Министерствосельского хозяйства и продовольствия РБ
БелорусскийГосударственный Аграрно Технический Университет
КафедраППС
Реферат на тему:
Серыйчугун
Выполнил:студент 2 эа гр.
АлейчикДмитрий
Проверил:Довнар И.В.
Минск2009
Чугун
Чугуномназывается сплав железа с углеродом, содержащий углерода от 2,14 до 6,67%.
Чугун— дешевый машиностроительный материал, обладающий хорошими литейнымикачествами. Он является сырьем для выплавки стали. Получают чугун из железнойруды с помощь топлива и флюсов.
Получениечугуна — сложный химический процесс. Он состоит из трех стадии: восстановленияжелеза из окислов, превращения железа в чугун и шлакообразования. Подробно этотпроцесс рассматривается в курсе химии.
Серыйчугун
Чугун,у которого большая часть углерода находится в свободном состоянии в видеграфита, называется серым чугуном. Серый чугун мягкий, хорошо обрабатываетсярежущим инструментом. В изломе имеет серый цвет. Серый чугун обладает малойпластичностью, его нельзя ковать, так как содержащийся в нем графитспособствует раскалыванию металла. Серый чугун значительно лучше работает насжатие, чем на растяжение. Получается серый чугун путем медленного охлажденияпосле плавления или нагревания. Температура плавления серого чугуна 1100—1250°С.
Обычносерый чугун содержит 2,8—3,6% углерода, 1,6—3,0% кремния, 0,5—1% марганца,0,2—0,8% фосфора и 0,05—0,12% серы. Сера уменьшает жидкотекучесть и прочностьчугуна, увеличивает его литейную усадку и затрудняет его сварку. Фосфор делаетчугун более жидкоплавким и улучшает его свариваемость, но повышает твердость ихрупкость.
Еслисерый чугун быстро охлаждать после плавления, то он отбеливается, т. е.частично превращается в белый, и становится очень хрупким и твердым. Наличие всоставе чугуна большого количества кремния способствует получению серого чугуна.
Присутствиев чугуне большого количества марганца способствует отбеливанию чугуна.
Недостатком серого чугуна является хрупкость, препятствующая егоиспользованию для изготовления деталей машин, подвергающихся ударным нагрузкам.
Маркичугунов, например СЧ12-28, читаются следующим образом: СЧ— серый чугун, первыедвухзначные цифры 12, 15, 18 и т. д. — средняя величина предела прочности прииспытании на разрыв в кг/мм2, а вторые — 28, 32 и т. д. — то же при изгибе.
Применение
чугун серыйсплав примесь
Серыйчугун наиболее широко применяется в машиностроении для отливок различныхдеталей машин. Он достаточно хорошо сваривается, особенно с применениемпредварительного подогрева. Он мало пластичен и вязок, но легко обрабатываетсярезанием, применяется для малоответственных деталей и деталей, работающих наизнос. Серый чугун с высоким содержанием фосфора (0,3—1,2%) жидкотекуч ииспользуется для художественного литья.
Свойствачугуна
Зависятглавным образом от содержания в нем углерода и других примесей, неизбежновходящих в его состав: кремния (до 4,3%), марганца (до 2%), серы (до 0,07%) ифосфора (до 1,2%).
Углерод— один из главных элементов в чугуне. В зависимости от количества и состояниявходящего в сплав углерода получаются те или иные сорта чугуна. С железомуглерод соединяется двояко: в жидком чугуне углерод находится в растворенномсостоянии, а в твердом — в химически связанном с железом или в видемеханической примеси в форме мелких пластинок графита.
Кремний— важнейший после углерода элемент в чугуне, он увеличивает его жидкотекучесть,улучшает литейные свойства и делает чугун более мягким.
Марганецповышает прочность чугуна.
Сера вчугуне — вредная примесь, вызывающая красноломкость (образование трещин вгорячих отливках). Она ухудшает жидкотекучесть чугуна, делая его густым,вследствие чего он плохо заполняет форму.
Фосфорпонижает механические свойства чугуна и вызывает хладноломкость (образованиетрещин в холодных отливках). В зависимости от состояния, в котором углероднаходится в чугуне, чугун подразделяется на белый (углерод в химическомсоединении с железом в виде цементита FeC) и серый (свободный углерод в виде графита).
Белыйчугун очень твердый и хрупкий, плохо поддается отливке, трудно обрабатываетсярежущим инструментом. Он обычно идет на переплавку в сталь или на получениековкого чугуна и поэтому называется передельным.
Серыйчугун наиболее широко применяется в машиностроении. Он мало пластичен и вязок,но легко обрабатывается резанием, применяется для малоответственных деталей идеталей, работающих на износ.
Легированныйчугун наряду с обычными примесями содержит элементы: хром, никель, титан и др.Эти элементы улучшают твердость, прочность, износостойкость. Различаютхромистые, титановые, никелевые чугуны. Их применяют для изготовления деталей машинс повышенными механическими свойствами, работающих в водных растворах, вгазовых и других агрессивных средах.
Специальныйчугун, или ферросплав, имеет повышенное содержание кремния или марганца. К немуотносятся ферромарганец, содержащий до 25% марганца, и ферросилиций, содержащий9—13% кремния и 15—25% марганца. Эти чугуны применяются при плавке стали для еераскисления, т.е. для удаления из стали вредной примеси — кислорода.
Ковкийчугун получают термообработкой из белого чугуна. Он получил свое название из-заповышенной пластичности и вязкости (хотя обработке давлением не подвергается).Ковкий чугун обладает повышенной прочностью при растяжении и высокимсопротивлением удару. Из ковкого чугуна изготовляют детали сложной формы:картеры заднего моста автомобилей, тормозные колодки, тройники, угольники и т.д.
Маркируетсяковкий чугун двумя буквами и двумя числами, например КЧ 370-12. Буквы КЧозначают ковкий чугун, первое число—предел прочности (в МПа) на разрыв, второечисло — относительное удлинение (в процентах), характеризующее пластичностьчугуна.
Высокопрочныйчугун получают введением в жидкий серый чугун специальных добавок. Онприменяется для изготовления более ответственных изделий, заменяя сталь(коленчатых валов, поршней, шестерен и др.). Маркируется высокопрочный чугунтакже двумя буквами и двумя числами, например ВЧ 450-5. Буквы ВЧ обозначаютвысокопрочный чугун, а числа имеют то же значение, что и в марках ковкогочугуна