Материаловедение чугуны: Урок по дисциплине «Материаловедение» на тему «Чугуны» — Информио
alexxlab | 03.03.2023 | 0 | Разное
Электронный научный архив УрФУ: Методология выбора металлических сплавов и упрочняющих технологий в машиностроении : учебное пособие : в 2 т. : Т. 1: Стали и чугуны
Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10995/28850
| Title: | Методология выбора металлических сплавов и упрочняющих технологий в машиностроении : учебное пособие : в 2 т. : Т. 1: Стали и чугуны |
| Authors: | Филиппов, М. А. Бараз, В. Р. Гервасьев, М. А. Розенбаум, М. М. |
| Editors: | Грачев, С. В. |
| Issue Date: | 2013 |
| Publisher: | Издательство Уральского университета |
| Citation: | Методология выбора металлических сплавов и упрочняющих технологий в машиностроении : учебное пособие : в 2 т. : Т. 1: Стали и чугуны / М. А. Филиппов, В. Р. Бараз, М. А. Гервасьев, М. М. Розенбаум ; [науч. ред. С. В. Грачев]. – 2-е изд., испр. – Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2013. – 232 с. – ISBN 978-5-7996-0928-3 (т. 1), ISBN 978-5-7996-0917-7. |
| Abstract: | Настоящее учебное пособие предназначено для подготовки специалистов по материаловедению, занимающихся вопросами выбора материалов и технологий их обработки, формирующих структуру и комплекс свойств в деталях и изделиях, применительно к соответствующим машиностроительным и металлургическим специальностям. Изложены металловедческие основы выбора конструкционных сталей и упрочняющей термической обработки и сформулированы принципы, которыми следует руководствоваться при выборе металлических сплавов различного назначения, технологий их термической и химико-термической обработки. Рассмотрен порядок действий материаловеда при выборе материалов для конкретных изделий машиностроения. Обобщены имеющиеся в литературе рекомендации, базирующиеся на практике использования материалов в современном машиностроении. В основу учебного пособия положен курс лекций, читаемых авторами по учебным дисциплинам указанных специальностей. В первый том включены материалы, относящиеся к выбору сталей и чугунов, во второй – сплавов цветных металлов. Приведены комплекты задач по выбору металлических сплавов и упрочняющих технологий для типичных деталей машиностроения. Представлена компьютерная программа автоматизированного выбора материалов и технологий в машиностроении и методика практического пользования этой программой. Учебное пособие предназначено для студентов машиностроительных и металлургических специальностей, может быть полезно для инженерно-технических работников предприятий и научно-исследовательских институтов. |
| Keywords: | УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ СТАЛИ ЧУГУНЫ |
| URI: | http://hdl.handle.net/10995/28850 |
| ISBN: | 978-5-7996-0928-3 978-5-7996-0917-7 |
| Appears in Collections: | Учебные материалы |
Show full item record Google Scholar
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Чугуны. Структура и свойства. Классификация и применение
Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Чугуны. Структура и свойства. Классификация и применение. Презентация на заданную тему содержит 25 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!
Презентации» Химия» Чугуны. Структура и свойства. Классификация и применение
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1
Описание слайда:Поставский государственный колледж Презентация по учебной дисциплине: Материаловедение и технология материалов. ЧУГУНЫ Разработчик:: Кремис Е.П.
Слайд 2
Описание слайда:
Цель :
изучить чугуны
Задачи:
-изучить:
влияние постоянных примесей на структуру и свойства чугуна;
классификацию чугунов;
свойства и применение чугунов
маркировку чугунов по ГОСТу;
-научиться:
выбирать тип чугуна для изготовления деталей машин;
расшифровывать марки чугунов.
Слайд 3
Описание слайда:
Сплавы железа с углеродом, содержащие углерода от 2,14 до 6,67 % называют чугунами.
Слайд 4
Описание слайда:
Слайд 5
Описание слайда:
Процесс графитизации.
Графит – это полиморфная модификация углерода.
Способы образования графита в чугуне
– из жидкой фазы;
– при разложении ранее образовавшегося цементита.
Графитизацию из жидкой фазы, а также от распада цементита первичного и цементита, входящего в состав эвтектики, называют первичной стадией графитизации.
Выделение вторичного графита из аустенита называют промежуточной стадией графитизации.
