Первое число в марке чугуна вч 60 2 показывает
Доступно для всех учеников 1-11 классов и дошкольников
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА МОСКВЫ
КОЛЛЕДЖ АВТОМАТИЗАЦИИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ №20
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
ТЕСТ ПО ТЕМЕ "ЧУГУНЫ"
Составитель:
Гусева Г.В. - преподаватель
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
1.Назначение работы
- Рабочий учебный план на 2016-2017 учебный год.
3. Структура работы
Тестовая контрольная работа представлена 1 вариантом,
который содержит 20 заданий. Тестовые задания представлены в форме четко сформулированных вопросов, исключающих неоднозначность ответа тестируемого на требования задания, и не содержат подсказок ни в формулировке тестового задания, ни в предлагаемых ответах, а также не содержат повторов или двойных ситуаций.
На выполнение тестового задания отводится 45 мин.
Тестирование проводится для проверки знаний студентов 2 курса, изучавших дисциплину на 2 курсе.
Каждый правильный ответ - 1 балл.
Вопросы, требующие установления соответствия, оцениваются 1 баллом за каждый правильный вариант.
Каждый вариант теста содержит 20 вопросов.
Время, рассчитанное на выполнение задания - 15 минут.
Каждый правильный ответ - 1 балл.
Вопросы, требующие установления соответствия, оцениваются 1 баллом за каждый правильный вариант.
1. Чугуном называется:
а) сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода до 2,14%
б) сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода более 2,14%
в) сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода более 6,67%
2 Число после буквенного обозначения в марке чугуна СЧ 20 показывает:
а) предел прочности при растяжении
б) предел прочности при изгибе
в) предел текучести
г) относительное удлинение
3. Первая группа цифр в марке чугуна КЧ 33-8 показывает
а) предел прочности при растяжении
б) предел прочности при изгибе
в) предел текучести
г) относительное удлинение
4. Число 8 в марке чугуна КЧ33-8 показывает:
а) предел прочности при растяжении
б) предел прочности при изгибе
в) предел текучести
г) относительное удлинение
5. Первое число в марке чугуна ВЧ 60-2 показывает .
а) предел прочности при растяжении
б) предел прочности при изгибе
в) предел текучести
г) относительное удлинение
6. Исходным сырьем для производства стали является
г) высокопрочный чугун
7. Исходное сырье для производства чугуна
б) железная руда
8. Назвать вредные примеси чугуна
9. Назвать вредные примеси чугуна
10. Белый чугун называют
11. По составу чугуны подразделяются
а) белые и серые
б) черные и цветные
в) углеродистые и легированные
12. Серые чугуны называют
13. Оборудование для производства чугуна
б) мартеновская печь
в) доменная печь
14. Белый чугун используют для производства
а) высокопрочного чугуна
б) ковкого чугуна
в) серого чугуна
15. Топливо для производства чугуна
в) каменноугольный кокс
16. Шихтой при производстве чугуна называется
а) оксиды железа и пустая порода
б) смесь руды, топлива, флюса
в) смесь топлива и флюса
17.Какой тип чугуна представлен следующей маркировкой СЧ12-28
в) высокопрочный чугун
18. Чугун марки КЧ37-1 2 является
в) высокопрочный чугун
в) высокопрочный чугун
20. Основными свойствами чугунов являются
а) твердость и хрупкость
б) вязкость и пластичность
в) твердость и упругость
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.. Никифоров В.М. Технология металлов и конструкционные материалы. -
Ленинград: Машиностроение, 2013.
2. Фетисов Г.П. Материаловедение и технология металлов. - М.: Высшая школа, 2012.
3. Схиртладзе А.Г., Ярушин С.Г. Технологические процессы машиностроительного производства. - М.: Высшая школа, .2012.
4. Кузьмин Б.А. Технология металлов и конструкционные металлы. - М.: Ма-шиностроение, 2011.
Чугуномназывается сплав железа с углеродом при содержании последнего в пределах от 2,14 до 6,69 % .Кроме углерода в состав чугунов входят постоянные примеси - кремний, марганец, фосфор и сера, суммарное содержание которых колеблется в пределах от 2 до 6%.
