- •Материаловедение
- •Брянск 2008
- •Рекомендовано кафедрой «Технология металлов и металловедение» бгту (протокол №3 от 04.04.08)
- •1. Цель работы
- •2. Краткие сведение о чугунах
- •2.1. Классификация чугунов по состоянию углерода и форме графита
- •2.2. Получение и практика использования чугунов
- •2.3. Термическая обработка чугунов
- •2.4. Маркировка чугунов
- •2.5. Классификация чугунов по микроструктуре металлической основы
- •2.6. Сравнительная оценка механических свойств сталей и чугунов (для толщины стенки отливки около 15 мм)
- •3.1. Порядок выполнения работы
- •3.2. Отчет по лабораторной работе
- •Список рекомендованной литературы
- •Научный редактор с.В.Давыдов
- •Темплан 2008 г., п 187
2.5. Классификация чугунов по микроструктуре металлической основы
Прочностные показатели и твердость чугунов в значительной мере определяются строением металлической основы. В связи с этим, для оценки уровня механических свойств чугунов, их принято классифицировать по микроструктуре металлической основы.
Серые чугуны в зависимости от количества связанного углерода в металлической основе могут иметь микроструктуру, состоящую из феррита и графита (рис.4); феррита, перлита и графита (рис.5); перлита и графита (рис.6); перлита, фосфидной эвтектики и графита (рис.7).
Ковкие чугуны по микроструктуре металлической основы могут быть ферритными (рис.8а); ферритно-перлитными; перлитными (рис. 8б).
Высокопрочные чугуны, как и серые, могут иметь микроструктуру металлической основы, состоящую из феррита, феррита и перлита (рис.9) или только перлита.
Белые чугуны в соответствии с диаграммой "железо-цементит" (рис.1) классифицируются на доэвтектические, эвтектические и заэвтектические. После вторичной кристаллизации в твердом состоянии белые чугуны имеют следующую структуру: доэвтектические - ледебурит, недифференцирующийся цементит вторичный и перлит (рис.10); эвтектические - ледебурит (рис.11); заэвтектические - ледебурит и избыточный цементит (рис.12).
Половинчатый чугун состоит из перлита, графита и ледебурита (или цементита вторичного) - рис.13.
2.6. Сравнительная оценка механических свойств сталей и чугунов (для толщины стенки отливки около 15 мм)
Материал
|
Свойства |
||||
Твердость по Бринеллю, НВ |
Временное сопротивление при растяжении σВ (кгс/мм2)
|
Условный предел текучести, σ0,2 (кгс/мм2)
|
Относительное удлинение δ, %
|
Ударная вязкость KCu 10-1 (кг /см2)
|
|
Сталь литая низкоуглеродистая
|
121…143 |
39…46 |
20…30 |
19…25 |
6,0…12,0 |
Сталь углеродистая конструкционная горячекатаная
|
131…269 |
32…67 |
18…39 |
8,0…27,0 |
4,0…8,0 |
Серый чугун
|
163…241 |
10…35 |
- |
0,2…0,8 |
0,2…1,0 |
Ковкий чугун
|
100…320 |
30…80 |
22…50 |
1,5…12,0 |
0,5…3,0 |
Высокопрочный чугун
|
140…360 |
35…100 |
30…42 |
2,0…22,0 |
1,5…3,0 |
|
|
|
Феррит
Графит |
Рис.4. Серый ферритный чугун |
|
Феррит Перлит Графит |
||
Рис.5. Серый феррито-перлитный чугун |
||
Перлит Графит |
Рис.6. Серый перлитный чугун |
|
|
|
|
|
|
Фосфидная эвтектика
Графит
Перлит |
|
Рис.7. Серый перлтный чугун |
Рис.8. Ковкий ферритный (А) и перлитный (Б) чугуны |
||
Феррит Перлит Графит |
||
Феррит Перлит Графит |
Рис.9. Высокопрочный феррито-перлитный чугун |
|
|
|
|
|
|
Ледебурит
Перлит |
|
Рис.10. Белый доэвтектический чугун |
Рис.11. Белый эвтектический чугун |
||
Ледебурит |
||
Ледебурит
Цементит (первичный) |
Рис.12. Белый заэвтектический чугун |
|
Перлит Графит Ледебурит |
Рис.13. Микроструктура половинчатого чугуна |