Образование эвтектоидного графита, а также графита, образовавшегося в результате цементита, входящего в состав перлита, называют вторичной стадией графитизации.
Слайд 6
Описание слайда:
Формы графита: • пластинчатый; • шаровидный; • хлопьевидный; • вермикулярный.
Слайд 7
Описание слайда:
Классификация чугунов
Слайд 8
Описание слайда:
Слайд 9
Описание слайда:
Схемы микроструктур чугуна в зависимости от металлической основы и формы графитовых включений
Слайд 10
Описание слайда:
Свойства
Свойства
Механические свойства серого чугуна зависят от количества и размера графитных включений.
Слайд 11
Описание слайда:
Применение
Учитывая малое сопротивление отливок из серого чугуна растягивающим и ударным нагрузкам, следует использовать этот материал для деталей, которые подвергаются сжимающим или изгибающим нагрузкам. В станкостроении это – базовые, корпусные детали, кронштейны, зубчатые колеса, направляющие; в автостроении – блоки цилиндров, поршневые кольца, распределительные валы, диски сцепления. Отливки из серого чугуна также используются в электромашиностроении, для изготовления товаров народного потребления.
Слайд 12
Описание слайда:
Свойства Свойства Эти чугуны обладают высокой жидкотекучестью, линейная усадка – около 1%. Литейные напряжения в отливках несколько выше, чем для серого чугуна. Из-за высокого модуля упругости достаточно высокая обрабатываемость резанием. Обладают удовлетворительной свариваемостью.
Слайд 13
Описание слайда:
Применение
Из высокопрочного чугуна изготовляют тонкостенные отливки (поршневые кольца), шаботы ковочных молотов, станины и рамы прессов и прокатных станов, изложницы, резцедержатели, планшайбы.
Отливки коленчатых валов массой до 2..3 т, взамен кованых валов из стали, обладают более высокой циклической вязкостью, малочувствительны к внешним концентраторам напряжения, обладают лучшими антифрикционными свойствами и значительно дешевле.
Слайд 14
Описание слайда:
Свойства Свойства Ферритные ковкие чугуны (КЧ 33-8, КЧ 37-12) имеют более высокую пластичность, а перлитные (КЧ 50-4, КЧ 60-3) более высокую прочность
Слайд 15
Описание слайда:
Применение Отливки из ковкого чугуна применяют для деталей, работающих при ударных и вибрационных нагрузках. Из ферритных чугунов изготавливают картеры редукторов, ступицы, крюки, скобы, хомутики, муфты, фланцы. Из перлитных чугунов изготавливают вилки карданных валов, звенья и ролики цепей конвейера, тормозные колодки.
Слайд 16
Описание слайда:
Отбеленные и другие чугуны
Отбеленные – отливки, поверхность которых состоит из белого чугуна, а внутри серый или высокопрочный чугун.
Состав
2,8…3,6 % углерода, и пониженное содержание кремния –0,5…0,8 %.
Свойства
Имеют высокую поверхностную твердость (950…1000 НВ) и очень высокую износостойкость.
Описание слайда:
Применение
Используются для изготовления прокатных валов, вагонных колес с отбеленным ободом, шаров для шаровых мельниц.
Для изготовления деталей, работающих в условиях абразивного износа, используются белые чугуны, легированные хромом, хромом и марганцем, хромом и никелем. Отливки из такого чугуна отличаются высокой твердостью и износостойкостью.
Для деталей, работающих в условиях износа при высоких температурах, используют высокохромистые и хромоникелевые чугуны. Жаростойкость достигается легированием чугунов кремнием (5…6 %) и алюминием (1…2 %). Коррозионная стойкость увеличивается легированием хромом, никелем, кремнием.
Для чугунов можно применять термическую обработку.
Слайд 18
Описание слайда:
Маркировка чугунов
Слайд 19
Описание слайда:
Серый чугун маркируется буквами СЧ с добавлением цифры, которая указывает предел прочности чугуна при растяжении. Например: СЧ15 СЧ –серый чугун; 15 – предел прочности на растяжение σв=150Мпа.
