Образовательный портал

Электронный журнал Экстернат.РФ, cоциальная сеть для учителей, путеводитель по образовательным учреждениям, новости образования

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Рейтинг:  4 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда не активна
 

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОЕ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«МАЛООХТИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

 

 

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

ПО ПРЕДМЕТУ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

 

ЧУГУНЫ

 

 

Преподаватель спецдисциплин:  Н.Н. Годова

 

 

Санкт-Петербург

2013

 

 

Настоящее пособие предназначено для профессионально – технических заведений, подготавливающих квалифицированных рабочих по профессиям, связанных с ремонтом и обслуживанием машин и механизмов и обработкой различных материалов. Пособие   содержит общие и частные цели, информацию об изучаемой теме, задания на проверку достижения цели, контрольные вопросы.

Содержание

      1.Введение………………………..…………………….....................3   

   2.Чугуны 

      2.1. получение чугуна……………………………….. .......................4-6

2.2 методы  получения отливок………………………....................6-9

2.3. классификация чугунов……………….....................................9-11

2.4. влияние «С» и вредных примесей на свойства  чугуна…12-14

2.5.свойства чугунов. Применение…………………....................14-16

2.6.марки чугунов……………………………………......................17-20

3. Контрольные вопросы и контрольные задания……..............20-21

4. Литература ……………………………………… ….........................22

5. Приложения………………………………………….....................22-24       

ВВЕДЕНИЕ

Пособие  выполнено в виде модуля

Структура пособия в целом соответствует структуре учебника. Каждая подтема (учебный элемент) пособия состоит из:

 - краткого содержания;

- практических упражнений, включающих цели конкретного упражнения

Общие цели

После изучения модуля обучающиеся смогут:

- раскрыть основные понятия, связанные с чугунами

- классифицировать чугуны

- указать свойства чугунов и их применение

- расшифровать марки чугунов

Частные цели

После изучения учебных элементов обучающиеся смогут:

- раскрыть понятие чугун

- назвать исходные материалы для получения чугуна

- указать назначение флюса, шлака, кокса

- описать три стадии получения чугуна

- указать цель обогащения руды

               - раскрыть понятия: отливка, литниковая система, лигатура, металлическая шихта

- назвать способы получения отливок

                - сопоставить процессы, проводимые для улучшения свойств литейных сплавов

                - классифицировать чугуны в зависимости от состояния углерода и химического состава, назначения

- назвать примеси

                - определить зависимость свойств чугунов от влияния углерода и постоянных  примесей

- назвать свойства чугунов

- указать применение чугунов в зависимости от их свойств

- расшифровать марки чугунов

Учебные элементы, входящие в состав модуля:

УЭ 03-01- Получение  чугуна.

УЭ 03-02- Методы получения отливок

УЭ 03-03- Классификация чугунов

УЭ 03-04- Влияние углерода и постоянных примесей на свойства    чугуна

УЭ 03-05- Свойства чугунов.

УЭ 03-06- Марки чугунов

Рекомендуемая последовательность изучения учебных элементов:

03-01 →  ( 03-02 ↔ 03-03 ↔ 03-04 ) →  ( 03-05 ↔ 03-06 )

Имеется контрольная карта преподавателя

УЭ 03 – 01    ПОЛУЧЕНИЕ ЧУГУНА

Цели:

Изучив данный учебный элемент, вы сможете

- раскрыть понятие чугун

- назвать исходные материалы для получения чугуна

- указать назначение флюса, шлака, кокса, ферросплавов

- описать три стадии получения чугуна

- указать цель обогащения руды

- назвать печь, в которой выплавляют чугун

Оборудование, материалы и вспомогательные средства

              Наименование

              Количество

презентация

 

 

 

УЭ 03 – 01        ПОЛУЧЕНИЕ ЧУГУНА.

Чугун получают из железной руды с помощью топлива и флюсов. Железная руда в основном состоит из оксидов железа и пустой породы (песок, глина, минеральные  примеси). Для частичного удаления из руды вредных примесей (серы и фосфо­ра) и получения легкоплавких шлаков приме­няется флюс –известняк СаСО. Шлак защищает металл от печных газов и воздуха при плавке. В качестве топлива применяется кокс, который полу­чают из

высококачественного угля (антрацита) нагревом без до­ступа воздуха до 1000... 1100°С, а также природный газ.

Чугун выплавляют  в доменных печах. Процесс получения чугуна состоит из трех стадий:

                 1. восстановление железа из окислов

 2. науглероживание ( насыщение железа углеродом)

 3. шлакообразование

Восстановление железа из руды идет по схеме:Fe2O3-  Fe3O4– FeO-Fe.

