Чугуны специального назначения

Введение

Металлография начала развиваться более 200 лет тому вспять. 1-ые опыты предпринял Реомюр (1683—1757 гг.). Методом травления он распознал разные сорта стали. Макроструктурные выявления он производил без оптических вспомогательных средств.Методом травления кислотами Ринман отличал дамасскую сталь от обыкновенной. Он писал в 1774 г.:«Травление оказалось применимым средством распознавать разные сорта железа и сталей по твердости Чугуны специального назначения, плотности и равномерности либо неравномерности структуры»

В Рф 1-ые металлографические исследования железа и его сплавов были проведены Аносовым П. П. (1799—1851 гг.). Работая на Златоустовском металлургическом заводе (1830—1835 гг.), П. П. Аносов применил микроскоп для исследования структуры стали и её конфигураций после ковки и термической обработки и установил существование связи меж Чугуны специального назначения строением и качествами стали. Конкретно эти годы можно считать началом зарождения металлографии в Рф. В 60-х годах XIX века Видманштеттен и Сорби применили микроскоп для исследования строения железа метеоров.

Металлография.

Металлография (от металлы и ...графия), наука о структуре металлов и сплавов; составная часть металловедения. Металлография изучает Чугуны специального назначения закономерности образования структуры, исследуя макроструктуру и микроструктуру металла (методом наблюдения невооруженным глазом или при помощи светового и электрического микроскопов). также конфигурации механических, электронных, термических и др. физических параметров металла зависимо от конфигурации его структуры. Для исследования микроструктуры употребляют, не считая того, рентгеновскую дифракционную микроскопию Исследование структуры нужно для нахождения связи "структура Чугуны специального назначения - свойство", а установление закономерностей образования структуры - для прогнозирования на базе этой связи параметров новых сплавов. К примеру, крепкость однофазовых сплавов связана с размером зерна; при наличии включений 2-ой фазы расстояние меж включениями оказывает влияние на крепкость и температуру рекристаллизации сплава; от размера и количества включений 2-ой фазы зависят характеристики Чугуны специального назначения ферромагнитных материалов.

Макроструктура характеризуется формой и расположением больших (зернышек), наличием и расположением разных изъянов металлов, рассредотачиванием примесей (см. Ликвация) и неметаллических включений. Микроструктура железного материала определяется формой, размерами, относительным количеством и обоюдным расположением отдельных фаз либо их совокупностей, имеющих одинаковый вид. Под узкой структурой (субструктурой) понимают строение отдельных Чугуны специального назначения зернышек, определяемое расположением дислокаций и др. изъянов решетки.

Кроме закономерностей образования структуры, Металлография изучает условия и предпосылки появления при пластической деформации и рекристаллизации текстуры металлов, которая обусловливает анизотропию параметров поликристаллического материала

Роль металлографии в металловедении только велика. Металлографические исследования дают научное разъяснение явлениям, происходящим при термообработке сплавов; они позволяют Чугуны специального назначения заблаговременно судить о свойствах металлов и сплавов, определять их предшествующую обработку, выявлять местные пороки в деталях.

Творцом современной кристаллографии — науки о строении и свойствах кристаллов — является академик Е. С. Федоров (1853г.). Е. С. Федоров указал на возможность определения вещества по форме кристалла. Совместно со своими учениками он составил книжку «Царство Чугуны специального назначения кристаллов». Эта книжка излагает базы современной кристаллографии и данные о величинах углов меж гранями множества кристаллов.

Анализ вещества по способу Е. С. Федорова делается на особых устройствах — гониометрах, позволяющих определять углы меж гранями кристаллов и определять по разработанным им правилам, с каким веществом мы имеем дело. Анализ по способу Федорова Чугуны специального назначения обширно применяется в разных отраслях индустрии.

Величайшей наградой Е. С. Федорова является решение сложной математической задачки о кристаллических пространственных решетках — законах расположения (укладки) атомов в кристаллах по отношению друг к другу. Он обосновал, что должны существовать 230 методов построения кристаллов. После открытия рентгеновского структурного анализа бывалые проверки строения кристаллов привели Чугуны специального назначения к блестящему подтверждению теории Е. С. Федорова.

