ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ МЕЖДУ ХИМИЧЕСКИМ СОСТАВОМ, СТРУКТУРОЙ И СВОЙСТВАМИ ЧУГУНОВ

содержанием углерода, по технологическим свойствам – лучшими литейными свойствами, малой

способностью к пластическим деформациям, экономически чугун дешевле стали.

Белый чугун – в нем весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида железа (цементита). Белым чугун называют по виду излома – кристаллический, блестящий.
Во всех этих чугунах есть ледебуритная эвтектика (Л=П+Ц) содержится много цементита, придающего чугунам высокую твердость и хрупкость. Чугуны применяются как износоустойчивые изделия, Изделия получают литьем только литьем.


Белый чугун

состоянии в виде графита (пластинчатый).
Серый чугун получил название по

виду излома, куда выходит масса графитовых включений, которые придают свежему излому матово-серый цвет.
Пластинчатая форма (готовые трещины) ухудшает механические свойства при растяжении.
В микроструктуре следует различать металлическую основу и графитовые включения.

Свойства чугунов зависят от следующих параметров :
• от металлической основы;
• от характера и количества графитных включений;
• от формы графита;
• от термической обработки

вермикулярный графит;
• шаровидный графит;
• хлопьевидный графит.
Серый чугун

имеет в структуре графит в виде пластинчатых включений (лепестки)
Вермикулярный графит – в виде червеобразных прожилок
Высокопрочный чугун получают легированием магнием. Имеет шарообразную форму графита.
Ковкий чугун получают отжигом отливок из белого чугуна. Хлопьевидный графит.

чугун.

СЧ 10
СЧ 20
СЧ 30

и литейные свойства. Чем выше концентрация углерода, тем больше выделений

графита в чугуне и тем ниже его механические свойства.
Кремний обладает сильным графитизирующим действием; способствует выделению графита в процессе затвердевания чугуна и разложению выделившегося цементита.
Марганец затрудняет графитизацию чугуна, несколько улучшает его механические свойства, особенно в тонкостенных отливках.
Сера – вредная примесь. Она ухудшает механические и литейные свойства чугунов: понижает жидкотекучесть, увеличивает усадку и повышает склонность к образованию трещин.
Фосфор в количестве до 0,3 % увеличивает жидкотекучесть чугуна, но дает высокую твердость и хрупкость.
Таким образом, степень графитизации в чугуне возрастает с увеличением содержания углерода и кремния.

технологических факторов, главным из которых является скорость охлаждения.
С уменьшением

скорости охлаждения увеличивается количество графита.
С увеличением – количество химически связанного углерода (цементита).
Ухудшая механические свойства, графит в то же время придает чугуну ряд ценных свойств.
Он измельчает стружку при обработке резанием, оказывает смазывающее действие
повышает износостойкость чугуна
обеспечивает малую чувствительность чугуна к дефектам поверхности.
сопротивление усталости деталей из чугуна
соизмеримо со стальными деталями.

при твердости НВ 200 кгс/мм2 и химическом составе: 3,2% С,

1,6% Si, 0.2% Cr.
1.Горизонтальный бегунок устанавливаем так, чтобы его линия проходила через ось ординат в точке, соответствующей 0,5% Mn.
2, Вертикальный бегунок устанавливаем совмещением пересечений линий с наклонной прямой, соответствующей 1,6% Si;
3, Перемещаем горизонтальный бегунок до пересечения прямой, соответствующей 0,2% Cr,.
4. Перемещаем вертикальный бегунок до пересечения с линией соответствующей толщине стенки 30 мм.
5.Опускаем горизонтальный бегунок до пересечения с линией 3,2% С и линией вертикального бегунка
6. Передвигаем вертикальный бегунок до совмещения с линией НВ 200 кгс/мм2 и визирной линией горизонтального бегунка.
7. Пересечение линии вертикального бегунка с осью абсцисс дает при этом искомое
в= 270 МПа (27 кгс мм2)

НВ в сечении 10 мм и количеством углерода, равным 3,6%,

1. Бегунки устанавливают так, чтобы
линия вертикального бегунка проходила через ось абсцисс в точке, соответствующей в=200 МПа, а горизонтального бегунка соответствовало НВ 180 кгс/мм2.
2.Вертикальный бегунок перемещают вправо до совмещения его визирной линии с прямой, определяющей толщину стенки – 10 мм, пересекая линию, соответствующую содержанию углерода на кривой 3,6% С.
3. Принимая 0,0% Сr перемещаем горизонтальный бегунок вверх так, чтобы визирные линии бегунков пересекали как линию, отражающую толщину стенки 10 мм (вертикаль) , так и соответствующую содержанию хрома 0,0% Сr(горизонталь).
4, Двигая вертикальный бегунок влево так, чтобы его линия прошла через точку ординаты, соответствующую 0,6% Mn.
На пересечении линий обоих бегунков получают искомое значение кремния, равное 2, 3%.

1

2

3

4

на диаграмме Маурэра. Структура чугуна – Ф+Г.