун с хлопьевидным графитом, условное название мягкого и вязкого чугуна, который получают из белого чугуна специальной термической обработкой; ковке его не подвергают, он обладает высокой пластичностью. Ковкий чугун состоит из сталистой основы и содержит углерод в виде графита. Графит находится в виде включений округленной формы, расположенных изолированно друг от друга и металлическая основа менее разобщена, а сплав обладает значительной вязкостью и пластичностью.

Свойства ковкого чугуна зависят от величины графитных включений (чем меньше эти включения, тем прочнее чугун), но они определяются структурой его металлической основы, которая может быть ферритной, перлитной или смешанной.

В зависимости от состава чугуна и способа термической обработки получают два вида ковкого чугуна: черносердечный и белосердечный. Ковкий чугун более дешевый материал, он обладает хорошими механическими свойствами и применяется в сельскохозяйственном машиностроении, в автомобильной промышленности, вагоностроении, станкостроении.

Автор: Буслаева Е.М.

<< Назад: Белые, серые, половинчатые, высокопрочные и ковкие чугуны

>> Вперед: Роль термической обработки в повышении качества конструкционных материалов

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Криминалистика. Шпаргалка

▪ Теория обучения. Конспект лекций

▪ Инфекционные заболевания. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Случайная новость из Архива Употребление рыбы и старение мозга 20.08.2024 Старение мозга - одна из главных проблем, с которой сталкиваются пожилые люди. Несмотря на то что на данный момент нет универсальных средств, способных полностью предотвратить когнитивные нарушения, ученые продолжают искать факторы, которые могут замедлить этот процесс. Одним из таких факторов может быть регулярное употребление рыбы. Недавнее исследование, проведенное французскими учеными, пролило свет на то, как рыба в рационе влияет на здоровье мозга у людей старше 65 лет. В ходе исследования ученые проанализировали пищевые привычки более 1,5 тысячи добровольцев в возрасте от 65 лет и старше. Важно отметить, что на момент начала эксперимента у участников не наблюдалось проблем с сердечно-сосудистой системой, а также признаков деменции. Это позволило исследователям сосредоточиться на влиянии питания на мозговую активность и состояние здоровья без искажающих факторов, связанных с уже существующими заболеваниями. Чтобы получить объективные данные, участники прошли процедуру магнитно-резонансной томографии (МРТ), которая позволила оценить состояние их мозга. МРТ - это метод, позволяющий получить детальные изображения внутренних структур тела, включая мозг, и выявить даже незначительные изменения в его тканях. Результаты исследования показали, что у людей, которые регулярно ели рыбу - не менее четырех раз в неделю, наблюдалось значительно меньше признаков повреждения мозга. В частности, у них реже фиксировались субклинические сердечно-сосудистые заболевания, которые могут оставаться незамеченными на ранних стадиях, но впоследствии приводят к серьезным проблемам со здоровьем, включая когнитивные нарушения. Авторы исследования подчеркнули, что их работа предоставляет доказательства того, что регулярное употребление рыбы положительно сказывается на состоянии мозга у пожилых людей, снижая риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и связанных с ними когнитивных нарушений. Важно отметить, что речь идет о людях, у которых нет инсультов или деменции, что делает результаты исследования особенно ценными для профилактики этих состояний. Таким образом, включение рыбы в рацион, особенно на регулярной основе, может быть эффективным средством для поддержания здоровья мозга и предотвращения его старения. Учитывая результаты исследования, можно сделать вывод, что рыба - это не только вкусный продукт, но и важный элемент диеты, способствующий долгосрочному сохранению когнитивных функций и снижению рисков, связанных с возрастными изменениями в мозге. Результаты исследования подчеркивают важность правильного питания для поддержания здоровья мозга в пожилом возрасте. Регулярное употребление рыбы может стать доступным и эффективным способом продлить молодость мозга и улучшить качество жизни на долгие годы.

Другие интересные новости:

▪ Бензин из сахара

▪ Планшеты ASUS ZenPad 8 (Z380M) и ZenPad 10 (Z300M)

▪ Здоровая пища проходит сквозь организм быстро

▪ Разработан простой способ создания гибких алмазов

▪ Робомобили для строительства автомагистралей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Биографии великих ученых. Подборка статей

▪ статья Клумба с фонтанчиком. Советы домашнему мастеру

▪ статья Сколько на Земле разных языков? Подробный ответ

▪ статья Согревание больного. Медицинская помощь

▪ статья Сумматоры. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Английские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025