Слайд 20
Описание слайда:
Ковкий чугун маркируется буквами КЧ и цифрами. Первые две цифры указывают предел прочности на растяжение, а вторые относительное удлинение при растяжении. Например: КЧ30-6 КЧ – ковкий чугун; 30 – предел прочности на растяжение σв=300Мпа; 6 – относительное удлинение при растяжении δ=6%.
Слайд 21
Описание слайда:
Высокопрочный чугун маркируется буквами ВЧ и цифрами.
Первые две цифры указывают предел прочности на растяжение, а вторые относительное удлинение при растяжении.
Например: ВЧ35-22
ВЧ – высокопрочный чугун;
35 – предел прочности на растяжение σв=350Мпа;
22 – относительное удлинение при растяжении δ=22%.
Слайд 22
Описание слайда:
Марки серого чугуна для отливок, применяемых в основных отраслях машиностроения
Слайд 23
Описание слайда:
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ Какие сплавы относятся к чугунам? 2. На какие группы подразделяют чугуны? Какую форму может иметь графит? Какое свойство придает графит чугунам? Какими свойствами обладает серый чугун? Какие чугуны называются отбеленными? 6. Почему белый чугун имеет ограниченное использование? 7. Как маркируются чугуны?
Слайд 24
Описание слайда:
Домашнее задание
[1], с.
80-87
Создать презентацию.
Темы презентаций:
Модифицированные чугуны.
Антифрикционные чугуны.
Влияние углерода на свойства чугунов.
Слайд 25
Описание слайда:
Список литературы 1 Никифоров В.М. Технология металлов и конструкционные материалы. – М.: Машиностроение, 1987 2 Справочник машиностроителя. В 6-ти т. Т. 6/ Под редЭ.А.Сателя. – 3-е изд., исправ. и доп. – М.: Машиностроение, 1964. 540 с. ил. 3 http://mashinostroenie.3dn.ru/publ/materialovedenie/chuguny/25-1-0-27 4 http://do.gendocs.ru/docs/index-208591.html?page=4#5480651
Tags Чугуны. Структура и свойства. Классификация и применение
Похожие презентации
Презентация успешно отправлена!
Ошибка! Введите корректный Email!
ASM Handbook, Volume 1A: Cast Iron Science and Technology
Редактор: Дору М.
Стефанеску | Твердый переплет | Код продукта: 05924G | ISBN: 978-1-62708-133-7
Инженеры-разработчики чугуна, персонал литейного производства и вспомогательный персонал, инженеры по применению продукции и проектировщики теперь имеют справочник ASM ®, посвященный принципам, практике и применению литья. железная наука и техника. Актуальный контент охватывает все аспекты основ и металлургии чугуна, первичной и вторичной обработки, влияния обработки на свойства, процесс и дизайн продукта, а также технические свойства конкретных марок, типов и форм изделий из чугунного литья.
В этом новом справочнике ASM Handbook особое внимание уделяется как научным, так и прикладным технологиям обработки чугуна, и в нем подробно рассматриваются многие важные аспекты производства, анализа и использования чугуна. Наука о чугуне обеспечивает важную основу для многих современных методов, рассматриваемых в этом новом томе, включая освещение вычислительного моделирования, компьютерного прогнозирования, а также методов анализа и тестирования.
Также включены статьи, посвященные важным факторам проектирования процессов, таким как модификация и модифицирование, влияние микроэлементов, системы наполнения и подачи, а также развитие микроструктур затвердевания.
Справочник ASM, Том 1A: Наука и технология чугуна — это подробный и всеобъемлющий справочник для тех, кто исследует, разрабатывает, обрабатывает, изготавливает, использует, анализирует или определяет чугуны. Дору М. Стефанеску, почетный профессор Университета Алабамы и Университета штата Огайо, собрал международную группу ведущих новаторов, исследователей и практиков в области чугуна, чтобы создать бесценный справочник как для практиков, так и для исследователей.
- Publisher: ASM International
- Опубликовано: 2017
- Страницы: 772
- ISBN: 978-1-62708-133-7
Загрузка электронного документа
Многие из наших продуктов доступны по визу электронные электронные документы.
Чтобы получить доступ к электронному (PDF) документу, который был куплен, документ появится в содержании. (Вы должны войти на веб-сайт, чтобы получить доступ к купленному контенту).
Вы также можете получить доступ к купленному документу, выполнив поиск и нажав кнопку «Загрузить» на странице сведений о продукте.
