![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Лабораторна робота № 1 техніка безпеки при зварюванні
- •1.1 Обладнання і прилади
- •1.2 Основні джерела небезпеки та види травматизму
- •1.3 Заходи захисту
- •1.4 Запитання для самоперевірки
- •1.5 Порядок виконання роботи
- •1.6 Оформлення звіту з лабораторної роботи
- •Лабораторна робота № 2 дослідження процесу кристалізації
- •2.1 Обладнання і прилади
- •2.2 Короткі теоретичні відомості
- •2.3 Порядок виконання роботи
- •2.4 Оформлення звіту до лабораторної роботи
- •2.5 Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 3 визначення твердості металів та вплив на неї різних видів термообробки
- •3.1 Обладнання, інструменти, матеріали
- •3.3 Визначення твеpдості способом Роквелла
- •3.4 Визначення твердості за методом Віккерса
- •3.5 Порядок виконання роботи
- •3.6 Офоpмлення звіту до лабоpатоpної pоботи
- •3.7 Запитання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 4 вивчення мікроСтруктурИ сталі та чавуну
- •4.1Устаткування, інструменти, матеріали
- •4.2Основні відомості про структуру сталей у зрівноваженому стані
- •4.3 Основні відомості про структуру чавунів
- •4.4 Порядок виконання роботи
- •4.5 Запитання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 5 ручне електродугове зварювання металів
- •5.1 Обладнання, прилади і матеріали
- •5.2 Основні теоретичні положення
- •5.3 Запитання для самоперевірки
- •5.4 Порядок виконання роботи
- •5.5 Оформлення звіту
- •Лабораторна робота 6 основні джерела зварювального струму та їх вольтамперні характеристики
- •6.1 Прилади й обладнання
- •6.2 Основні теоретичні положення
- •6.3 Запитання для самоперевірки
- •6.4 Порядок виконання роботи
- •6.5 Оформлення звіту
- •Лабораторна робота № 7 визначення зварювальних коефіцієнтів
- •7.1 Обладнання, інструмент, матеріали
- •7.2 Основні теоретичні положення
- •7.3 Запитання для самоперевірки
- •7.4 Порядок виконання роботи
- •7.5 Оформлення звіту
- •Лабораторна робота №8 дефекти зварних з'єднань і контроль якості зварювання
- •8.1 Обладнання, прилади і матеріали
- •8.2 Дефекти зварних з'єднань
- •8.3 Контроль якості зварних з'єднань
- •8.4 Порядок виконання роботи
- •8.5 Запитання для самоперевірки
- •8.6 Оформлення звіту про роботу
- •Лабораторна робота № 9 газове зварювання і вогневе різання металів
- •9.1 Обладнання, прилади, інструменти
- •9.2 Основні теоретичні положення
- •9.3 Запитання для самоперевірки
- •9.4 Порядок виконання роботи
- •Лабораторна робота № 10 вивчення структури і твердості зварних з'єднань
- •10.1 Обладнання, прилади і матеріали
- •10.2 Основні теоретичні положення
- •10.3 Порядок виконання роботи
- •10.4 Запитання для самоперевірки
- •10.5 Оформлення звіту про роботу
- •Література
4.3 Основні відомості про структуру чавунів
Чавуни — це залізовуглецеві сплави із вмістом вуглецю більше 2,14%. Вуглець у чавунах залежно від хімічного складу, швидкості охолодження у процесі кристалізації є в складі цементиту або у вигляді графіту. Відповідно до цього чавуни бувають білі та сірі.
Білі чавуни мають білий, сріблястий злом. Вуглець у таких чавунах міститься у вигляді цементиту. Залежно від вмісту вуглецю білі чавуни поділяють на доевтектичні (С < 4,3%), евтектичні (С = 4,3%) і заевтектичні (С > 4,3%).
Структура доевтектичного чавуну за кімнатної температури складається з перліту, вторинного цементиту та ледебуриту. При мікроаналізі шліфу, вторинний цементит не відрізняється від цементиту, що входить до складу ледебуриту.
Евтектичний чавун на 100% складається із ледебуриту. На мікрошліфі при 20°С на білому фоні цементиту видно темні квасолеподібні включення перліту. Структура заевтектичного білого чавуну, крім ледебуриту, вміщує витягнуті кристали первинного цементиту білого кольору.
Утворенню структури білого чавуну сприяють такі фактори:
зменшення вмісту вуглецю та кремнію;
уведення марганцю, хрому, ванадію;
збільшення швидкості охолодження під час лиття.
Білі чавуни мають високі твердість, зносостійкість, крихкість та низькі ливарні властивості.
Сірий чавун у зломі темно-сірого кольору має вуглець у вигляді вигнутих пластинок графіту, які добре видно на нетравлених шліфах. Металічна основа сірих чавунів буває перлітна, феритна та феритно-перлітна. Феритні сірі чавуни мають низьку твердість і міцність, добре оброблюються різанням. Перлітний чавун більш твердий, міцний, крихкий, зносостійкий. У процесі вивчення під мікроскопом структур сірого чавуну на фоні металічної основи та включень графіту зустрічаються чітко окреслені світлі включення неправильної форми – фосфідна евтектика.
Утворенню структури сірого чавуну сприяють збільшення кількості вуглецю і кремнію, зниження марганцю та хрому, повільне охолодження при ливарних роботах (лиття в піщані форми, великі виливки).
Ковкий чавун одержують із білого тривалим відпалюванням при 950…1000°С. На відміну від пластинок сірого чавуну ковкий має вуглець у вигляді пластинчастого графіту, який компактніший і менше надрізає металічну основу. Це придає ковкому чавуну більшу міцність та пластичність, ніж сірому. Металічна основа ковкого чавуну залежно від умов охолодження виливків, починаючи з температури відпалювання, може бути феритною (тривала затримка нижче 727 °С), перлітною (швидке охолодження з 950 °С) або феритно-перлітною (недостатня затримка нижче 727 °С). Виливки із ковкого чавуну мають малі розміри, комплекс важливих механічних властивостей і використовуються в машинобудуванні для виготовлення помірно навантажених деталей. Негативна якість ковкого чавуну – необхідність тривалого відпалювання (50 та більше годин).
Високоміцний чавун відрізняється від ковкого тим, що в ньому вуглець міститься у вигляді кулястого графіту. Це попереджує надрізи та менше роз'єднує металічну основу чавуну. Високоміцні чавуни за механічними властивостями наближаються до сталей і використовуються для виготовлення відповідальних важконавантажених литих деталей – колінчастих та розподільних валів, кронштейнів, шатунів. Одержують високоміцний чавун модифікуванням магнієм (за тиску до 0,6 МПа).
Отже, чавуни бувають білі та сірі. У білих чавунах увесь вуглець тримається в цементиті, а в сірих більша частина міститься у вигляді графіту. За формою включень графіту чавуни поділяють на сірі, ковкі та високоміцні. Металічна основа цих чавунів буває перлітна (вміст вуглецю 0,8%) або феритна. Але можливі також проміжні стани. Якщо в сірому чавуні є ділянки відбілювання, то такий чавун називається половинчастим. Проміжною є також і феритно-перлітна металічна основа чавунів із включенням графіту. Виливки із половинчастого чавуну не піддаються механічній обробці, тому для зниження твердості їх потрібно піддати тривалому графітизуючому відпалюванню при 950–1000°С.
Таблиця 4.2 – Зразки чавунів
Позна-чення |
Назва |
Мікроструктура |
|
БЧ |
Білий доевтек-тичний чавун |
Шліф не травлений: видно тільки пластинчатий графіт |
|
Шліф травлений: видно перліт (небагато) та ледебурит (евтектична суміш перліту та цементиту) |
|
||
СЧ(п) |
Сірий перлітний чавун |
Шліф не травлений: видно тільки вигнуті пластинки графіту |
|
Шліф травлений: добре видно перліт, пластинчастий графіт (гірше) та фосфідна евтектика (дуже світлі кристали) |
|
||
КЧ(фп) |
Ковкий феритно-перлітний чавун |
Шліф не травлений: видно тільки пластівцеподібний графіт |
|
Шліф травлений: добре видно пластівцеподібний графіт навколо графіту світлий ферит, решта – перліт. |
|
Продовження таблиці 4.2
Позна-чення |
Назва |
Мікроструктура |
|
ВЧ(фп) |
Високо-міцний феритно - перлітний чавун |
Шліф не травлений: видно тільки кулеподібний графіт |
|
Шліф травлений: добре видно кулеподібний графіт, навколо графіту – світлий ферит, решта – перліт |
|
||
ВЧ(ф) |
Високо-міцний феритний чавун |
Шліф не травлений: видно тільки кулеподібний графіт |
|
Шліф травлений: добре видно кулеподібний графіт, решта – ферит |
|