Планиметрический метод определения структурного состава сплава по объему.

В собственной работе я опиралась на книжку Салтыкова С.А. «Стереометрическая металлография» В ней изложены принципы и система способов стереометрической металлографии, т.е. способов беспристрастной, строго количественной оценки геометрических характеристик пространственного строения металлов и сплавов Чугуны специального назначения. Количественная оценка пространственного строения много эффективнее и рациональнее обыкновенной описательной оценки видимо! плоскостной микроструктуры. Она отыскала обширное применение в металловедении, в особенности в связи с автоматизацией процесса микроскопичного анализа с помощью телевизионных сканирующих микроскопов

Я попробую разглядеть таковой параметр как площадь объекта, т.е определение большого состава сплава. Обусловила Чугуны специального назначения, что данный момент существует не один способ вычисления этого параметра. Сначало употреблялся планиметрический метод определения. Этот способ сводится к измерению суммарной площади сечений наночастиц данной структурной и составляющей (либо фазы) на определенной площади металлографического шлифа. Планиметрический способ был предложен и применен для определения большого минералогического состава горных пород по микроскопичной Чугуны специального назначения структуре полированного эталона породы. М. Делесс переводил на прозрачную бумагу контуры зернышек отдельных минералов, видные на полированной поверхности породы, окрашивая зерна каждого из минералов условным цветом. Потом он наклеивал прозрачную бумагу на железную фольгу (для большей точности следующего взвешивания), вырезал зерна ножницами, группировал их по цветам Чугуны специального назначения расцветки (по минералам), отклеивал фольгу и взвешивал ее раздельно для каждого из минералов. Приобретенная масса фольги пропорциональна площади соответственных минералов на шлифе. Большая толика каждого из минералов равна массе фольги

В собственном начальном виде планиметрический способ очень трудоемок и продолжителен, применим только к малодисперсной структуре. Он, но, отличается высочайшей точностью, что позволяет использовать Чугуны специального назначения вышеперечисленную методику для четкой оценки площадей структурных составляющих. В других случаях внедрения планиметрического способа целесообразнее воспользоваться наименее трудозатратными методами измерения площадей, чем вырезывание и взвешивание фольги соответственной группы.

Позже появились более совершенные и наименее трудозатратные способы определения большого состава сплава.Такими способами являются линейный и точечный Они являются Чугуны специального назначения более производительными,чем планиметрический.

Внедрение планиметрического способа оправдано только для составляющих, большая толика которых в сплаве невелика, потому что при этих критериях трудозатратность определения точечным и линейным способами выше. Измерение суммарной площади данной составляющей делают на определенной площади шлифа, которую целенаправлено ограничить квадратом либо прямоугольником. При всем этом Чугуны специального назначения некие сечения наночастиц анализируемой составляющей будут перерезаны периметром квадрата и попадут вовнутрь него только отчасти. В тех случаях, когда измеряемые сечения наночастиц имеют форму круга, суммируют площади только тех сечений, центры которых находятся снутри периметра квадрата. Сечения, центры которых лежат вне квадрата, не учитывают, если даже они отчасти Чугуны специального назначения находятся снутри периметра квадрата

При зрительном наблюдении структуры планиметрический способ используют обычно только при круглой форме сечений наночастиц анализируемой составляющей. Для оценки их площади употребляют окулярные вставки.

По другому варианту площади сечений наночастиц, имеющих форму, близкую к кругу, определяют по измеренным поперечникам сечений, но регистрируют надлежащие им площади. Измерения поперечников сечений делают Чугуны специального назначения в делениях шкалы окуляр-микрометра с линейкой. Потом суммируют площади всех сечений наночастиц, центры которых при движении шлифа прошли в границах длины линейки окуляра. Полученную площадь делят на площадь структуры, на которой измерены все сечения. Эта площадь равна длине линейки окуляра (100 делений), умноженной на пройденный шлифом путь, выраженный Чугуны специального назначения в тех же единицах, т. е. в делениях линейки.

При анализе по микрофотографии либо на матовом стекле камеры микроскопа, форма сечений наночастиц не непременно должна быть круглой. На микрофотографии очерчивают квадрат (либо прямоугольник), снутри которого определяют площади сечений наночастиц способом наложения прозрачного шаблона. При наложении на сечение фигуры шаблона, площадь которой Чугуны специального назначения равна площади сечения, недочет площади снутри фигуры должен быть равен ее излишку вне фигуры. Оценивают и суммируют площади сечений, вполне попавших вовнутрь квадрата, половину площадей сечений, разрезанных сторонами квадрата, и четвертую часть площади сечений, попавших на верхушки квадрата; Полученную суммарную площадь сечений делят на площадь квадрата, измеренную в тех Чугуны специального назначения же единицах, что и площади фигур шаблона, и получают объемную долю анализируемой структурной составляющей.

В текущее время есть программы-анализаторы,дозволяющие углубленно учить микроструктуры.Одной из таких программ является ImageExpert Pro 3

Программка создана для решения задач количественного анализа изображений микроструктур в металлографии, материалов и порошков в материаловедении, препаратов и Чугуны специального назначения объектов в медицине и биологии. Анализатор представляет собой интеграцию современных технологий по обработке изображений, сделанных на базе массивных математических способов и испытанных на практике на более чем полусотне промышленных компаний и научных центров в Рф и за рубежом.

Анализатор позволяет получать широкий диапазон геометрических характеристик частей структуры, к более Чугуны специального назначения принципиальным из которых можно отнести процентные толики составляющих; площади; периметры; малые, наибольшие и средние поперечникы; характеристики формы и вытянутости объектов; свойства рассредотачивания объектов (в том числе ареальные диаграммы и диаграммы свободных расстояний, гистограммы межцентровых расстояний и расстояний меж объектами); свойства анизотропии структур и почти все другое Чугуны специального назначения. Получаемые свойства доступны как для каждого объекта в отдельности, так и в виде их статистической выборки. Анализатор позволяет представлять приобретенные рассредотачивания характеристик в согласовании с требованиями русских и интернациональных эталонов. Являясь универсальным инвентарем, ImageExpert Pro 3 употребляет опции эталонов не только лишь включённые в поставку, да и позволяет юзерам без помощи других настраивать Чугуны специального назначения анализатор на работу в согласовании с требованиями подходящей нормативной документации.

Чугуны

Чугуны — это железоуглеродистые сплавы, содержащие более 2 % углерода и затвердевающие с образованием эвтектики. В отличие от стали чугуны владеют низкой пластичностью. Но, благодаря высочайшим литейным свойствам, достаточной прочности и относительной дешевизне, чугуны отыскали обширное применение в машиностроении Чугуны специального назначения.

Чугуны выплавляют в доменных печах, вагранках и электропечах. Выплавляемые в доменных печах чугуны бывают передельными, особыми (ферросплавы) и литейными. Передельные и особые чугуны употребляются для следующей выплавки стали и чугуна. В вагранках и электропечах переплавляют литейные чугуны. Около 20 % всех выплавляемых чугунов употребляют для производства отливок.

Углерод в чугуне может Чугуны специального назначения находиться в виде цементита, графита либо сразу в виде цементита и графита. Образование размеренной фазы - графита в чугуне может происходить в итоге конкретного выделения его из водянистого (твердого) раствора либо вследствие распада за ранее образовавшегося цементита (при замедленном охлаждении расплавленного чугуна цементит может подвергнуться разложению РезС —> Fe + ЗС с Чугуны специального назначения образованием феррита и графита). Процесс образования в чугуне (стали) графита именуют графшпизацией.

Графит увеличивает износостойкость и антифрикционные характеристики чугуна вследствие собственного смазочного деяния и увеличения прочности пленки смазочного материала. Чугуны с графитом, как мягенькой и хрупкой составляющей, отлично обрабатываются резанием (с образованием ломкой стружки) и обеспечивают более чистую поверхность Чугуны специального назначения, чем стали (не считая автоматных сталей).

Присутствие эвтектики в структуре чугунов обусловливает его внедрение только в качестве литейного сплава. Высочайшие литейные характеристики при маленькой цены обеспечили обширное применение чугунов в индустрии.

