Реферат Курсовая Конспект
Курс лекций по специальным чугунам Область применения отливок из специальных чугунов охватывает практически все отрасли экономики – добычу и обогащение полезных ископаемых - раздел Геология, Курс Лекций По «Специальным Чугунам» ...
|
Курс лекций по «специальным чугунам»
Введение
Диапазон механических и служебных свойств современных типов и марок чугунов весьма широк. Серый чугун с пластинчатым графитом имеет прекрасные антифрикционные свойства, износостойкость, высокую демпфирующую способность, низкую чувствительность к концентраторам напряжений и поэтому используются как конструкционный материал.
Специальные белые легированные чугуны имеют высокую твердость и износостойкость при трении в абразивных условиях, и их применение обеспечивает работоспособность нагруженных деталей металлургического, горнодобывающего и размольно-дробильного оборудования. Специальные легированные никелевые, хромистые, алюминиевые, кремнистые чугуны предназначены для деталей, работающих при высоких температурах, а также в агрессивных средах. Для деталей сложной конфигурации чугун по технологическим свойствам является в ряде случаев единственным материалом, из которого можно получать детали с требуемыми свойствами экономичными методами литья.
Область применения отливок из специальных чугунов охватывает практически все отрасли экономики – добычу и обогащение полезных ископаемых, металлургию, энергетику, дорожное строительство, производство цемента и других строительных материалов, сельское хозяйство и т.д. Высокая стойкость отливок делает эти чугуны универсальным материалом для широкого использования в выше перечисленных отраслях.
ГЛАВА 1. КЛАССИФИКАЦИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ЧУГУНОВ. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ ИХ ЛЕГИРОВАНИЯ И
ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Классификация специальных чугунов
Специальные чугуны классифицируются по следующим основным признакам: по структуре, по химическому составу, по способу выплавки, по назначению.
1. По структуре специальные чугуны можно классифицировать по следующим признакам:
- по типу металлической матрицы: ферритные, перлитные (рис. 1.1), бейнитные, аустенитные (рис. 1.2, а), перлито-ферритные, мартенситно-аустенитные (рис. 1.2, б), мартенситно-бейнитные (рис. 1.3, а), мартенситно-трооститные (рис. 1.3, б), мартенситно-ферритные, ферритно-аустенитные;
- по состоянию углерода: графитизированные (углерод в виде графита), белые (углерод полностью связан в карбиды), половинчатые (углерод в виде графита и в карбидах); отбеленные (наружний слой отливки из белого чугуна, сердцевина из серого); в свою очередь графитизированные чугуны делятся на:
а) чугуны с пластинчатым графитом или серые чугуны;
б) чугуны с хлопьевидным графитом или ковкие чугуны;
в) чугуны с компактной формой графита или высокопрочные чугуны, которые в свою очередь делятся на чугуны с шаровидным графитом и чугуны с вермикулярным графитом;
- по типу эвтектики: с эвтектикой аустенит (А)+графит (Г), с эвтектикой ледебурит - А+цементит (М3С), с эвтектикой А+карбиды типа M7C3, например, (Fe,Cr)7C3, с эвтектикой А+карбиды типа MC, например, TiC, VC, с эвтектикой А+карбиды типа M7C3 и M23C6, например, (Fe,Cr)7C3 и (Fe,Cr)23C6, с эвтектикой А+M7C3 и MC, например, (Fe,Cr)7C3 (рис. 1.4, а) и VC; также по количеству эвтектик и фаз, образующих ее, чугуны можно классифицировать на чугуны с одной двойной эвтектикой, двумя двойными эвтектиками (А+М3С и А+карбид легирующего элемента (рис. 1.2, а), двойной и тройной эвтектиками (А+МC и А+МC+ М3С (рис. 1.1,б); А+МC и А+МC+ М7С3 (рис. 1.4, б), А+M7C3 и А+МC+ М7С3 (рис. 1.5, а), двумя двойными и тройной эвтектиками (А+М3С, А+М7С3, А+М7С3+МС) и др.;
- по морфологии эвтектики: волокнистая (рис.1.1,а), зернистая (например А+VC) (рис. 1.6,а), скелетовидная А+(W, Fe)6C (рис. 1.5, б), пластинчатая А+TiC (рис. 1.6,б) и др.
