Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ответы по материалам.doc
Скачиваний:
275
Добавлен:
28.03.2015
Размер:
4.28 Mб
Скачать

2 Виды чугуна и стали, достоинства и недостатки. Способы их декоративной обработки. Архитектурные металлические элементы малых форм.

Черные металлы - железоуглеродистые сплавы с примесями марганца, кремния, серы, фосфора и некоторых других элементов. В зависимости от содержания углерода они делятся на две группы: чугуны и стали.

Чугун – железоуглеродистый сплав с содержанием углерода от 2% до 6,67%. Углерод в нем может находится в химически связанном состоянии в виде карбида железа (цементита) и в свободном состоянии - в виде графита. В соответствии с этим чугуны делятся на четыре группы: серый, белый, высокопрочный и ковкий.

Серый чугун – содержит 2,4…3,8% углерода, большая часть углерода находится в свободном состоянии в виде мелких пластинок графита. Он хорошо поддаётся обработке, имеет повышенную хрупкость. Его используют для литья изделий, не подвергающихся ударным воздействиям. Марки серого чугуна обозначаются буквами СЧ и числами, соответствующими его пределу прочности при растяжении в кгс/мм2

Белый чугун – содержит 2,8…3,6% углерода, весь углерод находится в состоянии карбида железа, обладает высокой твёрдостью 4000-5000МПа, однако он хрупок, не поддаётся обработке, имеет ограниченное применение. Имеет мелкозернистое строение с серебристо-белой поверхностью в изломе, трудно поддаются обработке резанием, плохо заполняют форму и поэтому используются в основном для выплавки сталей.

Высокопрочный чугун получают присадкой в жидкий чугун магния 0,03…0,04% он имеет тот же химический состав что и серый чугун. Он имеет наиболее высокие прочностные свойства. Его применяют для отливки корпусов насосов, вентилей.

Ковкий чугун – получают длительным нагревом при высоких температурах отливок из белого чугуна,графит имеет хлопьевидную форму. Он содержит 2,5…3,0% углерода. Обладает повышенной прочностью и пластичностью и по своим свойствам занимают промежуточное положение между серым чугуном и сталью. Его применяют для изготовления тонкостенных деталей (гайки, скобы…). В водохозяйственном строительстве применяют чугунные плиты – для облицовки поверхностей гидротехнических сооружений, подвергающихся истиранию наносами, чугунные водопроводные задвижки, трубы. Высокопрочные и ковкие чугуны маркируются буквами и цифрами: ВЧ - высокопрочный чугун, КЧ - ковкий чугун; первые две цифры - предел прочности при растяжении в кгс/мм2.

Сталь - это сплав железа с углеродом, содержащий до 1,8% углерода. Стали относятся к пластичным металлам, которым деформированием можно придать необходимую форму.

В зависимости от содержания легирующих компонентов стали делятся на четыре группы: углеродистые (легирующие элементы отсутствуют), низколегированные (до 2,5% легирующих компонентов), среднелегированные (2,5…10% легирующих компонентов), высоколегированные (более 10% легирующих компонентов). Углеродистые стали в зависимости от содержания углерода подразделяют на низкоуглеродистую (углероды до 0,15%), среднеуглеродистую (0,25…0,6%) и высокоуглеродистую (0,6…2,0%).

по назначению - на конструкционные, инструментальные, особого назначения (нержавеющие, жаропрочные и др.). Углеродистые конструкционные стали подразделяются на обыкновенного качества, качественные и автоматные. Легированные конструкционные стали, кроме обычного состава, содержат хром, ванадий, вольфрам, никель, алюминий. Эти элементы придают стали определенные свойства: прочность, твердость, прокаливаемость, износостойкость и т.д. Инструментальные стали делятся на углеродистые, легированные и быстрорежущие. Углеродистые инструментальные стали содержат углерода от 0,65 до 1,35%, обладают высокой прочностью, твердостью в закаленном состоянии 63-65 HRCэ и теплостойкостью до 200-250 градусов С. Они делятся на качественные и высококачественные. Последние содержат меньше серы, фосфора и остаточных примесей. Углерод существенно влияет на свойства стали. С повышением его содержания твердость, износостойкость и хрупкость стали увеличиваются, но вместе с тем ухудшается его обработка резанием. Легированную инструментальную сталь получают введением в высокоуглеродистую сталь хрома, вольфрама, ванадия и других элементов, которые повышают ее режущие свойства. Благодаря легирующим элементам эта сталь приобретает повышенную вязкость и износостойкость в закаленном состоянии, меньшую склонность к деформациям и трещинам при закалке, более высокую теплостойкость (до 300-350 градусов С) и твердость в состоянии поставки.