Серый чугун и высокопрочный чугун

МИКРОСТРУКТУРА СТАЛЕЙ И ЧУГУНОВ В РАВНОВЕСНОМ СОСТОЯНИИ

Цель работы

1.1 Научиться распознавать структурные составляющие сталей и чугунов.

1.2 Научиться классифицировать сплавы Fе — С по структуре.

1.3.Ознакомиться со структурой белых и серых чугунов с разной металлической
основой и разными формами выделения графита.

Ход работы

Классификация сталей по микроструктуре

По микроструктуре в отожженном состоянии различают:

а) техническое железо, не испытывающее эвтектоидное превращение (до 0,025%С);

б) доэвтектоидные стали (от 0,025 до 0,8%С);

в) эвтектоидные стали (0,8 %С);

г) заэвтектоидные стали (от 0,8 до 2,14%С).

В таблице 1 приведены данные о фазовых и структурных составляющих сталей.

Таблица 1 - Фазовое состояние и микроструктура отожженных углеродистых сталей

Техническое название сплава	% С (по массе)	Фазы при 20оС	Структурные составляющие при 20оС
Техническое железо	0 - 0,006 0,006-0,025	а, FеЗС	Феррит (Ф) Ф+ЦШ
Доэвтектоидная сталь	0,025 - 0,8	а, FеЗС	Перлит + ФИЗБ
Эвтектоидная сталь	0,8	а, FеЗС	Перлит
Заэвтектоидная сталь	0,8-2,14	а, FеЗС	Перлит + ЦП

Классификация чугунов

Классификация чугунов по выделению графита

а) белый чугун выделяется цементит;

б) серый чугун – выделяется графит;

в) половинчатый – выделяется и цементит, и графит

Среди серых чугунов различают сплавы с шаровидным графитом - высокопрочные чугуны, и сплавы с пластинчатым графитом - обычные серые чугуны. Еще один вид серых чугунов с графитом хлопьевидной формы получают путем отжига белых чугунов, такие чугуны называют ковкими.

Классификация чугунов по микроструктуре металлической основы

В доэвтектических белых чугунах можно увидеть три структурные составляющие: распавшийся первичный аустенит (перлит), вторичный цементит и ледебурит.

Эвтектический белый чугун при комнатной температуре состоит из одной структурной

составляющей - ледебурита, который в свою очередь состоит из перлита и цементита.

Серые чугуны подразделяют по микроструктуре металлической основы в зависимости от полноты графитизации. Если графитизация прошла полностью, то чугун содержит две структурные составляющие - графит и феррит

Рассмотрели под микроскопом зарисовать сталь 45 (3 вида)и описать

серый чугун и высокопрочный чугун

Сталь 45 состоит из сетки избыточного феррита и пластинок перлита (рисунок 1).

Рисунок 1 - Доэвтектоидная сталь

Серый чугун состоит из графита в виде разветвленного крабовидного скелета, а аустенит располагается по поверхности графитового скелета. В плоскости шлифа сечения крабовидных кристаллов выглядят как темные изолированные включения, вкрапленные в светлую аустенитную матрицу. (Рисунок 2).

Рисунок 2 - Серый чугун

Высокопрочный чугун состоит феррита и шаровидных включений графита (Рисунок 3).

Рисунок 3 - Высокопрочный чугун

Вывод:

1.В стали кроме железа и углерода – основных компонентов также возможно присутствие других элементов, стали содержат некоторое количество постоянных и случайных примесей, влияющих на их свойства, такие как пластичность, ковкость, текучесть, твердость, температуру плавления и кристаллизации и т.д. Постоянные примеси: Mn, Si, S, P, O2, N2. Случайные примеси – элементы, попадающие в сталь из вторичного сырья или руд отдельных месторождений (сурьма, олово…).

2. Если из расплава выделяется цементит, чугун называется белым, если графит - серым, если и цементит, и графит - половинчатым. Среди серых чугунов различают сплавы с шаровидным графитом - высокопрочные чугуны, и сплавы с пластинчатым графитом - обычные серые чугуны. Еще один вид серых чугунов с графитом хлопьевидной формы получают путем отжига белых чугунов, такие чугуны называют ковкими.