Стоимость доставки
ASM International гордится тем, что UPS является нашим официальным курьером. Все товары отправляются с использованием наземной службы UPS для внутренних перевозок и международной службы UPS для всех остальных отправлений. Это позволяет нам предоставлять нашим членам и клиентам самую экономичную, надежную и отслеживаемую доставку, доступную на рынке.
Все заказы физических продуктов (книги, наборы DVD и т. д.) включают стоимость доставки, которая рассчитывается на основе веса и вашего географического положения. ASM International получает скидку от UPS из-за объема доставки, которую мы осуществляем, и эта скидка передается вам напрямую.
Внутренние отправления обычно доставляются в течение 3-5 рабочих дней; международные поставки занимают примерно 2-4 недели в зависимости от вашего конкретного местоположения.
Мы можем предложить услуги по ускоренной доставке продуктов, которые доставляются напрямую, если возникнет такая необходимость. Пожалуйста, свяжитесь с Центром обслуживания участников ASM International по телефону 440-338-5151, доб. 0 или по электронной почте [email protected] для получения дополнительной информации.
Кроме того, если у вашей компании есть корпоративный счет для доставки в UPS или FedEx, мы будем рады использовать ваш номер счета для доставки вашей продукции. Чтобы получить помощь по этому варианту, обратитесь в международный центр обслуживания участников ASM.
Обработка заказов
Заказы, размещенные до 14:00. По восточному времени США обычно отправляются в тот же день. Пожалуйста, подождите от трех до четырех недель для книг других издателей.
Политика возврата
Возвраты принимаются в течение 30 дней после даты выставления счета для внутренних заказов и 90 дней после даты выставления счета для международных заказов.
Возвращаемые товары должны быть неповрежденными и пригодными для продажи.
При возврате после указанного срока взимается комиссия за пополнение запасов в размере 15%. Плата за пополнение будет вычтена из общей суммы возмещения.
Возврат осуществляется за счет покупателя. Пожалуйста, используйте грузоотправителя, который позволит вам отследить посылку. Стоимость доставки не возвращается.
Обработка и обработка материалов | Литье
Металлы и сплавы
Металлы и сплавы | Чугуны
Выявление сложных трехмерных графитовых структур в чугуне
Чугун представляет собой сплав железа, углерода, кремния и других элементов, имеющий множество промышленных и бытовых применений. Содержание углерода в чугуне, как правило, выше, чем в стали, в основном проявляется в виде отчетливых частиц графита.
Материаловедам давно известно, что размер и форма этих частиц графита критически влияют на прочность, хрупкость и другие ключевые свойства чугуна. Характеристика графита в чугуне традиционно основывалась на поверхностных (двухмерных, 2-D) методах визуализации. В этом исследовании трехмерное (3-D) изображение высокого разрешения образцов чугуна было получено с помощью синхротронной рентгеновской томографии, выполненной в Усовершенствованном источнике фотонов (APS) Министерства энергетики США (DOE), пользователя Управления науки. объект в Аргонне. Томография выявила поразительные детали распределения, размера и морфологии частиц графита, недоступные для двумерного изображения. Содержание графита варьировалось от узелковых частиц микронного размера до сложных кораллоподобных структур размером более миллиметра. Это исследование является частью совместных усилий компании Caterpillar Inc., которая поставила чугунные материалы при финансовой поддержке Министерства энергетики. Цель состоит в том, чтобы разработать более прочный чугун для блоков двигателей и других компонентов, используемых в тяжелонагруженном оборудовании.
За счет увеличения прочности чугуна можно уменьшить размер и вес двигателя, тем самым улучшив экономию топлива и снизив выбросы.
Томография строит трехмерное изображение из серии двухмерных срезов, каждый из которых создается путем последовательного прохождения луча излучения через объект. Затем компьютерная обработка объединяет несколько срезов для формирования трехмерного изображения. Знакомые компьютерные томографы, используемые в медицинской визуализации, представляют собой разновидность рентгеновской томографии.
До этого исследования трехмерное изображение чугуна было получено с помощью томографии пучка частиц. Сфокусированный ионный пучок (FIB) и просвечивающая электронная микроскопия (TEM), использующие пучки ионизированных атомов и электронов, соответственно, позволили получить трехмерное изображение микроструктуры чугуна. Однако эти методы пучка частиц требуют трудоемкой и обширной подготовки образцов, что приводит к трудоемким и дорогостоящим экспериментальным установкам.
