 |
Лабораторная работа №5. Изучение микроструктуры и свойств чугунов. Структура, свойства и применение чугунов. 1. Цель работы
|
|
|
|
Лабораторная работа №5
ИЗУЧЕНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ЧУГУНОВ
СТРУКТУРА, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ЧУГУНОВ
1. Цель работы
1. 1. Изучить основные разновидности чугунов, их строение, свойства и маркировку.
1. 2. Познакомиться с основами выбора марки чугуна для изготовления деталей машин, изделий.
2. Задание
2. 1. Рассмотреть микроструктуру чугунов под микроскопом.
2. 2. Определить по характерному рисунку тип белого чугуна (заэвтектоидные, эвтектоидные, доэвтектоидные).
2. 3. Определить по форме выделения графита марку чугуна.
2. 4. Зарисовать микроструктуры чугунов.
3. Оборудование и материалы
3. 1. Металлографические шлифы чугунов.
3. 2. Металлографический микроскоп МИМ -2.
4. Техника безопасности
4. 1. Микроскопы находятся под напряжение, поэтому включать и выключать только в присутствии преподавателя или учебного мастера.
4. 2. Поверхность микрошлифов руками не трогать и не протирать тканью.
4. 3. Процесс наблюдения вести по одному без лишней суеты.
4. 4. В случае возникновения неисправности сообщить преподавателю или учебному мастеру.
4. 5. Запрещается самостоятельно устранять неисправности оборудования.
5. Последовательность выполнения работы
5. 1. Прочитайте внимательно основные сведения по теме работы и разберитесь с классификацией чугунов, их строением, свойствами, областью применения каждой группы материалов.
5. 2. Изучите чугунную часть диаграммы железо-углерод.
5. 3. Изучите под микроскопом металлографические шлифы чугунов и зарисуйте их структуры. На рисунках обозначьте все структурные составляющие и определите, к какой группе относится каждый из изучаемых образцов чугуна.
|
|
|
6. Отчет о работе
Отчет о выполнении лабораторной работы должен отражать следующее:
6. 1. Название работы;
6. 2. Цель работы;
6. 3. Список литературы.
6. 4. Сведения из теории: основные положения.
6. 5. Представить результаты микроструктурного анализа микрошлифов с описанием.
6. 6. Вывод
Работу выполнил:
ст. -т___________гр. _____________
Работу принял:
______________________________
7. Основные положения
Чугун – это железоуглеродистый сплав с содержанием углерода от 2, 14 до 6 %. Кроме этих элементов, в чугуне содержится еще ряд примесей (кремний, марганец, сера, фосфор и др. ). С целью улучшения свойств в чугуны могут вводиться легирующие элементы, такие как хром, никель, медь и др.
Чугун, по сравнению со сталью, имеет как преимущества, так и недостатки. Положительными свойствами этого материала являются: хорошие литейные свойства (более низкая, чем у стали, температура плавления, меньшая усадка, хорошая жидкотекучесть), хорошая обрабатываемость резанием (кроме одной разновидности – белого чугуна), достаточно высокая работоспособность в условиях трения, способность гасить вибрации, небольшая стоимость.
Недостатком чугуна являются его низкие пластические свойства и ударная вязкость, что препятствует использованию чугуна для изготовления деталей, работающих при значительных динамических, ударных нагрузках, и делает невозможным в большинстве случаев использование обработки давлением (ковки, штамповки, прокатки и т. д. ) для изготовления чугунных изделий.
По структуре различают чугуны, в которых углерод находится в виде химического соединения с железом Fe3С – цементита, и чугуны, в которых углерод, в основном, находится в свободном состоянии, в виде графита.
|
|
|
 |
Первая разновидность называется белым чугуном. Структура белых чугунов описывается чугунной частью диаграммы железо-углерод (рис. 5. 1).
Ж – жидкий раствор; А – аустенит (твердый раствор углерода в g-Fe);
Ц – цементит (Fe3С); Ф – феррит (твердый раствор углерода в a-Fe); П – перлит (эвтектоидная смесь феррита и цементита); Л – ледебурит (эвтектическая смесь аустенита и цементита, ниже линии PSK – смесь перлита и цементита)
Рисунок 5. 1 – Диаграмма железо-углерод
Согласно диаграмме, существует три разновидности белых чугунов: доэвтектический со структурой перлит, ледебурит и вторичный цементит, эвтектический со структурой ледебурит и заэвтектический со структурой ледебурит и первичный цементит (рис. 5. 2).
   
|  
|   
|
| П Л | Л = П + ЦII | ЦI Л |
|
|
|
