Курсовая работа: Конструкционные материалы, используемые в электроэнергетике

по дисциплине: «Материаловедение. Технология конструкционных материалов»

на тему: «Конструкционные материалы, используемые в электроэнергетике»

вариант 13

Выполнил

студент 3курса группы ЭЭз-08

______________Таньшина Л.С.

(подпись)

Научный руководитель

Преподаватель

______________Маликова Н.В.

(подпись)

Липецк 2010

Тема

«Чугун его свойства и применение в производстве и в быту»

Содержание

Введение	4
1.	Классификация чугуна	5
2.	Структура чугуна	6
2.1.	Белые чугуны	8
2.2.	Серые чугуны	8
2.3.	Ковкие чугуны	10
2.4.	Высокопрочные чугуны	11
2.5.	Чугуны специального назначения	12
3.	Свойства чугуна	14
3.1.	Общие свойства чугуна	14
3.2.	Физические и механические свойства	15
3.3.	Тепловые свойства	17
3.4.	Гидродинамические свойства	17
3.5.	Механические свойства	18
3.6.	Технологические свойства	21
3.7.	Химические свойства	21
4.	Диаграмма состояния железо–углерод (железо–графит) – диаграмма стабильного равновесия	24
4.1.	Кристаллизация серого чугуна	24
Заключение	28
Литература Видео фильм Производство и получение чугуна и стали	29

Введение

Первые сведения о чугуне относятся к 6 в. до нашей эры. В Китае из высокофосфористых железных руд получали чугун, содержащий до 7% Р, с низкой температурой плавления, из которого отливали различные изделия. Чугун был известен и античным металлургам 4—5 вв. до нашей эры. Производство чугуна в Западной Европе началось в 14 в. с появлением первых доменных печей (штюкофенов) для выплавки чугуна из руд (Металлургия). Полученный чугун использовали или для передела в сталь в кричном горне (Кричный передел), или для изготовления различных строительных деталей и оружия (пушки, ядра, колонны и др.). В России производство чугуна началось в 16 в.; в дальнейшем оно непрерывно расширялось, и при Петре I Россия по выпуску чугуна превзошла все страны, но через столетие отстала от западно-европейских стран. Появление во 2-й пол. 18 в. вагранок позволило литейным цехам отделиться от доменных, т. е. положило начало независимому существованию чугунолитейного производства (при машиностроительных заводах). В начале 19 в. возникает производство ковкого чугуна. Во 2-й четверти 20 в. начинают применять легирование чугуна (Легированный чугун), что дало возможность существенно повысить его свойства и получать специальный чугун (износостойкие, корозийностойкие, жаростойкие и т.д.). К этому же периоду относится также разработка способов модифицирования чугуна. В конце 40-х гг. был получен модифицированный чугун с включениями графита шаровидной формы вместо обычной пластинчатой, что обусловливало значительно более высокую прочность металла (sь до 500 Мн/м2, или 50 кгс/мм2, в литом состоянии и 1200 Мн/м2, или 120 кгс/мм2 после термической обработки; такой чугун получил название высокопрочного). В 60-х гг. в электрических печах начали получать из стальных отходов с добавлением карбюризаторов т. н. синтетический чугун с высокими механическими свойствами при пластинчатой форме графита (Железоуглеродистые сплавы).

1.Классификация чугуна.

Чугун — сплав Fe (основа) с С , содержащий постоянные примеси (Si, Mn, S, Р), а иногда и легирующие элементы (Cr, Ni, V. А0 и др.); как правило, хрупок.

Характерной особенностью чугунов является то, что углерод в сплаве может находиться не только в растворенном и связанном состоянии (в виде химического соединения — цементита Fe3C), но также в свободном состоянии — в виде графита. При этом форма выделений графита и структура металлической основы (матрицы) определяют основные типы чугуна и их свойства.

Классификация чугуна с различной формой графита производится по ГОСТ 3443-77. По специально разработанным шкалам оценивают форму включений графита, их размеры, характер распределения и количество, а также тип металлической основы.

Классификация чугуна осуществляется по следующим признакам:

· по состоянию углерода — свободный или связанный;

· по форме включений графита — пластинчатый, вермикулярный, шаровидный, хлопьевидный (рис.1);

· по типу структуры металлической основы (матрицы) — ферритный, перлитный; имеются также чугуны со смешанной структурой: например феррито-перлитные;

· по химическому составу — нелегированные чугуны (общего назначения) и легированные чугуны (специального назначения).

В зависимости от формы выделения углерода в чугуне различают:

· белый чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита Fe3C;

· половинчатый чугун, в котором основное количество углерода (более 0,8 %) находится в виде цементита;

· серый чугун, в котором весь углерод или его большая часть находится в свободном состоянии в виде пластинчатого графита;

· отбеленный чугун, в котором основная масса металла имеет структуру серого чугуна, а поверхностный слой — белого;

· высокопрочный чугун, в котором графит имеет шаровидную форму;

· ковкий чугун, получающийся из белого путем отжига, при котором углерод переходит в свободное состояние в виде хлопьевидного графита.

2. Структура чугуна

Микроструктура чугуна состоит из металлической основы (матрицы) и графитных включений. Свойства чугуна определяются свойствами металлической основы и характера включений графита.

Чугуны содержат следующие структурные составляющие (рис.2):

· графит (Г);

· перлит (П);

· феррит (Ф);

· ледебурит (Л);

По микроструктуре различают:

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--