Затвердевание чугунов происходит с образованием эвтектики при минимальном температурном интервале кристаллизации, что обуславливает их высокие литейные свойства. Используют чугуны исключительно в качестве литейного конструкционного сплава.
В зависимости от состояния углерода и формы графита, по структуре различают белые, серые, высокопрочные и ковкие чугуны.
Белыми называют чугуны, в которых весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита. Из-за большого количества цементита белые чугуны тверды, хрупки и для изготовления деталей машин не используются. Эти чугуны называют еще передельными и используют для передела в сталь и ковкий чугун.
В остальных чугунах весь углерод или часть его находится в свободном состоянии в виде графита. Различают чугуны по форме включений графита, что отражается на механических свойствах.
Серыми называют чугуны с пластинчатой формой графита. В изломе отливки из серого чугуна имеют серый цвет. По химическому составу серые чугуны разделяют на обычные (нелегированные) и легированные.
Высокопрочными называют чугуны, в которых графит имеет шаровидную форму. Их получают обработкой (модифицированием) жидких серых чугунов сфероидизирующими металлами (Mg, Ca, Ce и др.) и их сплавами с другими элементами. Чаще всего применяют сплавы магния и никеля или магниевые сплавы с добавкой одного или нескольких редкоземельных металлов.
Ковкими называют чугуны, в которых графит имеет хлопьевидную форму. Их получают отжигом белых чугунов.
Маркируются чугуны буквенно-цифровым кодом. Марка обычного серого чугуна состоит из букв СЧ (серый чугун) и цифр, показывающих значение временного сопротивления при растяжении. Например, СЧ 10 расшифровывается следующим образом: СЧ - серый чугун, 10 - временное сопротивление при растяжении sв = 100 МПа (10 кгс/мм 2 ). ГОСТ 1412-85 определяет марки серого чугуна:СЧ 10, СЧ 15 – характеризующиеся ферритной, СЧ20, СЧ25 – ферритно-перлитной и СЧ 30, СЧ 35- перлитной микроструктурой металлической основы. Допускаются марки СЧ 18 (ферритные), СЧ 21, СЧ 24 (ферритно-перлитные).
Марка высокопрочного чугуна (ВЧ) характеризуетсяется также временным сопротивлением при растяжении. Например, ВЧ 35 расшифровывается так: ВЧ - высокопрочный чугун, 35 - временное сопротивление при растяжении sв = 350 МПа (35 кгс/мм 2 ).
ГОСТ 7293-85 определяет марки высокопрочного чугуна: ВЧ 35;
ВЧ 40; ВЧ 45; ВЧ 50; ВЧ 60; ВЧ 70; ВЧ 80; ВЧ 100. По структуре металлической основы высокопрочный чугун может быть ферритным или перлитным.
Ковкие чугуны (КЧ) маркируют по величине временного сопротивления при растяжении и относительному удлинению. Например, КЧ 30-6 расшифровывается так: КЧ - ковкий чугун, 30 - временное сопротивление при растяжении sв = 300 МПа (30 кгс/мм 2 ), 6 - относительное удлинение d = 6%.
ГОСТ 1215-79 определяет следующие марки ковкого чугуна: КЧ 30-6; КЧ 30-8; КЧ 35-10; КЧ 37-12 - характеризующиеся ферритной и ферритно-перлитной микроструктурой металлической основы; КЧ45-7; КЧ 50-5; КЧ55- 4; КЧ 60-3; КЧ 65-3; КЧ 70-2; КЧ 80-1,5 - характеризующиеся в основном перлитной микроструктурой металлической основы.
Легированные чугуны делят на несколько групп в зависимости от легирующего компонента: хромистые, кремнистые, алюминиевые, марганцовые и никелевые. ГОСТ 7769-82 определяет следующие марки легированных чугунов:
ЧХ1; ЧХ2; ЧХ8; ЧХ16; ЧХ32 и др. - хромистые чугуны;
ЧС5; ЧС13; ЧС17 и др. - кремнистые чугуны ;
ЧЮ30; ЧЮХ; ЧЮ6С5; ЧЮ7Х2 и др. - алюминиевые чугуны;
ЧГ7Х4; ЧГ6С3 и др. - марганцовые чугуны;
ЧН2Х; ЧН4Х2; ЧН11Г7Ш и др. - никелевые чугуны.
Расшифровывается марка легированного чугуна следующим образом: например, ЧН11Г7Ш - ЧН – легированный чугун никелевый, 11 - содержание никеля 11%, Г 7 - содержание марганца 7%, Ш - графит шаровидный.
Антифрикционныелегированные чугуны ГОСТ 1585-85 * подразделяет в зависимости от формы включения графита.Марки легированного антифрикционного чугуна: АЧС-1, АЧС-2, АЧС-3, АЧС-4, АЧС-5, АЧС-6, АЧВ-1, АЧВ-2, АЧК-1, АЧК-2. Буквы означают: АЧ - антифрикционный чугун; С - серый с пластинчатым графитом; В – высокопрочный с шаровидным графитом; К – ковкий с компактным (хлопьевидным) графитом. Цифрав марке чугуна означает порядковый номер марки, регламентирующий химический состав по легирующим элементам:1-чугун, легированный хромом и медью; 2-легированный никелем и титаном; 3-легированный титаном и медью; 4-легированный сурьмой; 5-легированный марганцем и алюминием; 6-легированный свинцом и фосфором.
Например, АЧС-1 расшифровывается следующим образом: антифрикционный легированный серый чугун с пластинчатым графитом (АЧС), порядковым номером1 (легированный хромом и медью); АЧВ-2 - антифрикционный легированный высокопрочный чугун с шаровидным графитом (АЧВ), порядковым номером 2 (легированный хромом, медью, никелем и титаном).
Свойства и применение чугунов
Серыечугуны. Определяющее влияние на свойства чугуна оказывает углерод. Пластинки графита в сером чугуне играют роль надреза, ослабляющего его металлическую основу. Чем больше графитовых включений и чем они крупнее, тем ниже пластичность и прочность чугуна при растяжении. Но снижение углерода отрицательно сказывается на жидкотекучести и, следовательно, на литейных свойствах. Поэтому, чугуны с нижним пределом содержания углерода применяют для толстостенных отливок, с верхним - для тонкостенных. Кроме того, графит повышает износостойкость, антифрикционные и демпфирующие свойства серого чугуна вследствие "смазывающего" действия, улучшает обработку резанием (измельчает стружку).
Применяют ферритные серые чугуны СЧ 10, СЧ 15, СЧ 18 для слабо - и средне - нагруженных деталей: крышки, фланцы, маховики, корпуса редукторов, подшипников, насосов, а также суппорты, тормозные барабаны, диски сцепления и др. Ферритно - перлитные серые чугуны СЧ 20, СЧ 21, СЧ 25 применяют для деталей, работающих при повышенных статических и динамических нагрузках: блоки цилиндров, картеры двигателя, поршни цилиндров, барабаны сцепления, станины различных станков, зубчатые колёса и другие отливки.
Перлитные серые чугуны СЧ 30, СЧ 35 обладают наиболее высокими механическими свойствами, главным образом, из-за мелких разобщенных графитных включений. Используют их для деталей, работающих при высоких нагрузках или в тяжелых условиях износа: зубчатые колеса, гильзы блоков цилиндров, шпиндели, распределительные валы и пр. Чугуны этих марок обладают наибольшей герметичностью. По этой причине их широко применяют также для корпусов насосов, компрессоров, арматуры тормозной пневматики и гидроприводов.
Высокопрочные чугуны. Шаровидная форма графита в высокопрочных чугунах не является активным концентратором напряжений и в меньшей мере нарушает сплошность металлической основы по сравнению с пластинчатой формой в серых чугунах. Они обладают более высокой прочностью и некоторой пластичностью.
Используют высокопрочные чугуны для массивных отливок ответственного назначения, обладающих высокой усталостной прочностью, работающих при переменных нагрузках:оборудование прокатных станов (прокатные валки, массой до 12 т), кузнечно-прессовое оборудование (траверсы прессов, шаботы ковочных молотов), в турбостроении (корпуса паровых турбин, лопатки направляющего аппарата), в дизеле -,тракторо - и автомобилестроении (распределительные и коленчатые валы, поршни, шестерни) и многие другие ответственные детали, работающие при высоких циклических нагрузках и в условиях изнашивания.
Ковкиечугуны. Графит хлопьевидной формы в этих чугунах меньше снижает механические свойства металлической основы в отличие от пластинчатого, вследствие чего ковкий ферритный чугун по сравнению с серым обладает более высокой пластичностью, а перлитный - более высокой прочностью, твердостью, высоким сопротивлением удару.
Изготавливают из ковкого чугуна, главным образом, тонкостенные детали сложной конфигурации, работающие при высоких статических и динамических нагрузках: картеры заднего моста, ступицы грузовых автомобилей, различные педали, тормозные колодки и т. д. Большая плотность отливок из ковкого чугуна позволяет изготовлять детали водо- и газопроводных установок. Хорошие литейные свойства исходного белого чугуна позволяют получать отливки сложной формы. Недостаток ковких чугунов - повышенная стоимость из-за продолжительного дорогостоящего отжига.
Антифрикционныечугуны. Основные служебные свойства - антифрикционность и сопротивление усталости. Антифрикционность - способность материала обеспечить низкий коэффициент трения скольжения, и тем самым, низкие потери на трение и малую скорость изнашивания сопряженной детали - стального или чугунного вала. Антифрикционность обеспечивают следующие свойства сплавов: высокую теплопроводность; хорошую смачиваемость смазочным материалом; хорошую прирабатываемость, основанную на способности материала при трении легко пластически деформироваться и увеличивать площадь фактического контакта; способность образовывать на поверхности защитные пленки мягкого металла.
Сопротивление усталости характеризуется пределом выносливости, т.е. наибольшим напряжением, которое может выдержать металл без разрушения заданное число раз.
Достоинство чугунов - невысокая стоимость; недостатки - низкая прирабатываемость по сравнению с другими антифрикционными материалами, чувствительность к недостаточности смазочного материала и пониженная стойкость к воздействию ударной нагрузки. И, тем не менее, антифрикционные свойства для ряда чугунов весьма высокие, а в некоторых условиях могут быть лучше, чем у бронз.
Предназначены антифрикционные чугуны для изготовления подшипников (опор) скольжения, работающих как при малых, так и при повышенных скоростях скольжения.
Легированныечугуны. По условиям эксплуатации различают легированные чугуны жаростойкие, жаропрочные, износостойкие, коррозионностойкие и немагнитные.
Хромистые чугуны применяют, главным образом, как жаростойкие, коррозионностойкие и износостойкие материалы. Как жаростойкий материал хромистые чугуны используются при изготовлении колосников и балок агломерационных машин, деталей контактных аппаратов химического оборудования, деталей турбокомпрессоров, деталей стекломашин, арматуры химического машиностроения, печной арматуры, деталей цементных печей.
Кремнистые чугуны применяют, главным образом, как окалино- и коррозионностойкие материалы. Отливки хрупки и требуют осторожного обращения при механической обработке, транспортировке и монтаже. Изготавливают из этих чугунов такие детали, как: колосники, бронеплиты для печей отжига цементной промышленности, топочную арматуру котлов, газовые сопла, подовые плиты термических печей, трубы и фасонные детали для трубопроводов и теплообменников и другие детали химической аппаратуры.
Алюминиевые чугуны применяют, главным образом, как жаростойкие и износостойкие материалы.Изготавливают из этих чугунов пресс - формы для стекольных изделий, детали печного оборудования, детали арматуры котлов, детали нагревательных печей, колосники агломерационных машин.
Никелевые чугуны применяют как немагнитные, коррозионностойкие, жаропрочные и хладостойкие материалы.Изготавливают:немагнитные литые детали электротехнической промышленности, детали бумагоделательных машин, насосы, вентили и другие детали химической и нефтеперерабатывающей промышленности и арматуростроения, детали двигателей внутреннего сгорания.
Марганцовые чугуны применяют как магнитные и износостойкие материалы.Изготавливают: немагнитные литые детали электротехнической промышленности, крышки цилиндров дизелей, головки поршней, маслоты поршневых колец, холодильные цилиндры и валы бумагоделательных машин.
Классификация и маркировка сталей и сплавов
Сталью называется сплав железа с углеродом, содержание которого не превышает 2,14%.В сталях присутствуют также и постоянные примеси: марганец (до 0,8%), кремний (до 0,4%), фосфор (до 0,07%), сера (до 0,06%) и другие. Среди них следует особо выделить вредные примеси: серу, фосфор, кислород, водород и азот.
Сера придает стали красноломкость, т.е. хрупкость при нагреве, а фосфор - хладноломкость (повышение хрупкости, но уже без нагрева). Кислород, водород и азот являются скрытыми, количественно трудноопределяемыми примесями и снижают пластичность сталей, особенно ударную вязкость.
По химическому составу стали классифицируют на углеродистые и легированные. По концентрации углерода те и другие подразделяют на низкоуглеродистые ( < 0,3 С),имеющие низкую прочность и высокую пластичность; среднеуглеродистые (0,3 - 0,55% С), обладающие повышенной прочностью и достаточной пластичностью; высокоуглеродистые (>0,55% С), имеющие высокую прочность, износостойкость и низкую пластичность. По массовой доле введённых легирующих компонентов легированные стали подразделяют на низколегированные ( < 5%),среднелегированные (от 5 до 10%)и высоколегированные (> 10%).
Если легирующих компонентов больше, чем железа, и содержание железа менее 50 - 55%, то такие стали называют сплавами. В зависимости от основных свойств стали и сплавы подразделяют на коррозионностойкие, жаростойкие, жаропрочные и т.д.
По назначению стали классифицируют как конструкционные и инструметальные.
В зависимости от состояния углерода в чугуне, различают: белые, серые, высокопрочные, ковкие чугуны и чугуны с вермикулярным графитом.
Белыминазывают чугуны, в которых весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита (карбид железа).
В остальных видах чугунов (серые, высокопрочные, ковкие, с вермикулярным графитом) углеродв значительной степени или полностью находится в свободном состоянии в виде графита.
Всерых чугунах – в пластинчатой или червеобразной форме; в высокопрочных– вшаровидной форме, в ковких – в хлопьевидной форме. Чугуны с вермикулярным графитомимеютдве формы графита – шаровидную (до 40%) и вермикулярную (в виде мелких тонких прожилок).
Чугуны маркируют двумя буквами, обозначающих разновидность чугуна, и двумя цифрами, соответствующими минимальному значению временного сопротивления σв при растяжении в МПа·10 -1 . Серый чугун обозначают буквами "СЧ" (ГОСТ 1412-85), высокопрочный - "ВЧ" (ГОСТ 7293-85), ковкий - "КЧ" (ГОСТ 1215-85), чугун с вермикулярным графитом – ЧВГ (ГОСТ 28384 -89):
СЧ 10 - серый чугун с пределом прочности при растяжении 100 МПа;
ВЧ 70 - высокопрочный чугун с пределом прочности при растяжении 700 МПа;
КЧ 35 - ковкий чугун с пределом прочности при растяжении 350 МПа;
ЧВГ 40 – чугун с вермикулярным графитом с пределом прочности при растяжении 400 МПа.
Различают еще чугуны с особыми свойствами:
1) антифрикционные чугуны(ГОСТ 1585-85) – обозначаются первыми буквами АЧ и порядковым номером, например,
АЧС-1 – антифрикционный серый чугун с порядковым номером марки 1;
АЧВ-2 – антифрикционный высокопрочный чугун с порядковым номером марки 2;
АЧК-2 – антифрикционный ковкий чугун с порядковым номером марки 2;
2) жаростойкие чугуны (ГОСТ 7769 – 82) – обозначаются буквами ЖЧ, после которых идет буквенное обозначение легирующих элементов (Н – никель, Д – медь и др., аналогично обозначению легирующих элементов в стали) и цифры, указывающие концентрацию элементов в %%; например,
ЖЧХ-2,5 – жаростойкий чугун хромистый с содержанием хрома 2,5%;
ЖЧС-5,5 – жаростойкий чугун, легированный кремнием с содержанием 5,5%;
2. Назначение конструкционных материалов.