Механические характеристики чугуна обоснованы, приемущественно, количеством и структурными особенностями графитной составляющей. Воздействие графитных включений на механические характеристики чугуна можно оценить Чугуны специального назначения количественно (ГОСТ 3443—87). Чем меньше графитных включений, чем они мельче и больше степень их изолированности, тем выше крепкость чугуна при одной и той же железной базе. Более высшую крепкость обеспечивает шаровидная форма графитной составляющей, а для хлопьевидной составляющей свойственны высочайшие пластические характеристики. Чугун с пластинчатым графитом можно рассматривать как сталь, в Чугуны специального назначения который графит играет роль надрезов, ослабляющих железную базу.

Используемые для отливок чугуны имеют в среднем состав: С — 2...40o,Si—1.5...40o,Mn—0,6...1.250o,P—0,l...l,20o,S<0,060o.

Углерод определяет количество графита в чугуне: чем выше его содержание, тем больше появляется графита и тем ниже механические характеристики. В то Чугуны специального назначения же время для обеспечения больших литейных параметров (неплохой жидкотекучести) должно быть не меньше 2,4 % С.

Кремний оказывает огромное воздействие на структуру и характеристики чугунов, потому что величина температурного интервала, в каком в равновесии с водянистым сплавом находятся аустенит и графит, находится в зависимости от его содержания. Чем больше содержание кремния Чугуны специального назначения, тем обширнее эвтектический интервал температур. Таким макаром, кремний содействует процессу графитизации, действуя в том же направлении, что и замедление скорости остывания. Изменяя, с одной стороны, содержание в чугуне углерода и кремния, а с другой — скорость остывания, можно получить различную структуру железной базы чугуна.Сера и марганец являются вредными Чугуны специального назначения технологическими примесями, содержание которых в чугунах ограничивают. Сера усугубляет механические и литейные характеристики. И сера, и марганец препятствуют графитизации. Фосфор не оказывает влияние на графитизацию, а при завышенном (до 0,4...0,5 ° о) содержании увеличивает износостоикость чугунов, потому что образуются твердые включения фосфидной эвтектики.

Самым всераспространенным видом термической обработки чугунов является отжиг Чугуны специального назначения отливок при 430...600 °С для уменьшения литейных напряжений, которые могут вызвать даже коробление фасонных изделий. Нормализация чугуна проводится для аустенизации ферритной и ферритно-перлитной матриц и следующего перлитного перевоплощения, что обеспечивает упрочнение. Закалку чугуна на мартенсит с нагревом до 850...930 °С и остыванием в воде и масле используют для увеличения прочности и Чугуны специального назначения износостойкости. После закалки проводят маленький отпуск (200 °С) для уменьшения закалочных напряжений либо высочайший отпуск (600...700 °C для получения микроструктур сорбита либо зернистого перлита, обеспечивающих завышенную вязкость.

Систематизацию чугунов проводят по виду и форме углеродосо-держащей структурной составляющей, другими словами по наличию и форме графита.

По виду структурной составляющей выделяют чугуны Чугуны специального назначения без графита — белоснежные чугуны, в каких фактически весь углерод находится в химически связанном состоянии в виде цементита. Среднее положение занимает половинчатый чугун, большая (« 0,8 %) часть углерода которого находится в РезС. Структура половинчатого чугуна — перлит, ледебурит и пластинчатый графит.

Чугуны с графитом зависимо от формы последнего делят на сероватые, ковкие Чугуны специального назначения и высокопр очные. Сероватыми именуют чугуны, в структуре которых графит имеет пластинчатую форму. В ковких чу-гунах графит имеет хлопьевидную форму, в прочных чугунах -шаровидную. К числу прочных относят также чугуны с графитом вермикулярной (греч. — червячок) формы, которые по свойствам (ГОСТ 28394—89) занимают среднее положение меж чугунами с шаровидным и пластинчатым Чугуны специального назначения графитом.

Белоснежные чугуны

Белоснежные чугуны изредка употребляются в народном хозяйстве в качестве конструкционных материалов, потому что из-за огромного содержания цементита очень хрупкие и твердые, с трудом отливаются и обрабатываются инвентарем. Из их делают детали гидромашин, пескометов и других конструкций, работающие в критериях завышенного абразивного изнашивания. Для роста изно-состойкости Чугуны специального назначения белоснежные чугуны легируют колченогом, ванадием, молибденом и другими карбидообразующими элементами. Маркировка белоснежных чугунов не установлена.