2. По химическому составу специальные чугуны можно разделить на:
- нелегированные, состав которых различается содержанием основных элементов (углерода, кремния, марганца);
- низколегированные, суммарное содержание легирующих элементов не превышает 3,5%;
- среднелегированные, суммарное содержание легирующих элементов находится в пределах 3,5-10%;
- высоколегированные с содержанием легирующих элементов более 10%.
Также в зависимости от химического состава чугуны делятся на доэвтектические, эвтектические и заэвтектические, а по содержанию основного легирующего элемента на хромистые, никелевые, алюминиевые, кремнистые, марганцевые, хромо-марганцевые, хромо-никелевые, хромо-ванадиевые, хромо-никель-марганцевые, хромо-марганец-ванадиевые и др.
3. По способу выплавки чугуны делятся на:
- чугуны, полученные при плавке в вагранке; легированные чугуны в вагранках не выплавляют, редко выплавляют низколегированные;
- чугуны, полученные в электропечах- дуговых и индукционных с кислой и основной футеровкой.
4. По назначению специальные чугуны делятся на:
- коррозионностойкие;
- жаростойкие;
- жаропрочные;
- износостойкие;
- антифрикционные;
- валковые;
- немагнитные и т.п.
а б
Рис. 1.1. Микроструктура эвтектического (а) и заэвтектического (б) ванадиевого чугуна
а б
Рис. 1.2. Белые чугуны с аустенитной (а) и мартенситно-аустенитной (б) металлической матрицей
а б
Рис. 1.3. Белые чугуны с мартенситно-бейнитной (а) и мартенситно-трооститной (б) металлической матрицей
а б
Рис. 1.4. Чугуны с эвтектиками А+M7C3 (а); А+МC и А+МC+ М7С3 (б)
а б
Рис. 1.5. Чугуны с эвтектиками А+M7C3 и А+МC+ М7С3 (а); А+(W, Fe)6C (б)
а б
Рис. 1.6. Чугуны с зернистой А+VC (а) и пластинчатой А+TiC (б)
ГЛАВА 2. ОТЛИВКИ ИЗ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ ЧУГУНОВ
Отливки из хромистых чугунов
Отливки из высококремнистых чугунов
ГЛАВА 3. ОТЛИВКИ ИЗ ЖАРОСТОЙКИХ ЧУГУНОВ
Отливки из алюминиевых чугунов
Отливки из хромистых жаростойких чугунов
Отливки из кремнистых чугунов
ГЛАВА 4. ОТЛИВКИ ИЗ ЖАРОПРОЧНЫХ ЧУГУНОВ
Общая характеристика
К жаропрочным чугунам относятся высоконикелевые чугуны с шаровидным графитом аустенитной или аустенитокарбидной матрицей, обладающие повышенными сопротивлением ползучести и пределом длительной прочности. Благодаря высоконикелевой аустенитной матрице жаропрочные чугуны одновременно имеют высокую коррозионную стойкостьво многих жидких и газообразных коррозионных средах, они немагнитные и в широком диапазоне температур не меняют структуру.
Шаровидный графит и вязкая матрица обеспечивают достаточно высокие механические свойства, а хорошие литейные свойства позволяют получать из таких чугунов сложные фасонные отливки.
ГЛАВА 5. ОТЛИВКИ ИЗ ИЗНОСОСТОЙКИХ ЧУГУНОВ
ГЛАВА 6. ОТЛИВКИ ИЗ АНТИФРИКЦИОННЫХ ЧУГУНОВ
ГЛАВА 7. ЧУГУНЫ ДЛЯ ОТЛИВКИ ВАЛКОВ
Классификация валков
Все валки в промышленности принято делить на две группы: металлургические и не металлургические. Первые - для прокатки металлов, а вторые - подразделяют на группы по названиям тех материалов, которые на них обрабатывают.
