Содержание углерода в чугуне не менее 214 точка предельной растворимости углерода в аустените на диаграмм

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Ответы на контрольные вопросы

1.  Чугу́н — сплав железа с углеродом (и другими элементами). Содержание углерода в чугуне не менее 2,14% (точка предельной растворимости углерода в аустените на диаграмме состояний): меньше — сталь. Углерод придаёт сплавам железа прочность итвёрдость, снижая пластичность и вязкость. Углерод в чугуне может содержаться в виде цементита и графита. В зависимости от формы графита и количества цементита, выделяют: белый, серый, ковкий и высокопрочные чугуны. Чугуны содержат постоянные примеси (Si,Mn, S, P), а в некоторых случаях также легирующие элементы (Cr, Ni, V, Al и др.). Как правило, чугун хрупок.
2.  

Кремний Si способствует графитизации чугуна, и улучшает его литейные свойства. В серых чугунах содержится 0,8 …4,5 % Si.

Марганец Mn способствует отбеливанию чугуна, но содержание Mn до 1,2% полезно, т.к. увеличиваются твердость и прочность чугуна.

Фосфор Р повышает жидкотекучесть чугуна, поэтому допустимо его содержание до 0,4%, но в ответственных чугунных отливках содержится фосфора менее 0,15%, т.к. с ростом содержания его увеличивается хрупкость чугуна.

Сера S затрудняет графитизацию, увеличивает хрупкость и ухудшает жидкотекучесть чугуна, поэтому серы в чугунах должно быть не более 0,1%.

Серые чугуны делятся на модифицированные, высокопрочные и ковкие (табл. 2).

В серых чугунах графит имеет пластинчатую форму, в высокопрочных - шаровидную, а в ковких - хлопьевидную.П римеры обозначения чугунов:Формирование структуры чугуна происходит при затвердевании отливки. Основными факторами, влияющими на структурообразование чугуна, являются его химический состав (см. табл. ниже) и скорость охлаждения отливки в форме.

1.  По структуре чугуны делятся на белые и серые.
2.  Исходным сырьем для получения чугуна являются железные руды,металлический лом и флюсы.При производстве чугуна топливом служат в основном кокс, термоантрацит, природный газ.Выплавляют чугун в доменных печах, представляющих собой вертикальную металлическую шахту, футерованную внутри огнеупорным кирпичом с высоким содержанием глинозема. Жидкий чугун выпускают в ковши, откуда его выливают в формы или миксеры (сборники-смесители, где сплав сохраняется некоторое время в жидком состоянии). Полученные в печах чугуны разделяют на литейные и передельные. Литейные чугуны применяют для производства чугунных отливок, передельные — для производства стали. Для отливки изделий чугунплавят в вагранках, пламенных и электрических печах. Расплавленный при температуре 1380—1420° С жидкий чугун выпускают через летку в футерованные огнеупором литейные ковши для разливки чугуна по формам, изготовляемым из формовочного песка со связками. В последние годы применяют прогрессивные способы литья чугуна: под давлением, центробежным способом в оболочковые формы. Залитый в форму чугун находится в ней до момента полного перехода в твердое состояние, вначале расширяясь, а впоследствии давая усадку около 1 %. Отливку под давлением производят на специальных установках, состоящих из котла с расплавленным металлом, разъемных форм, механизма давления и раскрытия форм. Центробежный способ литья основан на принципе действия центробежных сил на металл, залитый во вращающуюся форму. Таким способом можно отливать различные изделия — трубы, кольца, втулки, сплошные и биметаллические.
3.  Бывают следующие виды чугунов (это зависит от формы выделяемого углерода):
4.  Белый чугун. В нем углерод находится в связанном состоянии в форме цементита. Чугун в изломе белого цвета и имеет характерный блеск.
5.  Половинчатый чугун. В нем большая часть углерода (более чем 0,8%) находится в форме цементита. Чугун обладает структурой перлита, ледебурита и пластинчатого графита.
6.  Серый чугун. В нем большая часть углерода находится в свободном состоянии в форме пластинчатого графита. Нахождение углерода в связанном состоянии в форме цементита составляет менее чем 0,8 %.
7.  Чугун с отбеленной поверхностью. В нем большая часть металла обладает структурой серого чугуна, а поверхностный слой структурой белого. Отбеленный слой, как правило, получают в толстостенных больших деталях при их отливке в металлические формы. С удалением от поверхности из-за снижения скорости охлаждения, структура белом чугуна плавно переходит в структуру серого. Чугун верхнего слоя в микроструктуре имеет много твердого и хрупкого цементита, который прекрасно сопротивляется износу. Благодаря этому чугуны с отбеленной поверхностью используются для деталей, от которых требуется высокая износостойкость. А это вагонные колеса с отбеленным ободом, это валки прокатных станов, мукомольные валы. Отбел достигается путем местного увеличения скорости охлаждения. Например, он достигается установкой в литейную форму холодильников - как правило, металлических вставок.
8.  Высокопрочные чугуны. В них графит обладает шаровидной формой.
9.  Ковкие чугуны - углерод находится в форме хлопьевидного графита, получаются из белых чугунов за счет отжига.

6.    При изготовлении многих деталей машин применяют серый и ковкий чугуны.
      Из серого чугуна изготавливают блоки цилиндров, картеры сцепления, картеры коробки       передач, газопроводы и другие корпусные детали.
Ковкий чугун применяют при изготовлении ступиц колес, картеров редукторов главной трансляции и прочих деталей.

7.    У аморфных веществ отсутствует кристаллическая решётка. Поэтому не требуются дополнительные затраты энергии на её создание или на слом. Фазовый переход от жидкого состояния в твёрдое (и обратно) требует меньше энергии и не требует "качественного скачка".

8.   Твёрдые растворы — фазы переменного состава, в которых атомы различных элементов расположены в общей кристаллической решётке.

Могут быть неупорядоченными (с хаотическим расположением атомов), частично или полностью упорядоченными. Экспериментально упорядоченность определяют, главным образом,рентгеновским структурным анализом.

9.   Дефекты при сварке металлов плавлением образуются вследствие нарушения требований нормативных документов к сварочным материалам, подготовке, сборке и сварке соединяемых элементов, термической и механической обработке сварных соединений и конструкции в целом.

10.  Характерные свойства металлов

1.  Металлический блеск (характерен не только для металлов: его имеют и неметаллы иод и углерод в виде графита)
2.  Хорошая электропроводность
3.  Возможность лёгкой механической обработки (см.: пластичность; однако некоторые металлы, например германий и висмут, непластичны)
4.  Высокая плотность (обычно металлы тяжелее неметаллов)
5.  Высокая температура плавления (исключения: ртуть, галлий и щелочные металлы)
6.  Большая теплопроводность
7.  В реакциях чаще всего являются восстановителями

      Физические свойства металлов

   Все металлы (кроме ртути и, условно, франция) при нормальных условиях находятся в твёрдом состоянии, однако обладают различной твёрдостью. Ниже приводится твёрдость некоторых металлов по шкале Мооса.

11.  Сплав — макроскопически однородный металлический материал, состоящий из смеси двух или большего числа химических элементов с преобладанием металлических компонентов.

Сплавы состоят из основы (одного или нескольких металлов), малых добавок специально вводимых в сплав легирующих и модифицирующих элементов, а также из не удаленных примесей (природных, технологических и случайных).

Сплавы являются одним из основных конструкционных материалов. Среди них наибольшее значение имеют сплавы на основе железа и алюминия. В технике применяется более 5 тыс. сплавов.

12.   Эвте́ктика (от греч. eutektos — легкоплавящийся) — состав смеси двух и более компонентов, плавящийся при минимальной температуре. Также смеси, в которых компоненты не реагируют с друг другом и не растворяются в друг друге часто являются эвтектическими.Эвтектические смеси плавятся при строго определённой температуре, в то время как неэвтектические плавятся в диапазоне температур.

13. Аустенит –высокотемпературная гранецентрированная  модификация железа и его сплавов. В углеродистых сталях аустенит — это твёрдый раствор  внедрения, в котором атомы углерода входят внутрь элементарной ячейки γ-железа во время конечной термообработки. В сталях, содержащих другие металлы (кроме железа, легированные стали), атомы металлов замещают атомы железа в кристаллической решетке и возникает твердый раствор замещения. В чистом железе существует в интервале температур 910—1401 °C. в углеродистых сталях аустенит существует при температурах не ниже 723 °C. 

