Классификация чугунов

Чугуны классифицируют по следующим признакам.

Степень графитизации

Углерод в чугуне может находится в связанном состоянии в виде карбида, называемого цементитом (Fe3C), а также в частично или полностью свободном состоянии в виде графита. Состояние углерода в чугуне его прочностные свойства. 26

 

В зависимости от состояния углерода в чугуне различают:

 серый чугун - углерод находится в частично или полностью свободном состоянии в виде графитовых включений

 белый чугун – весь углерод находится в виде цементита Fe3C;

 

Структура металлической матрицы (основы)

В зависимости от структуры металлической матрицы различают:

 чугуны на ферритной основе (ферритные чугуны);

 чугуны на феррито-перлитной основе (феррито-перлитные чугуны);

 чугуны на перлитной основе (перлитные чугуны).

 

Структура металлической матрицы зависит от скорости охлаждения изделия. По повышению скорости охлаждения и, соответственно образованию структурных составляющих металлической матрицы, чугуны можно расположить в следующей последовательности: ферритные, феррито-перлитные, перлитные. При самых высоких скоростях охлаждения образуется белый чугун (структура – ледебурит).

Форма графитовых включений

Графитовые включения имеют следующую форму:

 пластинчатый графит (рис.1, а);

 хлопьевидный графит (рис.1, б);

 шаровидный (глобулярный) графит (рис.1, в);

 вермикулярный графит (рис.1, г)

Графитовые включения являются концентраторами напряжений. Чем острее концентратор напряжений, тем при меньших нагрузках происходит разрушение изделия. Поэтому форма графитовых включений определяет прочность чугуна. Пластины графита обладают острыми краями по сравнению с другими формами графитовых включений. В связи с этим, наименьшей прочностью обладают чугуны с пластинчатой формой

графитовых включений, а наибольшей – с шаровидной (глобулярной). Чугуны с хлопьевидным и вермикулярным графитом занимают промежуточное положение.

Классификация цветных металлов и сплавов

Алюминий и его сплавы

Медь и еѐ сплавы

Титановые сплавы Титановые сплавы разделяются на литейные и деформируемые. Наиболее известны литейные сплавы ВТ1Л, ВТ5Л, ВТ9Л

Металлургия – область науки или отрасль промышленности, охватывающая различные процессы получения металлов из руд и других материалов, а также процессы, способствующие улучшению свойств металлов и сплавов.

Железная руда

Fe обладает высоким сродством к кислороду и поэтому в природе встречается в виде окислов (Fe2O3 и Fe3O4), входящих в состав минералов; помимо окислов Fe в состав минералов входит пустая порода (Al2O3, SiO2, MnO, CaO).

Механическая смесь окислов железа и пустой породы называется железной рудой.

В зависимости от содержания добываемого элемента в руде все руды делятся на богатые (добываемого элемента более 45%) и бедные (добываемого элемента от 30% до 45%). Месторождения с содержанием добываемого элемента менее 30% не разрабатываются.

Обогащение руды

Обогащение руды применяется для удаления пустой породы с целью повышения концентрации железосодержащих элементов:

1. Промывка руды водой (руду подвергают действию струи воды,которая уносит часть легкой пустой породы).

2. Гравитационная осадка (руду помещают на дно вибрирующего сита и подвергают воздействию струи воды; тяжелые составляющие руды остаются на сите, легкие пустая порода уносятся водой).

3. Магнитная сепарация (измельчѐнную руду подвергают действию магнита, притягивающего железосодержащие минералы и отделяющего их от пустой породы). Можно обогащать только руды, содержащие магнитные материалы.

В результате обогащения получается концентрат с содержанием Fe около 60%.