В зависимости от назначения валки изготовляют двух типов: листопрокатные (Л) для прокатки листов любой толщины, как из черных, так и цветных металлов и сортопрокатные (С) для прокатки всех видов сортового металла, включая рельсы и широкополочные балки. К этой же группе относятся валки для прокатки труб (Т). Деление валков на типы также условно, так как валки типа Л в некоторых случаях можно использовать в сортопрокатных станах и наоборот.
Так же металлургические валки классифицируют по роду выполняемой работы – на рабочие и опорные; по конструктивным особенностям - с внутренним осевым отверстием или без него, цельнолитые (кованые) или бандажированные (двухслойные); по материалу - чугунные, стальные и твердосплавные, по технологии изготовления - литые, кованые, термически обработанные и необработанные; по классу твердости: чугунные - на мягкие, полутвердые и твердые.
Наиболее часто валки классифицируют следующим образом:
- валки с отбеленным рабочим слоем (СП и ЛП) имеют рабочий (отбеленный) слой, переходный слой, состоящий из половинчатого чугуна, и сердцевину из серого чугуна. Половинчатым называют чугун, при затвердевании которого часть углерода находится в свободном состоянии в виде графита, а часть в связанном в виде карбида. Твердость этих валков находится в пределах 68-70 HSD;
- чугунные легированные валки (СПХН) с карбидо-графито-перлитной структурой и пластинчатым графитом. Они получили широкое применение. Главное их преимущество - достаточно глубокий рабочий слой, обеспечивающий небольшое падение твердости на глубину вреза ручья с учетом необходимых переточек по мере его изнашивания;
- отбеленные хромоникелевые двухслойные валки (ЛПХНд) с высоколегированным отбеленным слоем, прочными сердцевиной, шейками и трефами из нелегированного чугуна. Они имеют высокотвердый износостойкий отбеленный слой толщиной 12-32 мм, короткую (5-15 мм) переходную зону и прочную сердцевину;
- отбеленные валки из чугуна с шаровидным графитом (ЛШН, СШХН) значительно прочнее валков типа ЛП и СП. В них глубину отбеленного слоя можно доводить до 32 мм, не опасаясь поломок, так как такой чугун (ЧШГ) имеет повышенную прочность (шаровидная форма графита в меньшей степени ослабляет металлическую матрицу валка по сравнению с пластинчатой). Валки отличаются короткой переходной зоной и высокопрочными сердцевиной, шейками и трефами из нелегированного чугуна. Они имеют высокотвердый износостойкий отбеленный слой.
- чугунные высокохромистые валки (более 14% хрома) нашли широкое применение в последние годы. Их высокая износостойкость обусловлена структурой матрицы, которая состоит из тонкодисперсного перлита с равномерными включениями карбида хрома. Эти валки используют в основном в чистовых клетях проволочных станов.
Для более полной характеристики валков в конце буквенного обозначения типа валков цифрами указывают нижней предел твердости рабочего слоя валка в единицах Шора, например, ЛПХНд-62, ЛПХНд-70. Такое обозначение широко принято и за рубежом, но некоторые зарубежные фирмы ставят среднее значение твердости, характерное для данного типа валков.
Виды валков, их химический состав, свойства и
ГЛАВА 8. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ СПЕЦИАЛЬНЫХ ЧУГУНОВ
– Конец работы –
Используемые теги: курс, лекций, специальным, чугунам, область, менения, отливок, специальных, чугунов, охватывает, практически, все, отрасли, экономики, добычу, Обогащение, полезных, ископаемых0.187
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Курс лекций по специальным чугунам Область применения отливок из специальных чугунов охватывает практически все отрасли экономики – добычу и обогащение полезных ископаемых
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов