6.3.4. Микроструктура высокопрочного чугуна
Получение высокопрочного чугуна основано на обработке (модифицировании) серого чугуна в жидком состоянии присадками магния, церия (0,02-0,07%).
От степени графитизации (количества оставшегося связанного углерода в структуре) металлическая основа чугуна с шаровидным графитам может быть ферритной, феррито-перлитной и перлитной (рис.6.6).
а) б) в)
Рис. 6.6 . Схемы микроструктур высокопрочных чугунов
а – ферритный; б - ферритно-перлитный; в – перлитный
Маркировка высокопрочных чугунов по ГОСТ 7293-85 аналогична маркировке серых. Например, ВЧ90 означает: высокопрочный чугун с пределом прочности при растяжении 900 МПа (90 кг/мм2).
Высокопрочные чугуны выдерживают значительные растягивающие нагрузки, поэтому применяются для более ответственных деталей: кузнечно-прессового оборудования, станин прокатных станов, коленчатых валов автомобилей, поршней, вентилей, крыльчаток, распределительных валиков. Отливки из высокопрочного чугуна широко используются в автомобиле- и тракторостроении вместо более дорогих стальных поковок. Их можно подвергать упрочняющей термообработке. Есть смысл выплавлять легированные высокопрочные чугуны для особых условий эксплуатации (с повышенной вязкостью при отрицательных температурах, жаропрочные, коррозионно-стойкие и т. д.).
6.4. Методика выполнения работы
6.4.1. Уясните цель работы,
6.4.2. Сопоставьте, каким образом получают различные виды чугуна.
6.4.3. Изучите микроструктуру чугунов при нормальной температуре (альбом, с.13-16).
6.4.4. Изобразите схемы микроструктур различных видов чугуна в нетравленом состоянии и после травления универсальным реактивом - 4% раствором азотной кислоты в этиловом спирте.
6.4.5. Выполните микроструктурный анализ различных видов чугуна.
6.4.6. Проследите за формированием структуры одного из сплавов белого чугуна при охлаждении из жидкого состояния.
6.4.7. Составьте отчет о работе.
6.5. Содержание отчета
6.5.1.Цель работы.
6.5.2. Определение чугуна.
6.5.3. Классификация чугуна.
6.5.4. Определение структурных составляющих чугуна.
6.5.5. Характеристика белого, серого, ковкого, высокопрочного чугунов, особенности их получения, структуры и свойств.
6.5.6.Схемы микроструктур чугуна.
6.5.7.Микроструктурный анализ чугуна.
6.5.8.Схемы вероятных микроструктур одного из сплавов белого чугуна при охлаждении из жидкого состояния.
6.6. Контрольные вопросы
6.6.1. Какой сплав называется чугуном?
6.6.2. Назовите виды чугуна.
6.6.3. Какой чугун называется белым?
6.6.4.Какова форма графитовых включений в сером, ковком и высокопрочном чугуне?
6.6.5. Что представляют собой структурные составляющие чугуна - феррит, цементит, перлит, ледебурит, графит, и какими основными свойствами они обладают?
6.6.6. Какие факторы влияют на процесс графитизации чугуна?
6.6.7. Какая металлическая основа может быть у чугунов, содержащих графит, и от чего она зависит?
6.6.8.Как маркируются чугуны?
6.6.9. Какой процесс называется графитизацией?
6.6.10.Какие факторы влияют на процесс графитизации?
6.6.11. Как получают серый, ковкий, высопрочный чугун?
6.6.12. Чем отличаются и что общее, в сером, ковком и высокопрочном чугуне.
6.6.13. Расшифруйте: ВЧ-100; КЧ-30-2; СЧ-20; АЧС-3.