(Часть окислов железа восстанавливается твердым углеродом кокса.)

Полученное железо соединяется  с углеродом кокса или вступает с ним в химическое соединение ( 3Fe+С =Fe3C).  Получается сплав железа с углеродом - чугун. В процессе плавки в чугун  попадают из руды кремний, марганец и фосфор, из кокса – сера.  Таким  образом  чугун – это сплав  железа ( до 92%) с углеродом ( от 2,14 до 5 %)   и  примесями  кремния, марганца, серы и фосфора. Кроме чугуна в процессе доменной плавки получают шлак,  ферросплавы и доменные газы. Шлак используется в строительстве, ферросплавы – при производстве стали и для

 раскисления, а доменные газы после очистки – как топливо.

 

УЭ 03 – 01   ПОЛУЧЕНИЕ ЧУГУНА

Проверка достижения целей

1.     Выберите правильный ответ:

Чугун – это:

а) сплав железа с углеродом ( менее 2,14% ) и примесями кремния, марганца, серы, фосфора.

 б) сплав железа с углеродом ( до 2,14% ) и примесями кремния, марганца, серы.

 в) сплав железа с углеродом ( более 2,14% ) и примесями кремния, марганца, серы и фосфора.

  г) сплав железа с углеродом ( от 2,14% ) и примесями  марганца, серы и фосфора.

   2.   Выберите правильный ответ (+)

           Для выплавки чугуна необходимо:

Шлак

 

Железная руда

 

Флюсы

 

Модификаторы

 

Топливо

 

 

3.   Сопоставьте понятие и его назначение

понятие

назначение

  1

Шлак

  А

Раскисление стали

  2

флюс

  Б

Защита металла от печных газов

  3

Кокс

  В

Удаление вредных примесей из

руды

  4       

Ферросплавы

  Г

 Топливо

         

 

 1

 2

 3

 4

 

 

 

 

 

 

 

 

4.     Выбрать и расположить по порядку стадии получения чугуна

 ( есть лишние ответы )

  А

  Шлакообразование

  Б

  Формование

  В

  Восстановление железа из окислов

  Г

  Науглероживание железа

  Д

  Спекание железа

  Е

  Легирование железа

 

 1

 2

 3

 

 

 

5.     Дополните:

Цель обогащения руды – повышение концентрации   …    и удаление …           .

6.      Выберите правильный ответ ( + )

Чугун выплавляют в:

  Конвертерах

 

  Газовых печах

 

  Доменных печах

 

  Томасовских печах

 

 

УЭ 03 – 02          МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК

Цели:

Изучив данный учебный элемент, вы сможете:

               - раскрыть понятия: отливка, литниковая система, лигатура, металлическая   шихта

- назвать методы получения отливок

               - сопоставить процессы, проводимые для улучшения свойств литейных сплавов

Оборудование, материалы и вспомогательные средства

      Наименование

      Количество

презентация

 

 

 

 

УЭ 03 – 02    МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК

Отливкой называют литую деталь или заготовку, полученную заливкой расплавленного металла  в литейную форму, полость которой имеет конфигурацию детали или заготовки. Литейную форму заливают жидким металлом через систему каналов,называемую литниковой системой.

Способы литья отливок можно разделить на две группы. К первой относят способы получения отливок в разовых формах, заполняемых расплавом однократно, после чего их разрушают для извлечения отливки (литье в песчаные сухие или сырые формы, литье в оболочковые формы). Ко второй группе относят способы получения отливок в многократных металлических формах, заполняемых расплавом от нескольких сотен до десятков тысяч раз (центробежное литье, литье в кокиль, под давлением). Каждый  из перечисленных способов изготовления отливок имеет свое назначение и область применения.

При выплавке литейных сплавов в плавильные печи загружают металлическую шихту, ферросплавы, лигатуры и флюсы. Металлическая шихта – слитки технически чистых металлов, лом, отходы производства. Лигатура – вспомогательный сплав, вводимый в расплавленный металл с целью восполнения угарающих в процессе плавки химических элементов. Например, для выплавки чугуна и стали лигатурой  служат ферросплавы (ферромарганец, ферросилиций и др.), которые одновременно раскисляют металл. Флюсы служат для образования шлака с требуемыми физико- химическими свойствами (для плавки чугуна и стали флюсом служит известняк). Шлак предохраняет в процессе плавки металл от окисления, служит для удаления неметаллических включений, попадающих в металл вместе с шихтой и образующихся в процессе плавки.