Они также разрушают прощупываемую область, что ограничивает последующее тестирование. Напротив, рентгеновская томография, используемая в этом исследовании, является неразрушающей и требует небольшой пробоподготовки, тем самым сокращая продолжительность и стоимость эксперимента.
Чугун можно классифицировать по включениям графита. Ковкий чугун имеет более или менее округлые частицы, называемые шаровидным графитом (НГ). Чугун с компактным графитом (CGI), тип, изученный в этом исследовании, содержит смесь шаровидного графита и компактного графита более неправильной формы (CG). На рисунках 1(b) и 1(c) показаны частицы округлой и неправильной формы, типичные для железа с компактным графитом.
Рентгеновская томография была выполнена на линии 1-ID-B,C,E отдела рентгеновских исследований в APS. Образец CGI состоял из стержня диаметром примерно 2 миллиметра [рис. 1(а)]. Энергия рентгеновского излучения 70 кэВ позволила добиться максимального контраста между частицами чугуна и графита.
Чтобы ограничить требования к компьютерной обработке, небольшой (1 мм 3 ) изображение тома. Специализированные программы объединяли несколько двухмерных рентгеновских срезов в одно трехмерное изображение. Было обнаружено, что изображения поперечного сечения некоторых частиц графита являются частью коралловой структуры на рис. 1 (d).
Около 21 500 частиц графита были идентифицированы с помощью доступного 2-микронного разрешения. Подавляющее большинство из них представляли собой шаровидный графит. Каждой частице были присвоены геометрические параметры, такие как объем частицы, площадь поверхности и сферичность (мера округлости частицы). Для обозначения сферичности частиц рассчитывали значение от 0 до 1. Значение 0,4 было выбрано как (произвольно) граница между более плоскими формами графита (<0,4) и более округлыми (>0,4). Большинство частиц имели сферичность более 0,4. Только 29частицы имели сферичность менее 0,1 [включая кораллоподобную структуру на рис. 1 (d)]. Однако эти 29 частиц содержали почти половину объема графита.
Результаты показывают, что синхротронная рентгеновская томография может быстро выявить сложные и обширные графитовые структуры, присутствующие в чугуне, при минимальной подготовке образца. Рисунок 1(e) подчеркивает преимущества трехмерной визуализации. В зависимости от ориентации двумерного изображения одни и те же частицы графита можно интерпретировать как шаровидный графит или компактный графит. Однако в трех измерениях типы частиц однозначны.
Исследователи рассчитывают, что их методы трехмерной визуализации помогут решить несколько нерешенных вопросов. Например, возникают ли сложные частицы графита, такие как на рис. 1(d), из одной частицы, которая растет по мере охлаждения образца? Или множество более мелких частиц сливаются при охлаждении?
Важно отметить, что методы трехмерной томографии, использованные в этом исследовании, применимы и к другим сплавам, например к сплавам алюминия. Более того, доступность большей вычислительной мощности позволит визуализировать большие объемы образцов.
— Philip Koth
See: Chihpin Chuang 1 , Dileep Singh 1 *, Peter Kenesei 1 , Jonathan Almer 1 , John Hryn 1 , and Richard Huff 2 , “ Трехмерный количественный анализ морфологии графита в высокопрочном чугуне с помощью высокоэнергетической рентгеновской томографии», Scripta Mater. 106 , 5 (2015). DOI: 10.1016/j.scriptamat.2015.03.017
Принадлежности авторов: 1 Аргоннская национальная лаборатория, 2 Caterpillar Inc.
Адрес для переписки: *[email protected]
Часть этого исследования использовала ресурсы Advanced Photon Source, пользовательского центра Управления науки Министерства энергетики США (DOE), работающего для Управления науки DOE. Аргоннской национальной лабораторией по контракту № DE-AC02-06Ch21357.
Аргоннская национальная лаборатория поддерживается Управлением науки Министерства энергетики США. Управление науки является единственным крупнейшим сторонником фундаментальных исследований в области физических наук в Соединенных Штатах и работает над решением некоторых из самых насущных проблем нашего времени.