Билет 23

Как получают высокопрочный чугун? Его маркировка

Высокопрочными называют чугуны, в которых графит имеет шаровидную форму. Их получают модифицированием магнием, который вводят в жидкий чугун в количестве 0, 02-0, 08%. Ввиду того, что модифицирование чугунов чистым магнием сопровождается сильным пироэффектом, чистый магний заменяют лигатурами (например, сплавом магния и никеля).

Чугун после модифицирования имеет следующий химический состав: 3, 0-3, 6% С; 1, 1-2, 9% Si; 0, 3-0, 7% Mn; до 0, 02% S и до 0, 1% Р. По структуре металлической основы высокопрочный чугун может быть ферритным или перлитным. Ферритный чугун в основном состоит из феррита и шаровидного графита. В нем допускается до 20% перлита. Структура перлитного чугуна: сорбитообразный или пластинчатый перлит и шаровидный графит. В ней допускается до 20% феррита.

Шаровидный графит - менее сильный концентратор напряжений, чем пластинчатый графит, и потому меньше снижает Механические свойства металлической основы. Чугуны с шаровидным графитом обладают более высокой прочностью и некоторой пластичностью. Маркируют высокопрочные чугуны по пределу прочности и относительному удлинению.

Чугун σ B, МПа δ, % НВ Структура металлической основы

ВЧ 38-17 380 17 1400-1700 Феррит с небольшим количеством перлита.

ВЧ 42-12 420 12 1400-2000

ВЧ 50-7 500 7 1710-2410

ВЧ 60-2 600 2 2000-2800 Перлит с небольшим количеством феррита.

ВЧ 80-2 800 2 2500-3300

ВЧ 120-2 1200 2 3020-3800

Каковы свойства, отличающие цветные металлы от черных?

Черные металлы - сплавы на основе железа (чугун и сталь, кроме нержавеющей)) и кроме прочности и низкой цены не обладает никакими преимуществами.

Цветные металлы - сплавы и металлы которые обладают дополнительными свойствами (высокая электропроводность, устойчивость к коррозии, небольшой удельный вес при высокой прочности).

Свойства черных и цветных металлов определяют особенности их применения в разных сферах жизни. Нельзя со 100-% гарантией назвать какая из групп относится к лучшим, ведь при сравнении отмечены отличия характеристик, как позитивные, так негативные:

· Устойчивость к коррозии – цветные металлы в отличие от черных не содержат железо, поэтому намного дольше сохраняют свои природные свойства. Примером этому служат статуи Будды, расположенные в Непале, которым насчитывается несколько тысячелетий. Таким образом, изделия из цветных металлов не ржавеют;

· Глубина влияния внешней среды – цветные металлы под действием влаги и кислорода лишь теряют цвет (медь может позеленеть или почернеть, цинк – побелеть), а черные металлы подвержены проникновению разрушающего процесса внутрь;

· Адгезионная способность – черные металлы легко поддаются окрашиванию, или покрытию защитными средствами в отличии от цветных;

· Сфера применения (черные металлы – машиностроение, строительство, цветные – химическая легкая, пищевая промышленность, металлургия, электропромышленность);

· Сложность добычи – добыча цветных металлов более трудоемкая, что сказывается на их цене;

· Природные запасы – объемы природных залежей черных металлов намного превышают цветные металлы, что беспокоит развитие химической промышленности, а следовательно толкает на решение задач получения материалов со схожими с цветными металлами свойствами.