Чугуны.Общие сведения

ПЛАН УРОКА.

Тема урока: Чугуны. Общие сведения.

Цели урока:

• образовательная: изучение основных свойств, маркировки и применения чугунов;

• развивающая: развитие умения оперировать полученными знаниями, применять их на практике;

• воспитательная: подчеркивание значимости высокой компетенции любого специалиста.

Оснащение урока: учебник, ноутбук, проектор (содержит презентацию).

Тип урока: комбинированный.

ХОД УРОКА

Проверка присутствующих на уроке и их готовность к уроку…………..1мин.

Объяснение и запись темы и целей урока…………………………………..2мин.

Актуализация опорных знаний………………………………………………5мин.

1. Какое строение имеют металлы и сплавы?

2. Какие свойства материалов относятся к физическим?

3. Какие свойства материалов относятся к химическим?

4. Какие свойства материалов относятся к химическим?

5. Какие свойства материалов относятся к технологическим?

6. Какие свойства материалов относятся к эксплуатационным?

Мотивация учебной деятельности…………………………………………...3мин.

Чугун прочно вошел в нашу жизнь много лет назад. Он относительно легко производится и широко применяется в различных областях. Чтобы иметь четкое представление об этом материале необходимо знать его особенности, минусы, плюсы, химический состав, свойства, структуру чугуна и его сплавов, их производство и область применения.

Изучение нового материала…………………………………………………26мин.

Закрепление полученных знаний……………………………………………5мин.

1. Что такое чугун?

2. Назовите виды чугунов?

3. Как маркируют чугуны?

4. Назовите положительные свойства чугуна.

5. Назовите отрицательные свойства чугуна.

Подведение итогов урока……………………………………………………...2мин.

Оценивание наиболее активных студентов.

Домашнее задание……………………………………………………………...1мин.

Проработать изученный материал по конспекту и с помощью других, рекомендованных источников информации.

Чугуны. Общие сведения.

Чугун – сплав железа с углеродом, находящегося в количестве от 2,14 до 6,67%, содержащий также постоянные примеси: кремний (Si), марганец (Мп), серу (S) и фосфор (P).

Чугуны делят на две основные группы: белые (передельный) и серые чугуны (ковкий, высокопрочный, жаропрочный, антифрикционный).

Широко применяемые марки чугунов обычно содержат 2,5-4% углерода, 1-5% кремния, до 2% марганца, а также примеси фосфора и серы. В состав специальных чугунов входят легирующие добавки: ванадий, молибден, никель, титан, хром и др. Температура плавления чугунов зависит от их химического состава и примерно составляет 1200-1250⁰С.

Маркировка чугунов.

Маркируются чугуны буквами и цифрами. Буквы обозначают вид чугуна (СЧ, КЧ, ВЧ, АКЧ, ЖЧХ и др.), цифры – предел прочности (временное сопротивление разрыву). Например, СЧ 25, что означает: серый чугун с временным сопротивлением разрыву (предел прочности) 250 МПа (25 кгс/мм²), КЧ 35-10 ─ КЧ – ковкий чугун, 35 – предел прочности на разрыв в кгс/мм² (350 МПа), 10 – относительное удлинение в %, АКЧ ─ антифрикционный ковкий, ЖЧХ ─ жаропрочный чугун хромистый.

Свойства и применение чугунов.

Высокие прочность и твердость ─ тяжело нагруженные детали.

Высокая демпфирующая (подавляющая) способность и износостойкость обусловили применение чугуна для изготовления станин различного оборудования, коленчатых и распределительных валов тракторных и автомобильных двигателей и др.

Хорошее литьё (повышенная жидкотекучесть) ─ литые детали.

Чугун имеет хорошие антикоррозионные свойства.

Высокая теплоемкость, поэтому его используют для изделий, предназначенных для сохранения тепла (батареи).

Хорошие антифрикционные свойства вследствие собственного смазочного действия и повышения прочности пленки смазочного материала ─ трущиеся детали.

Низкие пластичность и упругость ─ повышенная хрупкость.

Плохая свариваемость ─ повышенная жидкотекучесть чугуна затрудняет удержание расплавленного металла от вытекания и усложняет формирование шва. Вследствие окисления кремния на поверхности сварочной ванны возможно образование тугоплавких оксидов, что может привести к непроварам. Плохо свариваются также чугунные детали, работающие длительное время в соприкосновении с маслом и керосином. Поверхность чугуна пропитывается маслом и керосином, которые при сварке сгорают и образуют газы, способствующие появлению сплошной пористости в сварном шве. Из-за повышенного содержания углерода при сварке чугуна могут образовываться трещины. Чугунные детали, работающие длительное время при высоких температурах, почти не поддаются сварке. Это происходит в результате того, что под действием высоких температур (300-400⁰С и выше) углерод и кремний окисляются, и чугун становится очень хрупким.

Чугуны имеют плохую обрабатываемость резаньем, однако чугуны с графитом, как мягкой и хрупкой составляющей, хорошо обрабатываются резанием (с образованием ломкой стружки) и обеспечивают более чистую поверхность, чем стали (кроме автоматных сталей).