Для улучшения свойств литейных сплавов в процессе плавки, после плавки, в литейном раздаточном ковше, или непосредственно в литейной форме производят модифицирование, легирование и рафинирование.

Модифицирование – введение в жидкий сплав после его плавки специальных добавок – модификаторов, которые служат дополнительными центрами кристаллизации, обеспечивая более мелкозернистое строение сплава и более высокие его механические свойства. Для чугунов и стали модификаторами  являются силикокальций, ферросилиций и др.

Легирование – введение в жидкий сплав различных добавок химических элементов для придания сплаву требуемых свойств (жаропрочности, зносостойкости, коррозионной стойкости т.п.). Рафинирование  – очистка сплавов от ненужных и вредных примесей. Удаление вредных примесей (серы и фосфора) из чугуна и стали выполняют рафинированием их марганцем и известняком.

УЭ 03 -02  МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК      

Проверка достижения целей:

1.     Сопоставьте понятие и  определение

понятие

определение

 1

Лигатура

 А

 Литая деталь или заготовка,

полученная заливкой расплава в литейную форму

 2

Металлическая шихта

 Б

 Система каналов, через которые заливают     жидкий металл

 3

Литниковая система

 В

 Вспомогательный сплав,

вводимый в расплав с целью восполнения угорающих

химических элементов

4

Отливка

 Г

 Отходы производства

 

 1

 2

 3

4

 

 

 

 

 

2.     Дополните схему

                       Методы получения отливок

       
   

 

…                                                            многократные формы

 

               
       
 
 
 
 

 

 литье в оболоч                                   литье в         

 ковые формы                                         кокиль                         

 

 

3.     Сопоставьте названия процессов и их назначение

 

название процесса

назначение

1

Легирование

А

Обеспечение высоких

механических свойств сплава

2

Рафинирование

Б

Для придания сплаву особых свойств

3

Модифицирование

В

Очистка сплавов от ненужных и вредных примесей

 

1

3

3

 

 

 

 

УЭ 03 – 03         КЛАССИФИКАЦИЯ ЧУГУНОВ

Цели:

Изучив данный учебный элемент, вы сможете:

                          - классифицировать чугуны в зависимости от состояния углерода и  химического состава, назначения

Оборудование, материалы и вспомогательные средства

       Наименование

       Количество

презентация

 

 

 

 

УЭ 03 – 03                    КЛАССИФИКАЦИЯ       ЧУГУНОВ

 

Классификация чугунов  осуществляется по следующим признакам:

               - по  назначению – передельные, ферросплавы, литейные

               - по состоянию углерода – свободный и связанный

- по химическому составу – нелегированные ( общего назначения) и легированные (специльного назначения)

По назначению : Передельный (белый) чугун предназначен для переработки на  сталь в плавильных агрегатах, называемых конверторами, а также мартеновских и электрических печах.

         Ферросплавы  выплавляют с высоким процентом кремния или марганца, применяют в качестве специальных добавок (раскислителей) при выплавлении стали. Литейный чугун предназначается главным образом для производства литых заготовок (литья). Он поступает в литейные цеха в виде небольших слитков (чушек) весом до 25кг.  Характерной особенностью чугунов является то, что углерод в сплаве может находиться не только в растворенном и связанном состоянии ( в виде химического соединения – цементита Fe C), но также в свободном состоянии – в виде графита. В зависимости от состояния углерода различают:

-  белый чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита Fe C;

-  серый чугун, в котором весь углерод или большая его часть находится в свободном состоянии – в виде графита ;

-  ковкий чугун,  который получают из белого путем отжига, углерод находится в виде графита;

-  высокопрочный чугун, который получают из серого путем модифицирования, углерод – в виде графита

В  зависимости от химического состава различают:

1. нелегированные чугуны

         - белый чугун

         -  серый чугун ( СЧ)

  -  ковкий чугун (КЧ)

          -  высокопрочный чугун (ВЧ)

2. легированные чугуны (Ч)- чугуны со специальными свойствами

-  жаростойкий чугун

  -  жаропрочный 

  -  износостойкий

  -  антифрикционный

УЭ 03 – 03  КЛАССИФИКАЦИЯ ЧУГУНОВ

Проверка достижения целей

1.     Дополните схему классификации чугунов в зависимости от

состояния  углерода

                                        Чугуны

       
   
 
 

                                                                                                              

        …                                                                 Белый чугун

           

 

Высокопрочный                                                                   …      

                                                                         

 

2.     Сопоставьте виды чугунов с их характерными признаками

 