Разновидностью белоснежных чугунов является отбеленные чугуны. Поверхностные слои изделий из таких чугунов имеют структуру белоснежного (либо половинчатого) чугуна, а сердцевина - сероватого чугуна. Отбел на некую глубину (12...30 мм) получают методом резвого остывания поверхности (к Чугуны специального назначения примеру, отливка чугуна в железные либо песочные формы). Для снятия структурных напряжений, которые могут привести к образованию трещинок, отливки подвергают нагреву при 500...550 °С. Высочайшая иэносостойкость отбеленных чугунов обоснована твердостью поверхности, достигающей 400... 500 HV. Из отбеленного чугуна изготовляют прокатные валки листовых станов, колеса, шары для мельниц и др.

Сероватые чугуны

Структура Чугуны специального назначения сероватого (литейного) чугуна состоит из железной базы с графитом пластинчатой формы, инкрустированным в эту базу. Такая структура появляется конкретно при кристаллизации чугуна в отливке в согласовании с диаграммой состояния системы Fe—С (размеренной). При этом, чем больше углерода и кремния в сплаве и чем ниже скорость его остывания, тем выше Чугуны специального назначения возможность кристаллизации по этой диаграмме с образованием графитной эвтектики. При низком содержании углерода и кремния чугун видоизменят маленькими дозами неких частей (к примеру, алюминий, кальций, церий).

Модифицирование металлов — введение в железные расплавы модификаторов, другими словами веществ, маленькие количества которых (обычно менее 10-х долен %) содействуют созданию дополнительных искусственных центров кристаллизации, и как Чугуны специального назначения следует, образованию структурных составляющих в размельченной либо округленной форме, что улучшает механические характеристики металла.

Для свойства структуры сероватого чугуна нужно определять размеры, форму, рассредотачивание графита, также структуру железной базы. В обыкновенном сероватом чугуне при неспешном охлаждении во время кристаллизации графит очень слабо разветвляется. Он похож на розетку с Чугуны специального назначения маленьким числом изогнутых лепестков.

Железная база сероватых чугунов формируется из аустени-та при эвтектоидном распаде и может быть перлитной, ферритной и ферритно-перлитной. Образование перлита происходит просто, в сравнимо маленький просвет времени. Для получения ферритного белоснежного чугуна употребляют изотермическую выдержку при 690...650 °С, в итоге которой цементит перлита распадается на феррит Чугуны специального назначения и пластинчатый графит.

Механические характеристики сероватых чугунов зависят от параметров железной базы и, приемущественно, от количества, формы и размеров графитных включений. Перлитная база обеспечивает самые большие значения характеристик прочности и износостойкости.

На долю сероватого чугуна с пластинчатым графитом приходится около 80 % общего производства металлических отливок. Сероватые чугуны владеют высочайшими Чугуны специального назначения литейными свойствами (жидкотекучесть, малая усадка, малозначительный пригар металла к форме и др.), отлично обрабатываются и сопротивляются износу, но из-за низких прочности и пластических параметров в главном употребляются для неответственных деталей. В станкостроении сероватый чугун является главным конструкционным материалом (станины станков, столы и верхние салазки, колонки, каретки и др Чугуны специального назначения.); в автомобилестроении из ферритно-перлитных чугунов делают картеры, крышки, тормозные барабаны и др., а из перлитных чугунов — блоки цилиндров, гильзы, маховики и др. В строительстве сероватый чугун используют, приемущественно, для производства деталей, работающих при сжатии (башмаков, колонн), также санитарно-технических деталей (отопительных радиаторов, труб). Существенное количество чугуна расходуется для производства Чугуны специального назначения тюбингов, из которых сооружается туннель метрополитена. Из сероватого чугуна, содержащего фосфор (0,5 %), изготавливают архитектурно-художественные изделия.

Ковкие чугуны

Ковкие чугуны с хлопьевидной формой графита получают из белоснежных доэвтектических чугунов, подвергая их специальному графитизирующему отжигу. Графитизирующий отжиг белоснежного чугуна основан на метастабильности цементита и состоит обычно из 2-ух стадий Чугуны специального назначения .