Рассмотренные конструкционные материалы используются во многих отраслях нефтегазовой, химической и автомобильной промышленности. Примерное назначение приведено в таблице 2.
Таблица 2 – назначение конструкционных материалов.
Стали
Продолжение таблицы 2.
Чугуны
3. Задание.
1. Изучите и законспектируйте теоретический материал.
2. Расшифруйте марки конструкционных материалов, приведенные в таблице 3.
3. Укажите примерное назначение материала.
4. Напишите вывод о проделанной работе.
5. Ответьте на контрольные вопросы.
6. Вариант выдается преподавателем.
Таблица 3 – Марки конструкционных материалов.
| № варианта | Марки конструкционных материалов |
| 1 | 2 |
| 1 | ВСт3кп2, 08Х20Н14С2, Р9, СЧ25, ВЧ60, У7А |
| 2 | 11Х11Н2В2МФ, ШХ30, У11, ВЧ45, СЧ11, 25 |
| 3 | 25ХГСА, Р6М5Ф2К8, 50, КЧ50, А6, 08кп |
| 4 | 45ХН3МФА, ШХ9, 20пс, У10, ЧВГ30, СЧ10 |
| 5 | 10Х17Н13М2Т, А20, Ст6, СЧ25, ШХ30, У11 |
| 6 | Ст5Гпс3, 25Х13Н2, 15кп, КЧ80, СЧ15, 65 |
| 7 | 16Х11Н2ВМФ, А40Г, ШХ15, СЧ10, 70Г, ВЧ40 |
| 8 | 45Х22Н4М3, У13, БСт2пс2, ВЧ100, ШХ30, 15кп |
| 9 | 31Х19Н9М8ВТ, Р9, 45, ЧВГ45, Ст6, У7А |
| 10 | 12Х18Н9Т, ШХ15ГС, А20, Р12, Ст3, ШХ15СГ |
| 11 | ВСт3пс, 20Х, Р12, СЧ25, Ст5, У7А |
| 12 | 15Х6СЮ, Р6М5, У13А, Ст6, СЧ25, ВЧ45 |
| 13 | 38Х2МЮА, ВСт4пс2, 50Г, СЧ25, Р12, Ст2кп |
| 14 | 36Х18Н25С2, А30, ВСт2кп6, КЧ60, СЧ25, У7А |
| 15 | 40ХМФА, Р6М3Ф2, А30, ВЧ80, У7А, Ст2кп |
| 16 | Ст0, 30Х13, ШХ6, СЧ15, Р12, ШХ15СГ |
| 17 | 09Х16Н4Б, БСт3Г, ШХ6, СЧ18, А20, ВЧ45 |
| 18 | 45ХН3МФ-Ш, У11, А11, ЧВГ30, Ст3, У7А |
| 19 | 14Г2АФ, Р6М2Ф3, ВСт5сп, СЧ24, А20, ВЧ45 |
| 20 | 15Х7Н2Т-Ш, Р6М5Ф2К8, ШХ9, КЧ63, Ст6, А11, |
| 21 | БСт1, 50ХГ, Р6М3Ф2, Р12, СЧ25, ВЧ45 |
| 22 | 08Х18Т1, У10А, 30пс, ВЧ40, СЧ25, А12, |
| 23 | Р12, 13Х14НВ2ФР, Ст5пс3, СЧ20, ШХ30, Ст6, |
| 24 | У9, 07Х25Н13, ШХ15, Р12 СЧ25, А20, |
| 25 | А11, 20Х12ВНМФ, 25пс, ВЧ80, А7, СЧ25 |
Ответьте на контрольные вопросы.
1. Чем отличается чугун от стали.