виды чугунов

признаки

 1

 Высокопрочный

 А

Весь углерод в свободном состоянии

 2

 Белый

 Б

Получаемый из белого путем отжига

 3

 Ковкий

 В

Весь углерод в виде цементита

 4

 Серый

 Г

Получаемый модифицированием

    

 1

 2

 3

 4

 

 

 

 

 

  3.    Сопоставьте классификацию чугуна по химическому составу и          названия чугунов:

классификация чугуна по химическому составу

легированный

нелегированный

 

 

 

 

 

 

 

 

         1.     белый

          2.     жаростойкий

          3.     серый

          4.     износостойкий

           5.     высокопрочны

           6.     ковкий

           7.     жаропрочный

           8.     антифрикционный                
                                                                               

4.   Соотнесите данные виды  чугунов и их назначение

виды чугунов

            назначение

1

передельный

А

Производство чугунного

литья

2

ферросплавы

Б

Переплавка в сталь

3

литейный

В

Раскисление стали

 

1

2

3

 

 

 

УЭ 03 – 04   ВЛИЯНИЕ «С» И ПРИМЕСЕЙ НА СВОЙСТВА ЧУГУНА

Изучив данный учебный элемент, вы сможете:

- назвать  постоянные примеси чугуна

               - определить зависимость свойств чугунов от влияния углерода и  постоянных примесей

Оборудование, материалы и вспомогательные средства

        Наименование

        Количество

презентация

 

 

 

 

УЭОЗ-04     ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДА И ПРИМЕСЕЙ НА СВОЙСТВА ЧУГУНА.

Входящие в состав чугуна элементы определяют его структуру и свойства.

Углерод — важнейшая составляющая чугуна. Если углерод находится в сплаве в  свободном состоянии в виде графита, то чугун становится мягким и хорошо обрабатывается резанием. Если углерод находится в виде цементита (в химически связанном с железом со­стоянии — Ре2С), то чугун имеет высокую твердость и плохо обрабатывается. В машиностроительных чугунах углерод присутствует в виде графита.  Так как  графит обладает очень низкими механическими свойствами, поэтому чем больше его в чугуне, тем хуже свойства чугуна. Но он способствует повышению обрабатываемости чугунов резанием, придает им антифрикционные свойства при трении и гасит влияние вибраций и ударов. Прочные чугуны содержат 2,8-3 % С.

Кремний является важнейшей после углерода приме­сью в чугуне, способствует выделению углерода в виде графита. Улучшает литейные свойства чугуна (жидкоте­кучесть, усадка) и делает чугун более мягким.

Марганец препятствует графитообразованию, так как связывает углерод в виде цементита. При содержании до 1 % марганец очень полезен, так как повышает проч­ность чугуна и способствует удалению серы из сплава, образуя сернистый марганец (МпS), который, всплывая, уходит в шлак. Этим частично нейтрализует вредное действие серы.

Сера в чугуне является вредной примесью, так как вызывает явление красноломкости (в отливках в горя­чем состоянии образуются трещины). Кроме того, при­сутствие серы ухудшает жидкотекучесть чугуна, вслед­ствие чего он плохо заполняет литейные формы.

Фосфор повышает жидкотекучесть чугуна, но понижает механические свойства чугуна,ухудшает обрабатываемость и вызывает хладноломкость, т. е. склонность к образова­нию трещин в отливках в холодном состоянии.

   Государственные стандарты строго регламентируют массовую долю полезных и вредных примесей в чугунах. Как правило, содержание этих элементов ограничивается следующими верхними пределами, %:

Марганец           0,3 – 1,5

Кремний             0,3 – 5,0

Фосфор             0,20 – 0,65

Сера                  0,08 – 0,12

 

УЭ 03 -04    ВЛИЯНИЕ «С» И ПРИМЕСЕЙ НА СВОЙСТВА ЧУГУНА

Проверка достижения целей:

1.     Допишите

 

                                                          Примеси чугуна

           
         
 
 

                                               

……..                      …..…                        сера                         ……..

 

2.     Установите соответствие между углеродом, названиями примесей и их влиянием на чугун

 

углерод и примеси

влияние на чугун

 1

Кремний

 А

При содержании 2,8-3% -

повышение прочности чугуна

 2

Сера

 Б

До 1 % полезен, т. к. повышает

прочность чугуна, способствует

удалению серы

 3

Марганец

 В

Вызывает явление хладноломкости

 4

Фосфор

 Г

Улучшает литейные свойства

чугуна, обрабатываемость резанием

 5        

Углерод

 Д

Вызывает явление красноломкости

         

 

 1

 2

 3

 4

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.     Определите влияние элементов на обрабатываемость чугуна 

( найдите соответствие)                                                                     

Углерод в виде графита

 А

Марганец

 Б

Кремний

 В

Углерод в виде цементита

 Г

                                                                                                                        

1

Чугун хорошо обрабатывается

 2

Чугун плохо обрабатывается

 

 

 

 

 

 

 

 1

 2

 

 

 

 

 

УЭ 03 – 05    СВОЙСТВА ЧУГУНОВ. ПРИМЕНЕНИЕ.

Изучив данный учебный элемент, вы сможете:

- назвать свойства чугунов

- указать применение чугунов в зависимости от их свойств

Оборудование, материалы и вспомогательные средства

          Наименование

         Количество

презентация

 

 

 

   

УЭОЗ-05    СВОЙСТВА ЧУГУНОВ. ПРИМЕНЕНИЕ.

 Белые чугуныочень твердые и хрупкие, плохо обрабаты­ваются режущим инструментом, идут на пере­плавку в сталь.Часть белого чугуна идет на получение ковкого чугуна. Серые чугуныэто литейный чугун.Он хорошо обрабатывается резанием, сопротивляется износу. Высокая демпфирующая способность и износостойкость обусловили при­менение чугуна для изготовления станин различ­ного оборудования, коленчатых и распредели­тельных валов тракторных и автомобильных дви­гателей и др.

Ковкий чугун - условное   название  мягкого и вязкого чугуна, получаемого из белого  чугуна отливкой и дальнейшей термической обработкой. Из-за своей высокой для чугунов пластичности он получил название ковкий. Из ковкого

чугуна изготавливают детали   способные воспринимать по­вторно-переменные и ударные нагрузки и рабо­тающие в условиях повышенного износа, такие, как картер заднего моста, тормозные колодки, ступицы, пальцы режущих аппаратов сельскохо­зяйственных машин, шестерни, крючковые цепи и др.

Высокопрочный чугун получают из серого путем модифицирования его магнием.Этот чугун обладает повышенной прочностью, твердостью по  сравнению с обычными серыми чугунами.

 

Используется для изготовления де­талей машин, работающих в тяжелых условиях, вместо поковок или отливок из стали. (лопатки направляющего аппарата), тракторов, автомобилей (коленчатые валы, пор­шни) и др.

 

Легированные чугуны получают путем добавок в расплавленный жидкий чугун  различных легирующих элементов.  Легированные чугуны обладают высокими  механическими свойствами, высокими эксплуатационными свойствами,  имеют высокие литейные свойства, хорошую обрабатываемость различными способами механической обработки

Жаростойкий легированный чугун ( ЧЮ ).  Жаростойкие чугуны способны противостоять коррозионному разрушению под действием воздуха или других газовых сред при высоких температурах. Применяют  для изготовления   деталей контактных аппаратов химического оборудования, компрессоров. Жаропрочный  легированный чугун  ( ЧН ). Жаропрочные чугуны способны выдерживать механические нагрузки без существенных деформаций при

высоких температурах,применяются для изготовления деталей дизелей, компрессоров  и др.

 Износостойкий легированный чугун ( ЧХ ).  Эти чугуны применяют для изготовления деталей, работающих в агрессивных средах. 

Антифрикционные легированные чугуны ( АЧ ).Отливки из антифрикционного чугуна предназначены для работы в паре в узлах трения со смазкой ( подшипники скольжения ). Антифрикционные чугуны представляют собой

железоуглеродистый сплав с твердой металлической основой и мягкими графитовыми включениями, которые создают пористость. Благодаря пористости  вкладыша  в подшипниках длительное время удерживается смазка.

УЭ 03 – 05    СВОЙСТВА ЧУГУНОВ. ПРИМЕНЕНИЕ.

Проверка достижения целей:

1.     Установите соответствие между видами чугунов и их свойствами

              виды  чугунов

            свойства чугунов

 

 1

Серый

 А

Низкий коэффициент трения, способность удерживать смазку

 2

Жаростойкий

 Б

Высокая устойчивость к

абразивному износу и истиранию при высоких температурах

 3

Белый

 В

 Способность выдерживать

большие механические нагрузки при высоких температурах

 4

Антифрикционный

 Г

Высокая коррозионная стойкость при высоких температурах

 5

Высокопрочный

 Д

Высокая пластичность

 6              

Ковкий

 Е

Высокие механические свойства

 7

 Жаропрочный

 Ж

Высокая демпфирующая

способность

 8

 Износостойкий

 З

 Очень твердый, хрупкий

 

1

2

3

4

5

6

7

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.     Сопоставьте виды чугунов и их применение

виды чугунов

применение

 

 1

Высокопрочный

 А

Детали дизелей

 2

Серый

 Б

Аппаратура, устойчивая к

воздействию концентрированной азотной и фосфорной кислот

 3

Ковкий

 В

Получение стали

 4

 Антифрикционный

 Г

Детали машин, работающих в

тяжелых условиях ( Коленчатые валы)

 5

 Жаростойкий

 Д

 Подшипники скольжения

 6     

 Белый

 Е

 Износостойкие детали

гидромашин

 7

 Жаропрочный

 Ж

Детали, способные воспринимать повторно переменные нагрузки  (Тормозные колодки)

 8

  Износостойкий

 З

 Станины станков

         

 

 1

 2

 3

 4

 5

 6

7

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УЭ 03- 06     МАРКИ ЧУГУНОВ

Изучив данный учебный элемент, вы сможете

- расшифровать марки различных видов чугунов

- определить марку чугуна по результатам  механического испытания

Оборудование, материалы и вспомогательные средства

         Наименование 

      Количество

презентация

 

 

 

 

УЭОЗ-06      МАРКИ ЧУГУНОВ.

Серый чугун

Согласно ГОСТ 1412-70 установлены следующие марки серого чугуна: СЧ00, СЧ120-280, СЧ150-320, СЧ180-360, СЧ210-400, СЧ240-400, СЧ280-480, СЧ320-560, СЧ400-600, СЧ440-640, где буквы СЧ означают серый чугун, первое число показывает предел прочности ( в МПа ) при испытании на разрыв, а второе- предел прочности при испытании на изгиб ( в МПа ) .Чугун марки СЧ00 не испытывается.

Пример расшифровки марки серого чугуна:

СЧ 360-560

       СЧ- серый чугун

        360- предел прочности на разрыв, 360 МПа

        560- предел прочности на изгиб, 560 МПа

Согласно ГОСТ 1412-85 выпускают следующие марки серого чугуна: СЧ10, СЧ15, СЧ20, СЧ21, СЧ24, СЧ25, СЧ30, СЧ35, СЧ40, СЧ45, где буквы СЧ означают серый чугун, а цифры- предел прочности на растяжение( на разрыв) в кгс/ мм.

 Пример расшифровки марки серого чугуна:

              СЧ35

СЧ- серый чугун

35- предел прочности на растяжение 35 кгс/мм ( 350 МПа ) 1кгс/мм =10      МПа

Ковкий чугун

Согласно ГОСТ 1412-70 установлены марки ковкого чугуна: КЧ330-8, КЧ370-12 и т.д., Где буквы КЧ означают ковкий чугун, первое число показывает предел прочности на разрыв в МПа , второе число, стоящее после тире- относительное удлинение в %, характеризующее пластичность.

Согласно ГОСТ1215-79 выпускают следующие марки ковкого чугуна: КЧ30-6, КЧ35-10, КЧ70-2 и т. д. ( предел прочности на разрыв в кгс/мм, относительное удлинение в %)

Пример расшифровки марки ковкого чугуна:

КЧ60-3

КЧ- ковкий чугун

60- предел прочности при растяжении, 60 кгс/мм ( 600 МПа)

3- относительное удлинение, 3%

УЭ 03- 06

Высокопрочный чугун

Согласно ГОСТ 1412-70 установлены марки высокопрочного чугуна: ВЧ450-5, ВЧ600-2, ВЧ1200-4 и т. д., где буквы  ВЧ означают высокопрочный чугун, первое число показывает предел прочности на разрыв в МПа, второе число, стоящее после тире – относительное удлинение в %, характеризующее пластичность.

Согласно ГОСТ 7293-85 выпускают следующие марки высокопрочного чугуна: ВЧ 38. ВЧ40 и т.д. ( цифры означают  предел прочности при растяжении в кгс/мм )

Пример расшифровки марки чугуна:

ВЧ450-5  

ВЧ- высокопрочный чугун

450- предел прочности при растяжении, 450 МПа

               5- относительное удлинение, 5 %

Легированные чугуны

Жаропрочные, жаростойкие, износостойкие чугуны.

