20. Механические свойства чугуна.

В промышленности широко применяются серые, высокопрочные и ковкие чугуны (машиностроительные). Наличие графита в них обеспечивает пониженную твёрдость, хорошую обрабатываемость резанием и высокие антифрикционные свойства благодаря низкому коэффициенту трения. Вместе с тем, включения графита вызывают снижение прочности и пластичности, так как нарушают сплошность металлической основы сплава. Наиболее сильно прочность снижается при растягивающих нагрузках и относительно мало – при сжимающих.

Машиностроительные чугуны относятся к литейным сплавам. Они обладают хорошими литейными свойствами: большой жидкотекучестью и малой усадкой, что позволяет получать качественные отливки сложной формы при малой толщине стенок.

Наиболее высокими механическими свойствами обладают серые модифицированные чугуны с мелкими графитовыми включениями. К обязательным (сдаточным) характеристикам чугуна относятся предел прочности при растяжении – σ_{в ,} твёрдость – HB и относительное удлинение – δ%.

Высокопрочные чугуны обладают высокой прочностью (относительное удлинение и вязкость не гарантируется). Для улучшения механических свойств применяется термообработка: для повышения прочности – закалка и отпуск; для увеличения пластичности и вязкости – отжиг с целью сфероидизации перлита.

Ковкие чугуны имеют высокие механические характеристики: предел прочности при растяжении, относительное удлинение, достаточную твёрдость, отсутствие литейных напряжений. Из него изготавливают детали высокой прочности, работающие в условиях износа, способные воспринимать ударные и знакопеременные нагрузки, имеют большую плотность (детали водо- и газо-проводных установок, отливки сложной формы); широко используются в сельскохозяйственном, автомобильном и текстильном машиностроении, в судо- и котло- вагоно- дизелестроении.

21. Пластическое деформирование: общие сведения, назначение.

Деформацией называется изменение размеров и формы тела. Деформации разделяются на упругие и пластические. В основе упругих деформаций лежит обратимое смещение атомов

вещества от положения равновесия; в основе пластических деформаций – необратимое перемещение одних частей тела по отношению к другим.

Способность материалов пластически деформироваться – важнейшее свойство, которое требуется для формовки изделий, полуфабрикатов и изменение свойств материала.

В основе пластического деформирования металлов лежит перемещение дислокаций практически при любых температурах и скоростях деформирования. Сущностью пластического деформирования является сдвиг, в результате которого одна часть кристалла смещается по отношению к другой части.

Пластическая деформация увеличивает плотность дислокаций, растёт число препятствий для их движения и образуется сложная дислокационная структура металла. Внутри зёрен формируется тонкая ячеистая структура. Растёт также количество вакансий и дислокационных атомов. Все внутренние изменения. Которые протекают при пластической деформации вызывают упрочнение металла. Упрочнение металла под действием пластической деформации называется наклёном. Наклен, широко используется как способ упрочнения деталей, изготовление которых включает холодную обработку давлением. В частности наклен поверхностного слоя деталей повышает сопротивление усталости. Понижение пластичности при наклене используют для улучшения обрабатываемости резанием вязких и пластичных материалов (сплавов алюминия, латуний и др.).