Высокопрочные чугуны

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Российский Химико-Технологический

университет им. Д. И. Менделеева

Кафедра инновационных материалов

и технологий защиты от коррозии

Реферативная работа

и терминологический словарь

«Высокопрочные чугуны. Состав, структура, свойства, маркировки, применение в химическом машиностроении»

Выполнила: студентка гр. И-33

ИХТ факультета

Проверил: Жуков А. П.

Москва 2014



Содержание

Введение

Чугуны. Классификация

Из истории высокопрочных чугунов

Высокопрочные чугуны с шаровидным графитом

Свойства

Применение

Получение

Состав

Маркировки

Заключение

Терминологический словарь

Библиографический список

высокопрочный чугун шаровидный графит



Введение

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом или ВЧШГ - это конструкционный материал, обладающий высокими прочностными свойствами и хорошими эксплуатационными характеристиками. Как известно, в чугунах форма зерна графита оказывает определяющее влияние на прочностные характеристики материала. В высокопрочном чугуне ВЧШГ графитные включения имеют шаровидную форму (шаровидный графит также называют сфероидальным или глобулярным графитом). Вследствие чего ВЧШГ по механическим свойствам значительно превосходит серый чугун и успешно конкурирует со сталью.

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом выгодно отличается от стали хорошими литейными свойствами (высокой жидкотекучестью, малой склонностью к образованию горячих трещин, меньшей усадкой и т.д.), относительной простотой процесса выплавки и меньшей стоимостью.

Именно из-за этих особенностей ВЧШГ представляют собой отдельную группу в классификации чугунов и активно используются в промышленности.



Чугуны. Классификация чугунов

Чугуном называют сплав железа с углеродом и другими элементами, содержащими более 2,14 % С.

В металлургическом производстве чугуны выплавляют в доменных печах. Получаемые чугуны подразделяют на: передельные, специальные (ферросплавы) и литейные. Передельные и специальные чугуны используют для последующей переработки в сталь. Литейные чугуны (около 20 % всего выплавляемого чугуна) отправляют на машиностроительные заводы для использования при изготовлении литых заготовок деталей (литья).

Нелегированный конструкционный чугун для производства отливок в машиностроении имеет следующий химический состав, %: 2,0 -- 4,5 С; 1,0 -- 3,5 Si; 0,5-- 1,0 Мп; содержание примесей: не более 0,3 % S; не более 0,15 % S.

Широкое распространение чугуна в промышленности обусловлено оптимальным сочетанием различных свойств: технологических (литейных, обрабатываемости резанием), эксплуатационных (механических и специальных) и технико-экономических показателей.

Из истории высокопрочных чугунов

В 1943 году на Съезде Американской Ассоциации Литейщиков (AFS) J.W. Bolton фантазировал на тему управления формой графита в сером чугуне. Несколько недель спустя американец Keith Dwight Millis в исследовательской лаборатории "International Nickel Company" (INCO) сделал следующее открытие: при добавлении магния в расплав чугуна в ковше, в отливке получается не пластинчатый графит, а графит практически идеальной шаровидной формы.

Исходя из вышесказанного можно фактически считать годом рождения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ) 1943 год. Некоторые источники называют днём рождения высокопрочного 7 мая 1948 года, когда состоялся съезд американских литейщиков в Филадельфии и фирмой "International Nickel Company" было сделано публичное заявление о получении высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Другие авторы официальным днём рождения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом склонны считать всё-таки более позднюю дату, а именно 25 октября 1949 года, когда Кейтом Д. Миллисом был получен патент на высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ) за номером 2485760 (Cast ferrous alloy).

В тех же годах (1948-1949) в Киеве и Москве начинает активно развиваться это направление: создаются научные школы по разработке технологий получения ВЧШГ и изучению свойств высокопрочных чугунов.

Необходимо отметить, что российский стандарт на высокопрочный чугун, ГОСТ 7293-85, несмотря на название "Чугун с шаровидным графитом для отливок" распространяет своё действие как на высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ), так и на высокопрочный чугун с вермикулярным графитом (ВЧВГ).

Высокопрочные чугуны

Высокопрочные чугуны (ГОСТ 7293-79) - разновидность серых чугунов, которые получают при модификации их магнием или церием. Графитовые включения в этих чугунах имеют шаровидную форму. Такие чугуны при высоком пределе прочности до 12 МПа обладают и относительно высоким удлинением до 17%. Высокопрочные чугуны выпускают марок от ВЧ38-17 до ВЧ120-2. Буквы означают наименование чугуна, первые две цифры - предел прочности при растяжении чугуна, кгс/мм2, вторые - относительное удлинение при растяжении, %.

Свойства

Свойства высокопрочных чугунов весьма многообразны, однако отличительной особенностью таких чугунов является сочетание хороших литейных свойств и высоких прочностных характеристик. К свойствам высокопрочного чугуна относятся также: хорошая обработка резанием, высокая пластичность, низкая чувствительность к концентраторам напряжения, устойчивость к циклическим нагрузкам.

Литейные свойства высокопрочного чугуна, в частности ВЧШГ:

высокая жидкотекучесть,

малая склонность к образованию горячих трещин,

малая усадка.

Требования к механическим свойствам высокопрочного чугуна регламентированы стандартом ГОСТ 7293-85 (СТ СЭВ 4558-84).

Настоящий стандарт распространяется на чугун для отливок, имеющий в структуре графит шаровидной или вермикулярной формы, и устанавливает марки чугуна, определяемые на основе механических свойств.

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом в отличие от чугуна с пластинчатым графитом вызывает меньшие концентрации напряжений и обладает более высокой прочностью по сравнению с серым чугуном

Чугун обладает высокими литейными свойствами, как правило, хорошо обрабатывается резанием, образуя высококачественную поверхность для узлов трения. Высокопрочные чугуны с шаровидным графитом успешно конкурируют со стальным литьем и даже с кованой сталью.?

Рис.1.



Применение

Из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом изготавливают отливки развесом от десятых долей килограмма до нескольких десятков тонн. Свойства ВЧШГ очень разнообразны, поэтому высокопрочный чугун применяется:

взамен серого чугуна -- для удлинения срока службы отливок (изложниц, прокатных валков, поршней, поршневых колец и др.);

взамен стали -- с целью упрощения и удешевления производства, уменьшения количества металла и рационализации конструкции отливок (коленчатых валов, траверс, шестерен и др.);

взамен цветных сплавов -- целью сокращения расхода дефицитных металлов и уменьшения стоимости машин.

Наряду с конструкционными высокопрочными чугунами применяются высокопрочные чугуны со специальными свойствами: жаростойкий и ростоустойчивый, стойкий в различных агрессивных средах, антифрикционный высокопрочный чугун с низким коэффициентом трения и т.д.

Самая известная на сегодняшний день область применения высокопрочного чугуна -- это производство труб из ВЧШГ.

В нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности высокопрочный чугун с шаровидным графитом используется пока недостаточно. Между тем он может с успехом применяться для изготовления втулок грязевых насосов, корпусов откачивающих насосов, цилиндров, коленчатых валов, различного рода задвижек и т. д.

Рост производства отливок из ВЧШГ обусловлен исключительно благоприятным сочетанием физико-механических, эксплуатационных и механических свойств этого материала, а также экономическими соображениями, объём производства и потребления отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом непрерывно увеличивается.

Получение

Получение в структуре чугуна шаровидной формы графита основано на раздельной или совместной обработке жидкого чугуна магнием, РЗМ, кальцием и другими присадками, содержащими в том или ином количестве указанные (сфероидизирующие графит) вещества, присадками.

Под действием Mg графит в процессе кристаллизации принимает не пластинчатую, а шаровидную форму (способствует расторможению поперечного роста графитных включений).

Размещено на http://www.allbest.ru/

рис. 2.



Наиболее распространённым в мировой практике способом получения высокопрочного чугуна является магниевый процесс, основанный на введении в расплав металлического магния, магниевых лигатур и комплексных модификаторов, содержащих магний.

Отливки из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом получают обработкой расплавленного чугуна магнием или другими специальными присадками. Химический состав чугуна в отливках не является браковочным признаком, за исключением случаев, оговоренных в ТУ.

При отливке высокопрочного чугуна нужно определить необходимое содержание кремния до модифицирования, чтобы после модифицирования магнием и ферросилицием получилась требуемая металлическая основа. В этом случае чугун до модифицирования магнием должен соответствовать простому серому чугуну. После модифицирования чугун должен содержать кремния примерно на 0,4--0,6 А больше, чем немодифицированный серый чугун с аналогичной структурой.?

Состав

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом может быть ферритиым, феррито-перлитным (смешанным) или перлитным. Характерная форма графита -- округлая, шаровидная.

Рис. 3.

Микроструктура высокопрочного чугуна с шаровидным графитом показана на рис. 4, где отчетливо видны шаровидные включения графита, окруженные небольшими светлыми, участками феррита. Вокруг феррита располагается перлит

рис. 4

Из ГОСТа:



Маркировки

ГОСТ 7293--54 предусматривает пять марок высокопрочного чугуна с шаровидным графитом ВЧ 45-0 ВЧ 50-1,5 ВЧ 60-2 ВЧ 45-5 и ВЧ 40-10.?

Из ГОСТа:

Размещено на http://www.allbest.ru/



Заключение

По теории и практике применения высокопрочного чугуна при изготовлении отливок опубликовано очень большое количество работ, как российскими, так и зарубежными учёными. Равно как и по исследованию механизмов получения высокопрочных чугунов.

Несмотря на обилие трудов на эту тему, до сих пор дискуссионными остаются такие важные вопросы, как оптимальный состав модификатора, условия и технологии модифицирования, механизм образования графита, режимы термообработки и другие.

Тем не менее, высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ) является уникальным конструкционным материалом, с которым по разнообразию его технического применения сейчас не может сравниться ни один металлический сплав. ВЧШГ обладает комплексом ценных физико-химических свойств, которые в сочетании с его высокими прочностными характеристиками (Rm от 400 до 1600 МПа) и, особенно, повышенной пластичностью (Аs до 25%) делают незаменимым его применение для производства изделий самого ответственного назначения: корпуса контейнеров для перевозки и хранения ОЯТ массой свыше 100 тонн, станины мощных прессов массой до 200 тонн, детали газовых и паровых турбин, корпусов насосов различного назначения и компрессоров.

В настоящее время из большого числа известных конструкционных материалов на основе железа тенденцию к расширению объемов производства и применения имеет лишь высокопрочный чугун с шаровидным графитом. В 2005 году из этого чугуна в промышленно развитых странах было произведено порядка 25 млн тонн отливок самого различного назначения.

ВЧШГ в мировой практике признан самым перспективным материалом для изготовления водонапорных труб, труб для нефтяной, газовой и химической промышленности. В 2005 году из этого материала изготовлено свыше 5 млн тонн труб различного назначения. Главное достоинство труб из ВЧШГ в сравнении со стальными -- более высокая коррозионная стойкость. Скорость питтинговой коррозии высокопрочного чугуна с шаровидным графитом в морской воде на порядок ниже, чем у стали. По коррозионной стойкости трубы теплоцентралей, изготовленные из чугуна с шаровидным графитом, сопоставимы лишь с трубами из нержавеющей стали 12(08)Х18Н10Т и в 8 раз превосходят стойкость труб из низкоуглеродистых сталей. Гарантийный срок службы центробежно-литых труб из ВЧШГ составляет порядка 100 лет.



Терминологический словарь

Аустенит

- это твердый раствор внедрения углерода в , имеющий гранецентрированную кубическую (ГЦК) решетку с высокой растворимостью углерода в Fey, достигающей 2.14% из-за достаточных размеров межатомных пор размещения углерода в решетке, составляющих сферы радиусами от 0.41 атомного радиуса железа. Принято обозначать А или г. [3, c. 16]

- твердый раствор внедрения углерода в г-железе. В центре гранецентрированной кубической ячейки находится атом углерода. Аустенит имеет переменную предельную растворимость углерода: минимальную - 0.8 % при температуре 7270С (точка S), максимальную - 2.14 % при температуре 11470С (точка Е). Аустенит имеет твердость 200ч250 НВ, пластичен (относительное удлинение - д=40ч50 %), парамагнитен. При растворении в аустените других элементов могут изменяться свойства и температурные границы существования. [14, c. 3]