По ГОСТ 7769-75 различают следующие марки легированного жаростойкого чугуна:ЖЧХ ,   ЖЧХ16,    ЖЧХ 20  и т.д. В обозначении марок чугуна буквы ЖЧ означают жаростойкий чугун,  остальные    буквы – легирующие элементы: Х- хром, С- кремний, Ю- алюминий, Г- кремний, М- молибден,   Д- медь, Т- титан, П- фосфор. Цифры, стоящие после букв, указывают примерное содержание легирующего элемента в целых еденицах. Отсутствие цифры означает, что содержание элемента до 1 %.

П  Пример расшифровки марки чугуна:

     ЖЧХ30

  ЖЧ-  жаростойкий чугун , легированный

   Х30- хром 30%

По ГОСТ 7769-82 различают следующие виды легированных чугунов: жаропрочный, жаростойкий, износостойкий. В маркировке легированных чугунов приняты следующие обозначения: Буквы ЧН- чугун жаропрочный, ЧЮ- чугун жаростойкий, ЧХ- чугун износостойкий. Буквы, стоящие после буквыЧ указывают на наличие легирующих элементов, а число за ними- соответствующее содержание этих элементов в процентах. Буква Ш в конце обозначения марки указывает на то, что чугун с шаровидным графитом.

 Пример расшифровки марки чугуна:

ЧН19Х3Ш

  ЧН- жаропрочный чугун, легированный

  Н19- никель 19%

  Х3- хром 3%

  Ш- шаровидный графит

УЭ 03 -06

Легированные

Антифрикционные чугуны

По ГОСТ 1585-85 выпускаются следующие марки антифрикционных чугунов:  АЧС-6, АЧВ-1, АЧК-2 и т.д. В обозначении марок приняты следующие сокращения: АЧ- антифрикционный чугун, С –серый чугун, В- высокопрочный чугун, К- ковкий чугун. Цифры в маркировке чугунов означают условный номер, который соответствует степени легирования.

Пример расшифровки марки антифрикционного чугуна:

  АЧК-1

 АЧ- антифрикционный чугун

 К- ковкий

 1- условный номер

 

УЭ 03 – 06                    МАРКИ ЧУГУНОВ

Проверка достижения цели:

1.                Закончите расшифровку:

КЧ 38-8                                                               

КЧ -  …                                                                         

 38 -  …                                                                

   8 -  …

СЧ 300 -20

СЧ - …                                                                            

300 -  …                                                                             

20 -  …

 

АЧВ – 2                                                                         

 АЧВ -  …                                                                              

2               -  …

                                                                                             

ЧХ28                                                                               

 ЧХ - …                                                                          

  Х28 - …                                                                       

 

2.     Определите предел прочности при растяжении в данной марке чугуна и пользуясь справочником переведите его в МПа :  ВЧ 45- 5

3.     Расшифровать следующие марки чугунов: 

ЧХ32      ЧН11Г7Ш     АЧК-3     ВЧ 100-4   

 4.  Определите марку чугуна, если  при испытании определили, что предел прочности чугуна    при изгибе равен 64 кгс/мм, а предел прочности  при растяжении - 44 кгс/мм.

 

Контрольные вопросы и задания

1.     Что называется чугуном?

2.     Дайте классификацию чугуна.

3.     Перечислите основные виды чугунов.

4.     Чем обусловлено различие свойств серого и белого чугунов?

5.     Как называется металлургический агрегат, в котором выплавляют чугун?

6.     Какое влияние оказывает углерод и постоянные примеси на свойства чугуна?

7.     Каковы особенности получения ковкого чугуна и высокопрочного?

8.     Где применяются основные виды чугунов?

9.     Что такое легированный чугун? Назовите его марки и применение.

10.   Каким образом подразделяются легированные чугуны по своему назначению?

11.   Укажите назначение и некоторые марки антифрикционных чугунов.

12.    Определите марку чугуна по его механическим свойствам:

Высокопрочный чугун, предел прочности при растяжении – 380 Мпа, относительное удлинение – 17 %. 

 

1.   Заполните таблицу, пользуясь справочником

Марки чугунов

Названия чугунов

Химический состав(легированные чугуны)

Механические свойства

Предел прочности при растяжении

  σВ,Мпа

Относительное

удлинение

 δ, %

НВ, не

более

ЧХ3

 

 

 

 

 

ЧЮ22Ш

 

 

 

 

 

ЧН19Х3Ш

 

 

 

 

 

КЧ 55-4

 

 

 

 

 

ВЧ 80-2

 

 

 

 

 

СЧ 18

 

 

 

 

 

АЧВ - 1

 

 

 

 

 

 

 

2.     Пользуясь справочником определите марки чугунов

Области применения

Марки чугунов

 

 

