Вивчити вплив домішок та швидкості охолодження на структуру чавунів. Вивчити під мікроскопом структури білих, сірих, ковких та високоміцних чавунів.
3 ПИТАННЯ ДО САМОПІДГОТОВКИ
3.1 Фактори, що впливають на структуру чавуну.
3.2 Білі чавуни, їх структури і область застосування.
3.3 Сірі чавуни. Структури, маркування і область застосування.
3.4 Отримання ковкого чавуну. Структури, маркування і область застосування ковкого чавуну.
3.5 Високоміцний чавун. Отримання, структури, маркування і область застосування високоміцного чавуну.[1,с.203-222; 3,с.40-47]
4 ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
Чавунами називають залізовуглецеві сплави, які містять від 2,14 % до 6,67 % вуглецю. Вони мають гарні літієві властивості, тому використовуються для виробництва виливків.
В залежності від стану вуглецю чавуни поділяють на білі та сірі.
Білі чавуни
В білому чавуні весь вуглець знаходиться у зв'язаному стані у вигляді карбіду заліза Fe3C (цементиту). Свою назву білий чавун отримав за сріблясто-білий колір злому, який надає йому цементит. Цементит дуже твердий (800-900НВ) і зносостійкий, тому не піддається обробці різанням звичайним інструментом (крім абразивного інструменту). Тому білі чавуни мають обмежене застосування в техніці і не маркуються. З них виробляють деталі типу тіл обертання (валки прокатних станів, вагонні колеса, зносостійке наплавлення леза ножів бульдозерів та ін.), які можуть бути оброблені тільки абразивним інструментом.
За вмістом вуглецю білі чавуни поділяють на доевтектичні (від 2,14 % до 4,3 % вуглецю), які мають структуру ледебуриту, перліту, і цементиту вторинного; евтектичні (рівно 4,3 % вуглецю) зі структурою ледебуриту; заевтектичні (від 4,3 % до 6,67 % вуглецю), які складаються з ледебуриту та цементиту первинного.
Сірі чавуни
Сірий чавун, на відміну від білого, у своєму складі має вуглець у вільному стані і у вигляді графітних лусочок.
Вуглець у вигляді графіту виділяється тільки при дуже повільному охолодженні сплаву; якщо ж охолодження відбувається у природних умовах, то виділяється не графіт, а цементит і утворюється білий чавун.
Своєю назвою сірий чавун зобов'язаний сірому кольору злому. Сірий чавун застосовують виключно для виробництва виливків. У промисловості застосовують доевтектичні сірі чавуни (ливарні).
Сірий чавун, який складається з фериту і графіту, називають феритним; з фериту, перліту і графіту – феритно-перлітним; з перліту і графіту – перлітним. Графіт у цих структурах знаходиться у вигляді лусочок.
Іноді в структурі чавуну поряд з графітом спостерігається ледебурит. Такий сіро-білий чавун називають половинчастим.
Механічні властивості сірого чавуну обумовлюються будовою його металічної основи, а також кількістю, формою і розміщенням включень графіту. Найвищу міцність має перлітний чавун. Щоб підвищити міцність, чавуни легують (нікелем, хромом, молібденом, міддю та ін.), а також модифікують, відпалюють, загартовують і відпускають.
За ГОСТом сірий чавун маркують літерами СЧ з додаванням двох цифр, які означають мінімальну межу міцності на розтяг у кГс/мм2.
ГОСТ 1412-85 встановлює такі марки сірого чавуну у виливках: СЧ10, СЧ15, СЧ18, СЧ20, СЧ21, СЧ24, СЧ25, СЧ30, СЧ35. Чавуни марок СЧ25-СЧ35 одержують модифікуванням (введенням магнію або церію перед розливанням у форми), що приводить до підвищення механічних властивостей.
Вплив хімічного складу і швидкості охолодження