14.Феррит - фазовая составляющая сплавов железа, представляющая собой твёрдый раствор углерода илегирующих элементов в α-железе (α-феррит). Имеет объёмноцентрированную кубическую кристаллическую решётку. Является фазовой составляющей других структур, например, перлита, состоящего из феррита и цементита.При температурах выше 1401 °С в железоуглеродистых сплавах образуется твёрдый раствор углерода в δ-железе (δ-феррит), который можно рассматривать как высокотемпературный феррит. Растворимость углерода в α-феррите 0,02-0,03 %(по массе) при 723 °C, а при комнатной температуре 10−6-10−7 %; в δ-феррите — 0,1 %. Растворимость легирующих элементов может быть весьма значительной или неограниченной. Легирование феррита в большинстве случаев приводит к его упрочнению. Нелегированный феррит относительно мягок, пластичен, сильно ферромагнитен до 768—770 °С.

15. Цементит — карбид железа, химическое соединение с формулой Fe3C. Концентрация углерода 6,67% по массе — предельная для железоуглеродистых сплавов. Цементит — метастабильная фаза; образование стабильной фазы — графита во многих случаях затруднено. Цементит имеет орторомбическую кристаллическую решётку, очень тверд и хрупок, слабо магнитен до 210 °C. В зависимости от условий кристаллизации и последующей обработки цементит может иметь различную форму — равноосных зёрен, сетки по границам зёрен, пластин, а также видманштеттову структуру. Цементит в разных количествах, в зависимости от концентрации, присутствует в железоуглеродистых сплавах уже при малых содержаниях углерода. Формируется в процессе кристаллизации из расплава чугуна. В сталях выделяется при охлаждении аустенита или при нагреве мартенсита. Цементит является фазовой и структурной составляющей железоуглеродистых сплавов, составной частью ледебурита, перлита, сорбита и троостита. Цементит — представитель так называемых фаз внедрения, соединений переходных металлов с легкими металлоидами. В фазах внедрения велики доля как ковалентной, так и металлической связи.

16.Перлит — одна из структурных составляющих железоуглеродистых сплавов — сталей и чугунов: представляет собой эвтектоидную смесь двух фаз — феррита и цементита (в легированных сталях — карбидов). Перлит — продукт эвтектоидного распада (перлитного превращения) аустенита при сравнительно медленном охлаждении железоуглеродистых сплавовниже 727 °C. При этом γ-железо переходит в α-железо, растворимость углерода в котором составляет от 0,006 до 0,025%; избыточныйуглерод выделяется в форме цементита или карбидов. В зависимости от формы различают перлит пластинчатый (основной вид перлита; обе фазы имеют форму пластинок) и зернистый (округлые зёрнышки, или глобули, цементита располагаются на фоне зёрен феррита). С увеличением переохлаждения растёт число колоний перлита, то есть участков с однообразной ориентацией пластинок феррита и цементита (карбидов), а сами пластинки становятся более тонкими. Механические свойства перлита зависят в первую очередь от межпластиночного расстояния (суммарная толщина пластинок обеих фаз): чем оно меньше, тем выше значение предела прочности ипредела текучести и ниже критическая температура хладноломкости. При перлитной структуре облегчается механическая обработка стали. Дисперсные разновидности перлита называют сорбитом и трооститом.

1. На тему- Средства массовой информации в системе паблик рилейшнз
2. Как научить детей ценить деньги
3. экономической системы -источник воздействия ~-отдельные люди или группы людей I- S-Элементами управлен
4. встретиться со своей потребностью ~ to meet one`s need
5. Будильник Современные известия Русские ведомости
6. Тема 4 Суд сторони та інші учасники кримінального провадження 29
7. 80 Плановая гигиеническая ванна проводится в отделении ежедневно через день 1 раз в не.
8. Реферат- Олимпийское движение
9. Моделирующая программа Симулятор парикмахерской
10. тема семейного права
11. Тема роботи- Створення та оформлення презентації Power Point Мета роботи- ознайомитись з принципами р
12. АФГАНИСТАН ОСТАНЕТСЯ В МОЕЙ ПАМЯТИ НАВСЕГДА
13. модуль Степень обучения класс _______7 класс___________ начальное общее основное общее среднее полное общее
14. Память связывает прошлое субъекта с его настоящим и будущим и является важнейшей познавательной функцией л.
15. Понятия о затратах себестоимости и стоимости медицинских услуг
16. то определённой области
17. Основные задачи дисциплины ~ научить студентов- освоению ключевых понятий и терминов основных теори
18. ЛП Берія авантюрист, злочинець, демократ
19. Проснётся Русь вспомнит своих Богов и тогда такая раскачка пойдёт по всему миру
20. Введение Двойственность оценок 2

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе