Технология модифицирования чугуна (Реферат по предмету Теория литейных сплавов)

В реферата содержится 28 страниц, входящих в файлы .doc, .rtf, docx, которые вы сможете скачать после оплаты. Доступно для просмотра в бесплатном режиме: 18 страниц.

Прикрепленные фалы, которые вы сможете сразу после оплаты реферата скачать:
TLS_Modiefit...na.doc (67 кб)
TLS_Modiefit..._0.doc (67 кб)

Ключевые слова:Технология, классификация, и, модифицирования, чугуна, чугунов, отливок, из, серого, высокопрочного

Уникальность текста: 40%

Описание работы (от продавца):

Содержание:
1 Основные сведения о чугуне
2 Историческая справка
3 Классификация чугунов
4 Классификация отливок из серого и высокопрочного чугуна
5 Чугун в искусстве
6 Источники
1 Основные сведения о чугуне
Чугун - сплав железа с углеродом (обычно более 2%) содержащий также постоянные примеси (Si, Mn, Р и S), а иногда и легирующие элементы, затвердевает с образованием эвтектики. Чугун — важнейший первичный продукт чёрной металлургии, используемый для передела при производстве стали и как компонент шихты при вторичной плавке в чугунолитейном производстве. Чугун вторичной плавки — один из основных конструкционных материалов; применяется как литейный сплав. Широкому использованию чугуна в машиностроении способствуют его хорошие литейные и прочностные свойства (по прочности некоторые чугуны лишь немногим уступают углеродистой стали). В современном машиностроении на долю деталей из чугуна приходится около 75% от общей массы отливок. По выпуску чугунного литья СССР занимает 1-е место в мире (1976).
2 Историческая справка.
Первые сведения о чугуне относятся к 6 в. до н. э. В Китае из высоко-фосфористых железных руд получали чугун, содержащий до 7% Р, с низкой температурой плавления, из которого отливали различные изделия. Чугун был известен и античным металлургам 4—5 вв. до н. э.. Производство чугуна в Западной Европе началось в 14 в. с появлением первых доменных печей (штюкофенов) для выплавки чугуна из руд. Полученный чугун использовали или для передела в сталь в кричном горне, или для изготовления различных строительных деталей и оружия (пушки, ядра, колонны и др.). В России производство чугуна началось в 16 в.; в дальнейшем оно непрерывно расширялось, и при Петре I Россия по выпуску чугуна превзошла все страны, но через столетие отстала от западно-европейских стран. Появление во 2-й пол. 18 в. вагранок позволило литейным цехам отделиться от доменных, т. е. положило начало независимому существованию чугунолитейного производства. В начале 19 в. возникает производство ковкого чугуна. Во 2-й четверти 20 в. начинают применять легирование чугуна, что дало возмо-жность существенно повысить его свойства (износостойкие, коррозион-ностойкие, жаростойкие и т.д.). К этому периоду относится также разработка способов модифицирования чугуна. В конце 40-х гг. был получен модифицированный чугун с включениями графита шаровидной формы вместо обычной пластинчатой, что обусловливало более высокую прочность металла; такой чугун получил название высокопрочного. До 70-х гг. ХХ в. в доменных печах иногда выплавляли зеркальный чугун (10—25% Mn), применявшийся в качестве раскислителя при выплавке стали и для получения специальных видов чугуна. При использовании для выплавки чугуна железных руд, содержащих Сг, Ni, Ti и др. легирующие элементы, получают природнолегированные чугун.
3 Классификация чугунов
При производстве отливок в чугунолитейных цехах чугун подразделяют:
I. В зависимости от степени графитизации, обусловливающей вид излома: на серый, белый и половинчатый (или отбелённый);
II. В зависимости от формы включений графита: на чугун с пластинчатым, шаровидным (высокопрочный ), вермикулярным и хлопьевидным (ковкий) графитом;
III. В зависимости от характера металлической основы: на перлитный, ферритный, перлитно-ферритный, аустенитный, бейнитный и мартенситный;
IV. В зависимости от назначения: на конструкционный и чугун со специальными свойствами;
V. По химическому составу: на легированные и нелегированные.
Серый чугун — наиболее широко применяемый вид чугуна (машиностроение, сантехника, строительные конструкции) — имеет включения графита пластинчатой формы. Для деталей из серого чугуна характерны малая чувствительность к влиянию внешних концентраторов напряжений при циклических нагружениях и более высокий коэффициент поглощения колебаний при вибрациях деталей (в 2—4 раза выше, чем у стали). Важная конструкционная особенность серого чугуна — более высокое, чем у стали, отношение предела текучести к пределу прочности на растяжение. Наличие графита улучшает условия смазки при трении, что повышает антифрикционные свойства чугуна. Свойства зависят от структуры металлической основы, формы, величины, количества и характера распределения включений графита. Перлитный серый чугун имеет высокие прочностные свойства и применяется для цилиндров, втулок и др. нагруженных деталей двигателей, станин и т.д. Для менее ответственных деталей используют серый чугун с ферритно-перлитной металлической основой. Влияние скорости охлаждения на структуру в модифицированном сером чугуне значительно меньше, чем в не модифицированном, что обеспечивает однородность свойств в различных сечениях отливки. Модифицирование чугуна - это обработка его небольшими количествами присадок (силикокальция, ферросилиция, силикоалюминия, магния или его сплавов и др.) в тот момент, когда он находится в жидком состоянии. Рассмотрим модифицирование, в результате которого получается графитизация с образованием включений графита пластинчатой формы:
В результате модифицирования серого чугуна получаем: повышение прочности (σв = 30/40кГ/мм2) при сохранении хорошей обрабатываемости; однородность свойств в различных частях отливок, отличающихся резкими переходами в сечениях; повышение износостойкости; уменьшение "роста" чугуна при нагревах; повышение плотности отливок; снижение внутренних напряжений; повышение коррозионной стойкости; предотвращение образования сетчатой структуры графита с дендритной ориентацией включений (в частности, при высоких температурах выпуска и заливки жидкого металла, при высоком содержании стали в шихте и при наличии тонких сечений в отливках).
Белый чугун представляет собой сплав, в котором избыточный углерод, не находящийся в твёрдом растворе железа, присутствует в связанном состоянии в виде карбидов железа Fe3C (цементит) или специальных карбидов (в легированном чугуне). Кристаллизация белых чугунов происходит по метастабильной системе с образованием цементита и перлита. Белый чугун вследствие низких механических свойств и хрупкости имеет ограниченное применение для деталей простой конфигурации, работающих в условиях повышенного абразивного износа. Легирование белого чугуна карбидообразующими элементами (Cr, W, Mo и др.) повышает его износостойкость.
Половинчатый чугун содержит часть углерода в свободном состоянии в виде графита, а часть — в связанном в виде карбидов. Применяется в качестве фрикционного материала, работающего в условиях сухого трения (тормозные колодки), а также для изготовления деталей повышенной износостойкости (прокатные, бумагоделательные, мукомольные валки).
Ковким называется чугун в отливках, изготовленных из белого чугуна и подвергнутых последующему графитизирующему отжигу, в результате чего цементит распадается, а образующийся графит приобретает форму хлопьев. Ковкий чугун обладает лучшей демпфирующей способностью, чем сталь, и меньшей чувствительностью к надрезам, удовлетворительно работает при низких температурах. Механические свойства ковкого чугуна определяются структурой металлической основы, количеством и степенью компактности включений графита. Металлическая основа ковкого чугуна в зависимости от типа термообработки может быть ферритной, ферритно-перлитной и перлитной. Наиболее высокими свойствами обладает чугун со структурой зернистого перлита; им можно заменять литую или кованую сталь. В тех случаях, когда требуется повышенная пластичность, применяют ферритный ковкий чугун. Для интенсификации процесса графитизации при термообработке ковкий чугун модифицируют Te, В, Mg и др. элементами. Ковкий чугун используют в основном в автомобиле-, тракторо- и сельхозмашиностроении. Наблюдается тенденция (особенно в автомобилестроении) к замене ковкого чугун высокопрочным с шаровидным графитом с целью повышения прочности отливок, уменьшения длительности технологического цикла и упрощения технологии изготовления.
Высокопрочный чугун, характеризующийся шаровидной или близкой к ней формой включений графита, получают модифицированием жидкого чугуна присадками Mg, Ce, Y, Ca и некоторых др. элементов (в чистом виде или в составе сплавов). Шаровидный графит в наименьшей степени ослабляет

• Недавно искали
• Последние добавленные работы
• Фрагмент

Лайкни, если работа понравилась