1-ая стадия (950...1050 °С) подбирается по продолжительности таковой, чтоб весь цементит, находящийся в структуре отливки, распался на аустенит и хлопьевидный графит. Процесс графитообразования облегчается при модифицировании (к примеру, алюминием и бором). Чугун, приобретенный таким макаром, именуется измененным.

На 2-ой стадии графитизирущего отжига при температуре эвтектоидного перевоплощения формируется железная база ковкого чугуна. Зависимо от Чугуны специального назначения режимов остывания ковкие чугуны могут иметь перлитную (непрерывное остывание), ферритную (очень неспешное остывание в интервале 760...720 °С либо изотермическая выдержка при 720...700 °С) либо ферритно-перлитную (сокращение длительности 2-ой стадии отжига) железные базы. Для получения в измененном ковком чугуне перлитной базы рекомендуется наращивать содержание марганца, хрома и неких Чугуны специального назначения других частей, которые увеличивают устойчивость цементита к распаду на феррит и пластинчатый графит в области температур эвтектоидного перевоплощения.

Ковкие чугуны с перлитной железной основой владеют высочайшими твердостью (235...305 НВ) и прочностью (Ств = 650...800 МПа) в купе с маленький пластичностью (5 = 3,0...1,5 %). Ковкий ферритный чугун характеризуется высочайшей пластичностью (5 = 10...12 %) и относительно низкой прочностью (Ств = 370...300 МПа).

Существенными Чугуны специального назначения недочетами графитизирующего отжига чугунов является продолжительность (24...60 ч) отжига отливок и ограничение толщины их стен.

Ковкие чугуны, владея высочайшими пластическими качествами, находят применение при изготовлении различных тонкостенных (до 50 мм) деталей, работающих при ударных и вибрационных нагрузках, — фланцы, муфты, картеры, ступицы и др. Масса этих деталей —от нескольких граммов до нескольких тонн.

Для Чугуны специального назначения увеличения твердости, износостойкости и прочности изделий из ковкого чугуна время от времени используют нормализацию либо закалку. Закалка с следующим высочайшим отпуском позволяет получить структуру зернистого перлита.

Прочные чугуны

Прочный чугун (ЧШГ — чугун с шаровидным графитом) получают модифицированием водянистыми присадками (0,1...0,5 °о магния от массы обрабатываемой порции чугуна, 0,2...0,3 °о церия, иттрия Чугуны специального назначения и неких других частей). При всем этом перед вводом модификаторов нужно понизить содержание серы до 0,02...0,03 %.

Рекомендуемый хим состав прочного чугуна (2,7...3,7 % С; 0,5...3,8 % Si) выбирается зависимо от толщины стен отливки (чем тоньше стена, тем больше углерода и кремния).

Чтоб избежать образования в прочных чугунах ледебурита, их подвергают графитизирующему отжигу Чугуны специального назначения. Длительность такового отжига благодаря завышенному содержанию графити-зирующих частей (углерода, кремния) существенно короче, чем при отжиге белоснежного чугуна.

Структура прочного чугуна состоит из железной базы (феррит, перлит) и включений графита шаровидной формы. Шаровидный графит, имеющий наименьшую поверхность при данном объеме, существенно меньше ослабляет железную базу, чем пластинчатый графит, и Чугуны специального назначения не является активным концентратором напряжений. Ферритные чугуны имеют 100,2 = 220...310 МПа, 5 = 22...10 "/о, 140...225 НВ, перлитные —ао,2= 370...700 МПа, 5 = 7...2 % и 153...360 НВ. Марки прочных чугунов согласно ГОСТ 7293—85 состоят из букв «ВЧ» и цифр, соответственных наименьшему лимиту прочности при растяжении 100, МПа / 10: ВЧ35, ВЧ40, ВЧ45 — ферритные чугуны; ВЧ50, ВЧ60, ВЧ70, ВЧ80, ВЧ 100—перлитные чугуны.

Прочные чугуны владеют неплохими литейными и Чугуны специального назначения потребительскими качествами (обрабатываемость резанием, способность гасить вибрации, высочайшая износостоикость и др.) качествами. Они употребляются для мощных отлив,ок взамен железных литых и кованых деталей — цилиндры, шестерни, коленчатые и распределительные валы и др.

