Микроструктурный анализ чугунов

Федеральное агентство по образованию

Санкт-Петербургский  государственный горный  институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Кафедра КГМ и ТМ

Лабораторная работа №4

МИКРОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ ЧУГУНОВ

По дисциплине:                               Материаловедение______________________     _______

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Самолёнков С. В.

ТНГ-06-2

Выполнил: студент гр.   _______    ____________________           /_______________/

                                                                            ^{(подпись)                                (Ф.И.О.)}

Болобов В. И.

Проверил:      _доцент_       ________________           /___________________/

                             ^{(должность)                             (подпись)                                                  (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2008

Цель работы:получить навыки в проведении микроструктурного анализа чугунов.

Теоретическое обоснование

            Чугуны – это сплавы железа Fe с углеродом С (2,14£С£6,67%), имеющие примеси Si до 4,3%, Mn до 2%, P до 1,2%, S до 0,02%. Углерод в чугуне может находиться в виде цементита (Fe₃C) или графита (Г), или в виде цементита и графита одновременно. Чугун, в котором весь углерод находится в виде цементита, называют белым. Чугуны, в которых основная часть углерода находится в виде графита, в зависимости от формы графита делят на группы: серый – пластинчатая, высокопрочный – шаровидная, ковкий – хлопьевидная форма графита. В этих чугунах в виде Fe₃C находится не более 0,8% С (содержание С в перлите). Поэтому по структуре чугун, кроме белого, можно рассматривать как сталь (металлическая основа чугуна), испещренную большим количеством включений графита. Свойства чугунов зависят от свойств металлической основы и от количества и формы графита (рис.1).

Белые чугуны. В соответствии с диаграммой Fe – Fe₃C, в зависимости от содержания С и структуры различают белые чугуны: доэвтектические (2,14-4,3% С) со структурой перлит, ледебурит и цементит; эвтектические (4,3% С) со структурой ледебурит (Л) и заэвтектические со структурой (Л+Ц). Белый чугун получают в условиях литья низкокремнистого (0,5-0,8% Si) быстрым охлаждением отливки. Чаще всего используется белый чугун состава 2,8-3,6 % C; 0,5-0,8% Si; 0,4-0,6% Mn.

Серые чугуны. Для обеспечения первичной кристаллизации графита и получения в отливке структуры серого чугуна применяют составы с повышенным содержанием  кремния (1,4-2,9% Si) и медленное охлаждение сплава. Серые чугуны по структуре можно разделить на группы: ферритный, структура которого феррит и крупнопластинчатый графит, например, марки СЧ10, СЧ15; ферритно-перлитный со структурой феррит, перлит и пластинчатый графит, марки СЧ25; перлитный, структура которого - перлит с мелкими завихренными графитными включениями, марки СЧ30, СЧ35 .

Высокопрочный чугун. Высокопрочный чугун получают присадкой в чугун 0,02-0,08% Mg в виде лигатуры; графит в процессе кристаллизации принимает шаровидную форму.