2. Как классифицируются, стали по химическому составу, качеству и назначению?
3. В чем отличие серого чугуна от белого.
Литература.
2. Журавлев В.Н., Николаев О.И. Машиностроительные стали. Справочник.- 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1992, 480с., ил.
3. ГОСТ 380-88, ГОСТ 493-79, ГОСТ 613-79, ГОСТ 859-78, ГОСТ 1050-75, ГОСТ 1215-85, ГОСТ 1585-85, ГОСТ 1412-85, ГОСТ 2685-75, ГОСТ 2856-79, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 4784-74, ГОСТ 5017-74, ГОСТ 5632-72, ГОСТ 7293-85, ГОСТ 7769 – 82, ГОСТ 11069-74, ГОСТ 14113-78, ГОСТ 14957-76, ГОСТ 14959-79, ГОСТ 15527-70, ГОСТ 17711-80, ГОСТ 18175-78, ГОСТ 19807-74, ГОСТ 28384 -89.
Лабораторное занятие №2.
Определение физических, химических, механических и технологических свойств цветных металлов и сплавов.
Цель занятия: Выявить влияние углерода и легирующих элементов на свойства металлов и сплавов. Отработать практическое умение расшифровывать марки цветных металлов и сплавов.
Оборудование:титановые ГОСТ 14957-76, алюминиевые ГОСТ 11069-74, деформируемые ГОСТ 4784-74, литейные ГОСТ 2685-75, медные ГОСТ 859-78, бронзовые ГОСТ 493-79, латунные ГОСТ 15527-70.
ЧУГУН С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ ДЛЯ ОТЛИВОК
Spheroidal graphite iron for castings. Grades
Дата введения 1987-01-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 сентября 1985 г. N 3008 дата введения установлена 01.01.87
Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 11-95)
ВЗАМЕН ГОСТ 7293-79 в части марок чугуна
Настоящий стандарт распространяется на чугун для отливок, имеющий в структуре графит шаровидной или вермикулярной формы, и устанавливает марки чугуна, определяемые на основе механических свойств.
1. МАРКИ
1.1. Для изготовления отливок предусматриваются следующие марки чугуна ВЧ 35; ВЧ 40; ВЧ 45; ВЧ 50; ВЧ 60; ВЧ 70; ВЧ 80; ВЧ 100.
1.2. Марка чугуна определяется его временным сопротивлением при растяжении и условным пределом текучести.
Условное обозначение марки включает буквы ВЧ - высокопрочный чугун и цифровое обозначение минимального значения временного сопротивления при растяжении в МПа·10.
Пример условного обозначения:
ВЧ 50 ГОСТ 7293-85
2. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
2.1. Механические свойства чугуна в литом состоянии или после термической обработки должны соответствовать требованиям, указанным в таблице.
Временное сопротивление при растяжении , МПа (кгс/мм)
Условный предел текучести
, МПа (кгс/мм)
2.2. Относительное удлинение, твердость и ударная вязкость определяются при наличии требований в нормативно-технической документации и должны соответствовать нормам, приведенным в приложении 1. По согласованию между изготовителем и потребителем допускается устанавливать значения относительного удлинения, твердости и ударной вязкости, отличающиеся от указанных в приложении 1.
2.3. Рекомендуемый химический состав приведен в приложении 2.
3. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
3.1. Испытания на растяжение проводят по ГОСТ 1497-84 на одном образце диаметром 14 мм с расчетной длиной 70 мм (черт.1). Допускается применять образцы других размеров, если это оговорено в нормативно-технической документации или на чертеже отливки.
3.2. Испытание на ударную вязкость KCV проводят на трех образцах шириной 10 мм по ГОСТ 9454-78.
3.4. При получении неудовлетворительных результатов испытаний по одному из требуемых показателей, по нему проводят повторные испытания на удвоенном количестве образцов.
Результаты испытаний считаются удовлетворительными, если они соответствуют требованиям настоящего стандарта для всех испытанных образцов.
3.5. При получении неудовлетворительных результатов испытаний образцов в литом состоянии допускается их термообработка вместе с отливками с последующей проверкой механических свойств в соответствии с пп.3.1 и 3.4 настоящего стандарта.
