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.
АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ
- Какое строение имеют металлы и сплавы?
- Какие свойства материалов относятся к физическим?
- Какие свойства материалов относятся к химическим?
- Какие свойства материалов относятся к химическим?
- Какие свойства материалов относятся к технологическим?
- Какие свойства материалов относятся к эксплуатационным?
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.
Чугун – сплав железа с углеродом, находящегося в количестве от 2,14 до 6,67%, содержащий также постоянные примеси: кремний (Si), марганец (Мn), 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 1200-1250 0 С.
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 , ─ тяжелонагруженные 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.
Хорошие антифрикционные свойства вследствие собственного смазочного действия и повышения прочности пленки смазочного материала ─ трущиеся детали.
Высокая теплоемкость , поэтому его используют для изделий, предназначенных для сохранения тепла (батареи).
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 (300-400С 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).
Закрепление пройденного материала
- Что такое чугун?
- Назовите виды чугунов?
- Как маркируют чугуны?
- Назовите положительные свойства чугуна.
- Назовите отрицательные свойства чугуна.
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ.
Проработать изученный материал с помощью конспекта и рекомендуемых источников информации.