2014-02-24
729
Классификация, маркировка и механические свойства
Очевидно, что механические свойства чугуна данного вида (т.е. с опреде-
ленной формой графитных включений) определяются структурой металличе-
ской основы, т.к. от феррита к перлиту увеличивается содержание углерода, со-
ответственно растут твердость и прочность, падают пластичность и ударная
вязкость (см. рис. 2.1.3).
Свойства чугунов с данной структурой металлической основы зависят
от формы графитных включений. Наихудшая форма графита в СЧ, т.к. острые
концы пластин при нагружении являются очагами зарождения микротрещин.
Особо низкий комплекс механических свойств получается, если пластин графи-
та так много и они настолько длинны, что разобщают металлическую основу
(матрицу) чугуна (см. табл. 2.1).
По сути любые серые чугуны представляют собой углеродистые доэв-
-
тектоидные (Ф+П), эвтектоидные (П) стали или техническое железо (Ф) (см.
тему 2.1.1) с включениями графита. Очевидно, что графит уменьшает проч-
|
|
|
ность и пластичность металлической основы. Поэтому чугуны имеют более
низкие механические свойства по сравнению с углеродистыми сталями. Однако
от сталей они отличаются более высокими литейными свойствами, низкой
стоимостью, нечувствительностью к дефектам поверхности, демпфирующими и
антифрикционными свойствами.
Итак в данной теме (2.1) было показано, как изменяется структура и
механические свойства промышленных железоуглеродистых сплавов (сталей и
чугунов) в зависимости от содержания углерода. Наиболее важным пунктом
этой темы являются зависимости механических свойств, представленные на
рис. 2.1.3, поскольку они являются основой классификации сталей по назначе-
нию.
Следует, однако, подчеркнуть, что приведенный на этом рисунке ком-плекс механических свойств соответствует сталям в равновесном1 состоянии
(т.е. со структурами, формирующимися по диаграмме состояния Fe-Fе3C).
На практике все ответственные стальные изделия подвергают специ-альной упрочняющей термической обработке, в результате которой качествен-ный характер зависимостей механических свойств от содержания углерода (рис. 2.1.3) сохраняется, но количественные показатели вследствие структур-ных превращений существенно изменяются.
Таким путем добиваются улучшения механических свойств сталей с данным содержанием углерода (т.е. различных марок; например, твердость эв-тектоидной стали У8 можно повысить в» 4 раза).
Обсуждение явлений, происходящих в процессе упрочняющей термиче-ской обработки сталей, – следующая тема 2.2.
Внимание!
|
|
|
Раздел 2.1 - первый раздел «Опорного конспекта», посвященный кон-
1Наилучшим образом такое состояние достигается путем отжига (см. ниже раздел 2.2); прак-тически же часто имеется в виду исходное «сырое» состояние поставки стали.
-
кретным промышленным сплавам – углеродистым сталям и чугунам (наиболее
применяемым материалам машиностроения). Особое внимание следует обра-
тить на зависимость структуры и механических свойств сталей от содержания
углерода, а также на структурные превращения, происходящие в сталях при их
медленном охлаждении от высоких температур. Важно усвоить, что оконча-
|
сплавах.
В следующей теме 2.2 будет показано, как влияет ускоренное охлаждение
стали из аустенитного состояния на ее структуру и механические свойства.
Происходящие при таком охлаждении процессы реализуются при закалке ста-
лей, являющейся первым этапом упрочняющей термической обработки.
Заметим также, что знание материала темы 2.1 необходимо для выпол-
нения контрольных работ. Учитывая все это, рекомендуем помимо изучения
данной темы выполнить лабораторные работы 4 и 5 (или хотя бы ознако-
миться с их содержанием), а также не забыть про вопросы для самопроверки.