Станины станков

 

Подшипники скольжения

 

Детали узлов трения, работающие при повышенных температурах: компрессоры, головки цилиндров

 

турбокомпрессоры

 

Суппорты, резцедержатели

 

 

 

3.     Пользуясь справочником выберите материал режущего инструмента ( фрезы)

 

Материал заготовки

Характер обработки

Марка материала инструмента

Химический состав

Механические и физические свойства

Чугун  240 НВ

черновая

 

 

 

 

 

Литература

 

     1.Адаскин А.М. Материаловедение (металлообработка): Учебник для        нач.проф.   образования/       А.М.Адаскин,В.М.З.уев.- 3-е изд., стер.- М.:Издательский центр «Академия»,2004.-240с.

2.  Козлов Ю.С. Материаловедение: Учебн.пособие для средн. проф.техн. училищ. – М.: Высш.шк. 1983.-80с., ил.-(Профтехобразлвание).                             

 3.Чумаченко Ю.Т. Материаловедение. Учебник/Ю.Т.Чумаченко, Г.В.Чумаченко.-4-е изд.,перераб.-Ростов н/д Феникс,2005

4. Никифоров В.М. Технология металлов и конструкционные материалы:  Учебник для  средних специальных учебных заведений. —7-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1987. - 363 с, ил.

   5. Макиенко Н.И. Слесарное дело с основами материаловедения. Учебник                        для подготовки рабочих на производстве. Изд. 5-е, перераб. М.: "Высшая школа", 1974.

 

Приложения.  Конторольная  карта преподавателя

 

УЭ 03-01    Чугун. Общая схема получения чугуна.         

1. в

 2.железная руда, топливо, флюсы

 

3.       

1

2

3

4

В

Б

Г

А

 

 

 

4.

1

2

3

В

Г

А 

 

 

 

  5.        оксидов железа, пустой породы

 

6.           доменных печах

 

УЭ 03 – 02

 1.

 

1

2

3

4

В

Г

Б

А

 2.

разовые формы

песчаные формы

центробежное литье

под давлением

 3.

1

2

3

Б

В

А

 

УЭ 03-03

1.                          серый, ковкий

 

2.        

     1

2

3

4

Г

В

Б

А

 

3

легиров

нелегиров

2

1

4

3

7

5

8

6

 

4.

1

2

3

Б

В

А

 

УЭ 03-04

1. кремний, марганец, фосфор

 

2.

 

1

2

3

4

5

Г

Д

Б

В

А

 

3

1

2

А

Б

В

Г

 

УЭ 03-05

1.          

1

2

3

4

5

6

7

8

Ж

Г

З

А

Е

Д

В

Б

2.

1

2

3

4

5

6

7

8

Г

З

Ж

Д

Б

В

А

Е

 

УЭ 03-06

1. КЧ -7

38- 4,6

 8-1

 

 СЧ-8

 300-4,6

 20-10

 

 

АЧВ-3

 2-5

 

ЧХ-2

 Х28-9

 

2.       45кг/мм =450 МПа

 

3.                      ЧХ32

ЧХ- легированный, износостойкий

 Х32-хром 32%

 

ЧН11Г 7Ш

ЧН-легиров, жаропрочный

 Н11-никель 11%

  Г 7- марганец 7%

  Ш – Шаровидная форма графита

 

АКЧ-3

Антифрикц.ковкий чугун

3- условный номер

 

ВЧ 100-4

ВЧ-высокопрочный чугун

100-предел прочности при растяжении

4- относит.удлинение

 

4. СЧ 44-64

You have no rights to post comments

Авторизация

Перевод сайта


СВИДЕТЕЛЬСТВО
о регистрации СМИ

Федеральной службы
по надзору в сфере связи,
информационных технологий
и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор)
Эл. № ФС 77-44758
от 25 апреля 2011 г.


 

Учредитель:
АНОО «Центр дополнительного
профессионального
образования «АНЭКС»

Главный редактор:
Ольга Дмитриевна Владимирская, к.п.н.,
директор АНОО «Центр ДПО «АНЭКС»

ПРИГЛАШАЕМ!

Приглашаем педагогов со стажем работы по специальности от 25 лет в Клуб ветеранов педагогического труда!

Только для вас - специальные образовательные мероприятия, интересные встречи и многие другие события.

Звоните по телефону: (812) 956-67-42 или пишите на e-mail: editor@ext.spb.ru

Просим всех, расскажите о Клубе своим коллегам, которые уже не работают в школе!

Ваши АНОО «АНЭКС» и Экстернат.РФ