Для увеличения механических параметров (пластичности и вязкости) и снятия внутренних напряжений отливки подвергают термообработке (отжигу, нормализации, закалке Чугуны специального назначения и отпуску). Рекомендуется подвергать чугунные изделия большой закалке. Образование мелкоигольчатого мартенсита в закаленном поверхностном слое изделий увеличивает их износостоикость в три и поболее раз. Для увеличения износостойкости применяется также азотирование (либо азотирование с следующей «обдувкой дробью»), при котором в поверхностных слоях изделий создаются подходящие сжимающие напряжения.

Чугуны специального Чугуны специального назначения предназначения

К этой группе чугунов относятся жаростойкие (ГОСТ 7769—82), жаропрочные и коррозионностойкие (ГОСТ 11849—76) чугуны. Сюда же можно отнести немагнитные, износоустойчивые и антифрикционные чугуны.

.Жаростойкими являются сероватые и прочные чугуны, легированные кремнием (ЧС5) и колченогом (4Х28, 4Х32). Эти чугуны владеют жаростойкостью до 700...800°С на воздухе, в топочных и генераторных газах. Высочайшей термо Чугуны специального назначения- и жаростойкостью владеют аустенитные чугуны: высоколегированный никелевый сероватый ЧН15Д7 и с шаровидным графитом ЧН15ДЗШ.

К жаропрочным чугунам относятся аустенитные чугуны с шаровидным графитом ЧН19ХЗШ и ЧН11Г7Ш. Для увеличения жаропрочности чугуны подвергают отжигу с следующим отпуском. После отжига легированные карбиды получают форму маленьких круглых включений.

В Чугуны специального назначения качестве коррозионностойких используют чугуны, легированные кремнием (ферросилиды) — ЧС13, ЧС15, ЧС17 и колченогом — 4Х22, 4Х28, 4Х32. Они владеют высочайшей коррозионной стойкостью в серной, азотной и ряде органических кислот. Для увеличения коррозионной стойкости кремнистых чугунов их легируют молибденом (4С15М4, 4С17МЗ — антихлоры). Введение в чугун 0,2...0,5 % Мо уменьшает склонность к росту Чугуны специального назначения зерна, увеличивает вязкость, сопротивление износу и улучшает характеристики при завышенных температурах. Высочайшей коррозионной стойкостью в щелочах владеют никелевые чугуны, к примеру аустенитный чугун 4Н15Д7.

В качестве немагнитных чугунов также используются аустенитные чугуны. Их употребляют в тех случаях, когда требуется малая утрата мощности (крышки масляных выключателей, концевые коробки Чугуны специального назначения трансформаторов и др.) либо когда необходимо избегать искажений магнитного поля (стойки для магнитов).

К износоустойчивым чугунам относятся половинчатые и отбеленные чугуны. К износоустойчивым половинчатым чугунам относится, к примеру, сероватый чугун марки И4НХ2, легированный никелем и колченогом, также чугуны И4ХНТ, И4Н1МШ (с шаровидным графитом). Из этих Чугуны специального назначения чугунов отливают детали движков внутреннего сгорания (крышки и днища цилиндров, головки поршней и др.).

Антифрикционными чугунами являются сероватые и прочные чугуны особых марок. Некое применение отыскали также ковкие антифрикционные ферритно-перлитные чугуны -А4К-1 и А4К-2.

Антифрикционные сероватые чугуны — перлитные чугуны АЧС-1 и АЧС-2 и перлитно-ферритный Чугуны специального назначения чугун АЧС-3. Эти чугуны владеют низким коэффициентом трения, зависящим от соотношения феррита и перлита в базе, также от количества и формы графита. В перлитных чугунах высочайшая износостойкость обеспечивается железной основой, состоящей из узкого перлита и умеренно распределенной фосфорной эвтектики при наличии изолированных выделений пластинчатого графита.

Антифрикционные сероватые чугуны используют для Чугуны специального назначения производства подшипников скольжения, втулок и других деталей, работающих при трении о металл, почаще в присутствии смазочного материала. Детали, работающие в паре с закаленными либо нормализованными железными валами, изготавливают из чугунов АЧС-1 и АЧС-2, а для работы в паре с термически необработанными валами используют чугун АЧС-3.

Антифрикционные прочные (с шаровидным графитом Чугуны специального назначения) чугуны (ГОСТ 1585—85) изготовляют с перлитной структурой - АЧВ-1 и ферритно-перлитной (« 50 % перлита) — АЧВ-2. АЧВ-1 употребляется для работы в узлах трения с завышенными окружными скоростями в паре с закаленным либо нормализованным валом. АЧВ-2 используют для пары с валом в состоянии поставки («сырым»).

Главное достоинство антифрикционных чугунов по сопоставлению с Чугуны специального назначения баббитами и антифрикционными бронзами — низкая цена, а основной недочет — нехорошая прирабатываемость, что просит четкого сопряжения трущихся поверхностей.

Практическая часть.

Целью моей курсовой работы является определение зависимости среднего значения Мартина Фере от малого значения площади учитываемых графитовых включений.Поначалу я желаю представить начальное изображение включений шаровидного графита в чугуне.

В итоге Чугуны специального назначения выполнения операции «заливка пор» и «существенное контрастирование» мы получаем изображение типа:

:

Дальше равномерно обрабатываем изображение фильтрами : «тональная коррекция», «цифровые фильтры» и повышаем его «воспринимаемость».

à


В итоге проведения ряда таких операций как «морфологический фильтр Лапласа», «автотоновая коррекция» «сегментация по цвету» мы получаем изображение, готовое для последующих расчетов

Таблица расчетных значений

Средн. Отклон Чугуны специального назначения. кол-ва Дисп. доверит доверит + доверит - min площадь Ln min S
-0.6871
0,001 0,000001 0,0000959 1,0001 0,9999 0,503
0,99 0,001 0,000001 0,0000981 0,9901 0,9899 9,563 2.25790
0,98 0,004 0,000016 0,0010476 0,9810 0,9790 27,663 3.32009
0,97 0,005 0,000025 0,001225 0,9712 0,9688 36,716 3.60321
0,95 0,003 0,000009 0,0002604 0,9503 0,9497 54,823 4.00411
0,93 0,006 0,000036 0,0011112 0,9311 0,9289 617,138 6.42509
0,93 0,007 0,000049 0,0011897 0,9312 0,9288 1174,42 1.95565
0,96 0,002 0,000004 0,0001881 0,9602 0,9598 818,72 7,50588

Зависимость среднего значения и доверительных интервалов от натурального логарифма площади

Вывод: исследовав способы определения структурного состава сплава по объему я сделала вывод что существует много методов определения данного параметра. И любой из их является комфортным, но при определенной доле составляющих Чугуны специального назначения в сплаве. И выбор способа исследования находится в зависимости от этой толики. В собственной работе определения структурного состава сплава я воспользовалась программкой Image Expert Pro 3.Я считаю, что программка довольно ординарна и комфортна в использовании.

По проделанной работе могу прийти к выводу, что в первом графике параметр Чугуны специального назначения меняется нелинейно, не имеет определенной точки перегиба - её подменяет площадка, соответственная значениям площади от 6,425 до 7,069. После чего участка график опять начинает расти ввысь. Смотря на график, можно прийти к выводу, что на данном шаге исследования параметр Мартин Фере и доверительный интервал не зависят от мало площади учитываемых графитовых включений. Может быть Чугуны специального назначения нужно продолжить исследования.

Перечень использованной литературы:

1. http://www.metalostroy.ru/osnovyi-metallografii/metallografiya.html

2. http://www.mirknig.com/knigi/nauka_ucheba/1181313174-stereometricheskaya-metallografiya.html

3. Салтыков С.А. «Стереометрическая металлография»

4. http://www.mtpk-lomo.ru/goods/microscopes/010_russian/830_image_expert_pro

5. http://www.markmet.ru/referat_po_metallurgii/chugun-obshchie-svedeniya


chudesnij-poroshok.html
chudesnoe-derevo-tsong-khapa-2-glava.html
chudesnoe-derevo-tsong-khapa-7-glava.html