- твердый раствор углерода в железе Fe. Твердость аустенита HB 2000 (МПа). Растворимость углерода в аустените переменная. [9, c. 4]

Бейнит

- структура стали, образующаяся в результате промежуточного превращения, расположенного ниже перлитного, но выше мартенситного превращения. Определяющей особенностью бейнитного превращения является практическое отсутствие диффузии железа, но интенсивная диффузия углерода. Бейнит состоит из смеси частиц пересыщенного углеродом феррита и карбида железа. Образование бейнита сопровождается появлением характерного микрорельефа на полированной поверхности шлифа. Различают верхний и нижний бейниты. Верхний бейнит образуется при температурах, близких к мартенситному превращению. По сравнению с верхним бейнитом нижний имеет более высокую твердость и прочность при достаточно хорошей пластичности. Бейнитная структура чаще всего получается в результате изотермической закалки. Название происходит от фамилии американского металлурга Э. Бейна [3, c. 16]

- механическая смесь пересыщенного углеродом б-твёрдого раствора и карбидов. Образуется в результате распада аустенита в условиях интенсивного переохлаждения [14, c. 5]

- (устар: игольчатый троостит) ультрадисперсная смесь кристаллов низкоуглеродистого мартенсита и карбидов железа х. [9, c. 4]

Временное сопротивление разрыву

- уВ - условное напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке PD, предшествующей разрушению образца: уB = PD/F0 кгс/мм2. [15]

Вязкость ударная

- способность материала поглощать механическую энергию в процессе деформации и разрушения под действием ударной нагрузки. [2, c. 29]

- это способность материала сопротивляться динамическим нагрузкам. Определяется как отношение затраченной на излом образца работы W (в МДж) к площади его поперечного сечения F (в м2) в месте надреза KC=W/F.

Для испытания изготовляют специальные стандартные образцы, имеющие форму квадратных брусочков с надрезом. Испытывают образец на маятниковых копрах. Свободно падающий маятник копра ударяет по образцу со стороны, противоположной надрезу. При этом фиксируется работа, затраченная на излом.

Определение ударной вязкости особенно важно для некоторых металлов, работающих при минусовых температурах и проявляющих склонность к хладноломкости. Чем ниже порог хладноломкости, т.е. температура, при которой вязкое разрушение материала переходит в хрупкое, и чем больше запас вязкости материала, тем больше ударная вязкость материала. Хладноломкость--снижение ударной вязкости материалов при низких температурах. [7, c. 9]

Графит

-это полиморфная модификация углерода. [15, c. 5]

- минерал из класса самородных элементов, одна из аллотропных модификаций углерода. [8, c. 153]

- это свободный углерод, мягок (НВ-3) и обладает низкой прочностью. В чугунах и графитизированной стали содержится в виде включений различных форм (пластинчатой, шаровидной и др.). С изменением формы графитовых включений меняются механические и технологические свойства сплава. [7, c. 10]

Графит шаровидный

- графит, имеющий минимальную поверхность при данном объеме, значительно меньше ослабляет металлическую основу, чем пластинчатый графит, и не является активным концентратором напряжений. [9, c.9]

- менее сильный концентратор напряжений, чем пластинчатый, поэтому он меньше снижает механические свойства металлической основы. Чугуны с шаровидным графитом обладают более высокой прочностью и некоторой пластичностью. [8, c.19]

Графитизация

- процесс образования графита в железоуглеродистых, никелевых, кобальтовых сплавах и др., в частности - в чугунах и сталях. [9, c. 10]

- образов, графита в чугуне или стали при одновременном частичном или полном исчезновении карбидов. [17]

(чугуна) - образование графита в чугуне из жидкости или аустенита при его медл. охлаждении или при последующем спец. отжиге (см. Графити-зирующий отжиг), сопровождают, частичным .или полным разложением цементита. Если графит образовался при кристаллиз. частично в виде чешуек, то дальнейшее образов, графита из аустенита будет происходить отложением углерода на ранее выделенных частицах. Этим определяется различие во внешней форме графита в чугунах. [17]

Закалка

- термическая обработка материалов с быстрым охлаждением. [3, c. 18]

- вид термической обработки материалов (металлы, их сплавы, стекло), заключающийся в их нагреве выше критической температуры (температуры изменения типа кристаллической решетки, т. е. полиморфного превращения, либо температуры, при которой в матрице растворяются фазы, существующие при низкой температуре), с последующим быстрым охлаждением. [6, c. 91]

- термическая обработка, заключающаяся в нагреве материала и последующем ускоренном охлаждении с целью подавления нежелательных процессов, происходящих в ней при медленном охлаждении. После закалки структура находится в неравновесном состоянии, не свойственном ей при нормальной температуре. [8, c. 197]

Ледебурит

- механическая смесь, состоящая в момент образования из аустенита и цементита (эвтектика). При дальнейшем охлаждении аустенит распадается с образованием ферритно-цементитной смеси. [15, c. 4]

- эвтектическая механическая смесь аустенита и цементита при температуре выше 727 0С или смесь перлита и цементита при температуре ниже 727 0С. Ледебурит образуется из жидкого раствора, содержащего 4,3 % С. Имеет постоянное количество углерода (4,3 % С) и твердость по Бринеллю HB 6000...7000 (МПа). [9, c. 4]

- механическая смесь (эвтектика) аустенита и цементита, содержащая 4,3% углерода. Ледебурит образуется при затвердевании жидкого расплава при 1147°С. Ледебурит имеет твердость НВ 600-700 и большую хрупкость. Поскольку при температуре 727°С аустенит превращается в перлит, то это превращение охватывает и аустенит, входящий в состав ледебурита. Вследствие этого при температуре ниже 727"С ледебурит представляет собой уже не смесь аустенита с цементом, а смесь перлита с цементитом. [7, c. 14]

Мартенсит

- Пересыщенный твёрдый раствор углерода и других элементов в б-железе, полученный из аустенита в результате бездиффузного превращения (перестройки кристаллической решётки г-железа без изменения массовой доли углерода) [15, c. 6]

- основной термин, применямый для описания формы структуры железных сплавов, ногда скорость охлаждения от аустенитового состояния слишком высокая и допускает диффузию атомомв углерода из гранецентрированной кубической формы аустенита и превращение ее в объемо-центрированную форму феррита. Результатом является более высокая деформационная жесткость структуры. [3, c.19]

- микроструктура игольчатого (пластинчатого) вида, а также реечного (пакетного) наблюдаемая в закалённых металлических сплавах и в некоторых чистых металлах, которым свойственен полиморфизм. М. -- основная структурная составляющая закалённой стали; представляет собой упорядоченный пересыщенный твёрдый раствор углерода в б-железе такой же концентрации, как у исходного аустенита. С превращением мартенсита при нагреве и охлаждении связан эффект памяти металлов и сплавов. Назван в честь немецкого металловеда Адольфа Мартенса. [18]

Микроструктура

- картина строения металла, наблюдаемая под микроскопом. [9, c. 5]

- строение материала (металла и сплавов, керамики, бетона), выявляемое с помощью микроскопа (оптического или электронного). Часть микроструктуры, имеющая однообразное строение, называется структурной составляющей. [7, c. 6]

Модификатор

- ферросилиций, силикоалюминий, силикокальций и др. -- добавляют в количестве 0,1 --0,3% от массы чугуна непосредственно в ковш во время его заполнения. В структуре отливок из модифицированного серого чугуна не содержится ледебуритного цементита. Вследствие малого количества вводимого в чугун модификатора его химический состав практически остается неизменным. Жидкий модифицированный чугун необходимо немедленно разливать в литейные формы, так как эффект модифицирования исчезает через 10--15 мин. [7, c. 20]

- Материал, добавляемый к расплавленному металлу, чтобы стимулировать более тонкую зернистость в заключительной структуре. [10]

- вещество, малые дозы которого существенно изменяют структуру и свойства обработанного им металла или сплава. [19]

Модифицирование

- введение в жидкий сплав после его плавки в сотых или десятых долях процента добавок-модификаторов. [6, c. 50]

- эффект от обработки металлов или сплавов модификаторами. [19]

Отжиг

- процесс, включающий нагрев и выдержку матриала при достаточно высокой температуре для приведения его в конечном итоге к пластическому состоянию после охлаждения с соответствующей скоростью, как правило, медленной. В случае железных сплавов требующаяся температура отжига выше критической температуры. Цель отжига может заключается в том, чтобы облегчить холодную обработку материала, улучшить эффективность инструмента, механические свойства материала и т.п. [3, c. 22]

- вид термической обработки металлов, сплавов, заключающийся в нагреве до определённой температуры, выдержке в течение определенного времени при этой температуре и последующем, обычно медленном, охлаждении до комнатной температуры. При отжиге осуществляются процессы возврата (отдыха металлов), рекристаллизации и гомогенизации. Цели отжига -- снижение твёрдости для облегчения механической обработки, улучшение микроструктуры и достижение большей однородности металла, снятие внутренних напряжений. [8, c. 191]

- процесс термической обработки, состоящий в нагреве стали до определенной температуры, выдержке при ней и последующем медленном охлаждении с целью получения более равновесной структуры. Особенностью отжига является медленное охлаждение. В зависимости от того, какие свойства материала надо получить, применяют различные виды отжига:

1) диффузионный

2) полный

3) изотермический

4) неполный

5) сфероидизирующий

6) рекристаллизационный [6, c. 88]

Перлит

- Механическая смесь частиц цементита и феррита, образующаяся при полном распаде аустенита (эвтектоид). [15, c. 5]

- эвтектоидная механическая смесь феррита и цементита, которая образуется из твердого раствора аустенита. Он содержит постоянное количество углерода (0,8 % С) и имеет твердость HB 2200 (МПа). [9, c. 4]

- слоистая структура железа и карбида железа. [3, c. 23]

Перлит пластинчатый

- эвтектоидная смесь феррита и цементита (в легированных сталях -- феррита и карбидов); обе фазы имеют форму пластинок. С увеличением переохлаждения растет число колоний перлита, а сами пластинки становятся более тонкими. Чем дисперснее структура раствора пластинчатого перлита, тем выше прочность металла и ниже критическая температура хладноломкости. [14]

Пластичность

- способность материала без разрушения получать большие остаточные деформации. Свойство пластичности имеет решающее значение для таких технологических операций, как штамповка, вытяжка, волочение, изгиб и др. [20]

- это способность материала принимать новую форму и размеры под действием внешних сил не разрушаясь. Характеризуется относительным удлинением и относительным сужением. [7, c. 9]

- способность материала принимать новую форму и размеры под действием внешних сил, не разрушаясь, характеризуется относительным удлинением и относительным сужением. Чем больше эти значения у материала, тем он более пластичен. У хрупких материалов эти значения близки к нулю. Хрупкость конструкционного материала является отрицательным свойством. Для устранения этого свойства металл легируют или подвергают термической обработке. [6, c. 21]

Показатель относительного удлинения

- это отношение приращения расчетной длины образца после разрыва к его первоначальной длине, выраженное в процентах. [6, c. 21]

(после разрыва) д - это отношение приращения (lk-l0) расчетной длины образца после разрыва к его первоначальной расчетной длине l0, выраженное в процентах: д =[( lk-l0/ l0) ] 100%.

Показатель относительного сужения

- это отношение разности начальной и минимальной площадей поперечного сечения образца после разрыва к начальной пощади поперечного сечения, выраженное в процентах. [6, c. 21]

(после разрыва) у -- это отношение разности начальной и минимальной площадей (F0--Fk) поперечного сечения образца после разрыва к начальной площади Fg поперечного сечения, выраженное в процентах: у =[( F0--Fk / F0] 100%. [7, c. 9]

Предел прочности при растяжении

- показатель прочности материала, предшествующией разрушению. Его определяют как отношение: (максимальная сила до разрушения)/(начальная площадь поперечного сечения образца) [3, c. 24]

- (временное сопротивление) условное напряжение в Па(Н/м^2), соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца. [6, c. 19]

Предел текучести

- это наименьшее напряжение (в Мпа), при котором образец деформируется без заметного увеличения нагрузки. [6, c. 20]

-- механическое напряжение ут, отвечающее нижнему положению верхнего отклонения по площади неизвестной эпюры площадки текучести на диаграмме деформирования материала. В случае, если такая площадка отсутствует, что характерно, например, для хрупких тел, вместо ут используется условный предел текучести у0,2 (читается: сигма ноль-два), который соответствует напряжению, при котором остаточная (пластическая деформация) составляют 0,2 % от длины испытываемого образца.

Часто для данной механической характеристики дают формулировку «напряжение, при котором начинает развиваться пластическая деформация», не делая разницы с пределом упругости. В реальности значения предела текучести выше, чем предел упругости примерно на 5%. [21]

Прочность

- способность материала сопротивляться разрушению под действием нагрузок оценивается пределом прочности и пределом текучести. Важным показателем прочности материала является также удельная прочность -- отношение предела прочности материала к его плотности. Предел прочности Од (временное сопротивление) - это условное напряжение в МПа, соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца:ун=Рмах/f0), где Рmax - наибольшая нагрузка, H; F0 - начальная площадь поперечного сечения рабочей части образца, м2. Истинное сопротивление разрыву Sk - это напряжение, определяемое отношение нагрузки Рk в момент разрыва к площади минимального поперечного сечения образца после разрыва Fk(Sk=Pk/Fk). [7, c. 8]

- свойство материаласопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, возникающих под воздействием внешних сил. [3, c. 26]

- в широком смысле способность твёрдых тел сопротивляться разрушению (разделению на части), а также необратимому изменению формы под действием внеш. нагрузок. В узком смысле - сопротивление разрушению.. [7, c. 9]

Сплав

- металличвеский материал, полученный при затвердевании расплавов компонентов, из которых по крайней мере один является металлом. [3, c. 27]

Сорбит

- Механическая смесь феррита и цементита, отличающаяся от перлита более тонким строением (высокой дисперсности) [14, c. 5]

- структурная составляющая железоуглеродистых сплавов, представляющая собой смесь феррита и цементита. Сорбит образуется из аустенита в результате диффузионного превращения при охлаждении. Сорбит отличается от перлита более дисперсной структурой, что обеспечивает высокую прочность и износостойкость деталей. [5]

Твердость

- свойство материалов сопротивляться пластической деформации или хрупкому разрушению в поверхностном слое при местных конкретных силовых воздействиях. [3, c. 27]

- способность материала сопростивляться проникновению в него другого, более твердого тела. Высокой твердостью должны обладать металлорежущие инструменты: резцы, сверла, фрезы, а также поверхностно-упрочненные детали. Твердость металла определяют способами Бринелля, Роквелла и Виккерса. [6, c. 22] [7, c. 10]

Феррит

- твердый раствор углерода и других элементов в б-железе [14, c. 5]

- твердый раствор углерода в железе Fe. Твердость феррита HB 600 (МПа). Растворимость углерода в феррите переменная. [9, c. 4]

- Твердый раствор одного или более элементов в объемноцентрированной решетке железа. Если иначе не обозначено (например, как хромистый феррит), растворенный элемент является углеродом. На диаграммах состояния имеются две ферритных области, отделенные аустенитной областью. Нижняя область -- альфа-феррит; верхняя -- дельта-феррит. Если не имеется дополнительного обозначения, подразумевается альфа-феррит. [20]

- Твердый раствор, по существу не содержащий углерода, в котором альфа-железо является растворителем и который характеризуется объемно-центрированной кубической кристаллической структурой. Полностью ферритные стали имеют незначительное содержание углерода. Микроструктурность такого металла -- зерна феррита. [20]

Цементит

- Карбид железа, массовая доля углерода 6.67%. Кристаллическая решётка сложная ромбическая [14, c. 4]

- химическое соединение железа с углеродом. Твердость цементита HB 8000...9000 (МПа). Цементит (Fe3C) имеет постоянное количество углерода: 6,67 % С. [9, c. 4]

- карбид железа Fe3C; содержит 6,7 мас. % С и имеет сложную ромбическую решетку. В цементите атомы Fe образуют плотную упаковку, а атомы С внедряются между атомами Fe. В легированном цементите атомы растворенного в нем металла частично замещают атомы Fe; такой цементит имеет формулылы типа (Fe, Mn)3C и (Fe, Cr)3C. Цементит -- одна из основных фаз во многих сталях и чугунах. Цементит очень хрупок и тверд. [20]

Чугун

- сплав железа с углеродом, содержащий более 2,14 % С. [9, c. 7]

Чугун высокопрочный

- чугуны, в которых графит имеет шаровидную форму. [9, c. 8]

Чугун антифрикционный

- чугун для отливок, применяющихся в узлах трения со смазкой. Коэффициент трения антифрикционного чугуна 0,001-0,1 (при отсутствии смазки - 0,12-0,8). Существуют следующие марки антифрикционного чугуна: АЧС-1, АЧС-2, АЧС-3, АЧС-4, АЧС-5, АЧС-6, АЧВ-1, АЧВ-2, АЧК-1, АЧК-2, где буквы АЧ означаютантифрикционный чугун; С, В, К - соответственно серый, высокопрочный и ковкий чугун. Cr, Ni, Ti, Cu, Sb, Pb, Al, Mn, Mg. ГОСТ 1585-85. [20]

Чугун перлитный

- чугун, металлическую основу которого составляет перлит. [9, c. 8]

Чугун ферритно-перлитный

- чугун, металлическую основу которого составляет феррит и перлит. [9, c. 8]

Чугун ферритный

- чугун, металлическую основу которого составляет феррит . [9, c. 8]



Библиографический список

1. Бернштейн М.Л., Займовский В.А. Механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1971. 494 с.

2. Бокштейн С.З. Строение и свойства металлических сплавов. М.: Металлургия, 1971. 496 с.

3. Болтон У. Конструкционные материалы: металлы, сплавы, полимеры, керамика, композиты. Карманный справочник. - 3-е изд., стер./ пер. с англ. - М.:Издательский дом "Додэка-XXI", 2004. - 321 с.

4. Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение, 2- е изд. М.: Металлургия,1983. 384 с.

5. Гуляев А.П. Металловедение. М.: изд. Металлургия, 1986. 664 с.

6. Давыдова И.С., Максина Е.Л. Материаловедение - М.: Издательство РИОР, 2006. -- 240 с.

7. Козлов Ю.С. МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ. - М.: «Агар», Санкт-Петербург, «Лань», 1999.

8. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение: Учебник для машиностроительных вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980. - 493 с.

9. Матюхин В. И., Корытов М. С. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2002. - 13 с.

10. Солнцев Ю. П., Пряхин Е. И. Материаловедение: Учебник для вузов. 4-е изд, перераб. и доп. - СПбб.: ХИМИЗДАЬ, 2007. - 784 с.: ил.

11. Чугун: Справ. изд./Под ред. А. Д. Шермана и А. А. Жукова. М.: Металлургия, 1991. 576 с.

12. Энциклопедический словарь по металлургии. -- М.: Интернет Инжиниринг. Главный редактор Н.П. Лякишев. 2000.

13. Журнал «Арматуростроение» № 7-2004

14. Интернет-ресурсы:

15. Диаграмма состояний железо-углерод cae.ustu.ru/download/FeC.doc

16. Характеристика чугунов http://www.twirpx.com/file/439434/

17. http://www.materialscience.ru/subjects/materialovedenie/kontrolnie/kontrolnaya_rabota_1_variant_14_vopros_2_06_03_2010/

18. http://www.metaltrade.ru/abc/g/grafitizaciya.htm

19. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%B8%D1%82

20. http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/ Лит.: Ребиндер П. А., Липман М. С., Физико-химические основы модификации металлов и сплавов малыми поверхностно активными примесями, в кн.: Исследования в области прикладной физико-химии поверхностных явлений, М. -- Л., 1936.

21. http://metallurgicheskiy.academic.ru/

22. http://www.isopromat.ru/sopromat/teoria/predel-tekuchesti

Размещено на Allbest.ru