3.6. Для определения механических свойств чугуна применяют отдельно отлитые заготовки, форма и размеры которых приведены на черт.2, 3.
- в зависимости от размера и количества образцов
Допускается применять приливные заготовки других размеров, если это оговорено в нормативно-технической документации или чертеже отливки. Место вырезки образцов указано на черт.2, 3 штриховкой.
3.7. Условия заливки заготовок для образцов должны соответствовать условиям заливки отливок.
3.8. При применении термической обработки для снятия литейных напряжений в отливках допускается для определения механических свойств использовать заготовки в литом состоянии.
Высокопрочный чугун маркируют в соответствии с ГОСТ 7293-85 "Чугун с шаровидным графитом для отливок. Марки". Марку высокопрочного чугуна обозначают буквами "ВЧ" и двумя цифрами, которые показывают его минимальное временное сопротивление в кгс/мм2. Например, маркировка ВЧ 50 означает, что этот чугун является высокопрочным и его =500 Н/мм2 (50 кгс/мм2).
Для высокопрочных чугунов также используется система маркировки по механическим свойствам. В системе ASTM для таких чугунов указывают временное сопротивление в ksi - предел текучести в ksi - относительное удлинение в процентах. Например, ASTM A716 - 60-42-10 означает высокопрочный чугун по техническим условиям А716 с =60 ksi; =42 ksi; b=10 %.
Характеристика и технология получения
Высокопрочными называют чугуны с шаровидным графитом, который образуется в литой структуре в процессе кристаллизации.
Шаровидный графит, имеющий минимальную поверхность при данном объеме, значительно меньше ослабляет металлическую основу, чем пластинчатый графит, и не является активным концентратором напряжений.
Под действием магния графит в процессе кристаллизации принимает не пластинчатую, а шаровидную форму. Чугуны с шаровидным графитом имеют более высокие механические свойства, не уступающие свойствам литой углеродистой стали, сохраняя при этом хорошие литейные свойства и обрабатываемость резанием, способность гасить вибрации, высокую износостойкость и т.д.
Чугун ВЧ 50, имеет d=2 % и 180-260 HB. Вязкость разрушения перлитных чугунов составляет 180-250 Н´мм3/2. Температура плавления tпл"1200°С, sТ=35 кгс/мм2, теплоемкость (при 0°С) 0,129 ккал/кг´град, теплопроводность (при 20°С) 43 ккал/м´ч´град, плотность 7,4 г/см3, удельное сопротивление 0,5 Ом´мм2/м.
Для повышения механических свойств (пластичности и вязкости) и снятия внутренних напряжений, отливки ЧШГ подвергают термической обработке (отжигу, нормализации, закалке и отпуску).
Применение
Отливки из высокопрочного чугуна широко используют в различных отраслях народного хозяйства; в автостроении и дизелестроении для коленчатых валов, крышек цилиндров и других деталей; в тяжелом машиностроении - для многих деталей прокатных станов; в кузнечно-прессовом оборудовании (например, для шабот-молотов, траверс прессов, прокатных валков); в химической и нефтяной промышленности - для корпусов насосов, вентилей и т.д.
Высокопрочные чугуны применяют и для изготовления деталей станков, кузнечно-прессового оборудования, работающих в подшипниках и других узлах трения при повышенных и высоких давлениях (до 1200 МПа)
Назначение и технология выполнения азотирования стали. Примеры деталей машин и механизмов, подвергающихся азотированию
Азотированием называют процесс диффузионного насыщения поверхности слоя стали азотом при нагреве ее в аммиаке. Азотирование очень сильно повышает твердость поверхностного слоя, его износостойкость, предел выносливости и сопротивление коррозии в таких средах, как атмосфера, вода, пар и т.д. Твердость азотированного слоя заметно выше, чем цементованной стали, и сохраняется при нагреве до высоких температур (500 - 600 ˚С); тогда как твердость цементованного слоя, имеющего мартенситную структуру, сохраняется только до 200 - 225 ˚С
Читайте также: