Чугун виды свойства и классификация (4 видео)

Чугун – это сплав железа с высоким содержанием углерода. Благодаря особенностям своей структуры, чугун обладает рядом уникальных свойств, которые делают его одним из наиболее востребованных материалов в различных отраслях промышленности.

Существует несколько основных видов чугуна: серый чугун, белый чугун, ковкий чугун, железобетонный чугун и др. Каждый из них имеет свои уникальные свойства и характеристики, определяющие его применение. Например, серый чугун обладает хорошей литейной способностью и прочностью, поэтому широко используется для изготовления деталей и литых изделий. Белый чугун, благодаря своей твердости и износостойкости, нашел применение в производстве инструментов и деталей, работающих при высоких нагрузках.

Классификация чугуна также основана на его химическом составе и микроструктуре. В зависимости от процесса получения, чугун может быть серым, перлитным, или белым. Различные виды чугуна имеют различные пропорции графита и цемента, что определяет их свойства и характеристики, такие как прочность, твердость, пластичность и др.

В данной статье мы рассмотрим более подробно основные виды чугуна, их свойства и применение в промышленности. Узнаем, как выбрать подходящий вид чугуна для конкретных нужд и какие факторы следует учитывать при работе с данным материалом.

Содержание

Виды чугуна
Серый чугун
Белый чугун
Молибденовый чугун
Свойства чугуна
Хрупкость
📺 Видео

Видео:244) Чугун и его свойства (материаловедение)Скачать

Виды чугуна

Серый чугун: получается при охлаждении расплавленной шихты. Он содержит графит в виде ламелей, что придает ему серый цвет и обеспечивает хорошую смазку.
Белый чугун: имеет хрупкую белую структуру, состоящую из цементита (углеродного железа). Используется в основном для изготовления абразивных инструментов и деталей подвергающихся износу.
Твердый чугун: получается при быстром охлаждении расплавленной шихты. Он имеет белую структуру, но более прочный и твердый по сравнению с серым чугуном. Применяется в машиностроении для изготовления деталей с повышенными требованиями к прочности и твердости.
Малоуглеродистый чугун: содержит малое количество углерода (менее 2%). Он обладает высокой прочностью, но низкой износостойкостью, поэтому часто используется для изготовления деталей, работающих в условиях статической нагрузки.
Высокоуглеродистый чугун: содержит более 4,5% углерода. Он обладает высокой твердостью и износостойкостью, благодаря чему используется для изготовления художественных изделий, каминов и металлической мебели.

Каждый вид чугуна имеет свои особенности и применение, что делает его востребованным материалом в различных отраслях промышленности.

Серый чугун

Основное свойство серого чугуна – высокая прочность при сжатии. Это делает его идеальным материалом для изготовления деталей, которые подвергаются значительной нагрузке. Кроме того, серый чугун обладает хорошими амортизационными свойствами, что позволяет ему поглощать энергию при сильных ударах и вибрации.

Серый чугун обладает высокой устойчивостью к перепадам температур, что делает его применимым в широком диапазоне температурных условий. Он также обладает хорошей стойкостью к коррозии, что делает его идеальным для использования в сырых и агрессивных средах.

Свойства серого чугуна
Свойство	Значение
Плотность	6,9-7,3 г/см³
Температура плавления	≈1150°C
Ударная вязкость	0,9-1,6 Дж
Механическая прочность	250-350 МПа
Коэффициент теплового расширения	≈11,0 µm/m°C

Из-за своих уникальных свойств, серый чугун находит широкое применение в различных отраслях промышленности, включая машиностроение, автомобильную и морскую промышленность, а также в производстве бытовых и санитарно-технических изделий.

Белый чугун

Так как белый чугун содержит в своем составе фосфор, он обладает повышенной хрупкостью и плохо поддается обработке. Однако это свойство делает его идеальным материалом для изготовления литых деталей, требующих очень высокой твердости и износостойкости.
Белый чугун широко используется в машиностроении и автомобильной промышленности для производства деталей двигателей и подшипников. Он обладает высокой механической прочностью и отличной антифрикционной способностью, что позволяет ему выдерживать большие нагрузки и снижает износ.
Белый чугун также используется в строительстве для изготовления некоторых видов облицовочных плит и блоков. Он обладает высокой устойчивостью к механическим повреждениям и воздействию агрессивных сред.
Белый чугун находит применение и в инструментальном производстве, где требуется использование деталей с повышенной твердостью и стойкостью к износу. Он используется для изготовления режущих и шлифовальных инструментов, пресс-форм, матриц и других инструментов, работающих в условиях высоких нагрузок и трений.

Белый чугун является одним из наиболее распространенных видов специальных чугунов. Его уникальные свойства и огромное поле применения делают его незаменимым материалом в многих отраслях промышленности.

Молибденовый чугун

Примесь молибдена улучшает свойства чугуна, такие как прочность, твердость, износостойкость и стойкость к высоким температурам. Молибденовый чугун обладает высокой механической прочностью и хорошей износостойкостью, что делает его идеальным материалом для производства деталей и механизмов, которые подвергаются сильным механическим нагрузкам.

Кроме того, молибденовый чугун обладает хорошей стойкостью к коррозии и окислению, что позволяет использовать его в условиях, требующих высокой химической стойкости.

Области применения молибденового чугуна включают:

Производство автомобильных деталей, таких как поршни, коленчатые валы и гильзы цилиндров.
Производство подшипников и шестерен, которые требуют высокой износостойкости и прочности.
Производство насосных и компрессорных деталей.
Производство чугунных котлов.

Молибденовый чугун широко используется в различных отраслях промышленности благодаря своим уникальным свойствам и высокой производительности.

Видео:Лекция «Чугуны: строение, свойства, классификация и маркировка»Скачать

Свойства чугуна

Высокая прочность: Чугун обладает высокой механической прочностью, что делает его идеальным материалом для изготовления деталей, которые подвергаются большим нагрузкам, например, станков, двигателей и трубопроводов.
Хорошая текучесть: У чугуна высокая текучесть, что позволяет ему легко литься в различные формы. Это делает его идеальным для производства сложных и прецизионных деталей.
Высокая стойкость к износу и коррозии: Чугун хорошо сопротивляется износу и коррозии, что позволяет использовать его в условиях, где другие материалы быстро разрушаются, например, в системах водоснабжения и сточных вод.
Теплопроводность: Чугун обладает высокой теплопроводность, что делает его идеальным материалом для использования в системах отопления и охлаждения.
Звукоизоляция: Чугун имеет хорошие звукоизоляционные свойства, что позволяет использовать его в конструкциях, где требуется уменьшение шума, например, в трубопроводах и на железнодорожных путях.

Это лишь некоторые из свойств чугуна, и его полный перечень включает множество других характеристик, которые делают его универсальным и незаменимым материалом в промышленности.

Хрупкость

Чугун обладает хрупкой структурой, что означает, что он имеет низкую пластичность и малую способность к деформации без разрушения. При получении большого механического воздействия, такого как удар или перегрузка, чугун может быстро разрушиться.

Однако, хрупкость чугуна может быть улучшена путем добавления специальных примесей или проводки термической обработки. Такие методы упрочнения позволяют увеличить пластичность и сопротивляемость разрушению чугуна.

Значение хрупкости чугуна зависит от его классификации и состава. Например, белый чугун обычно является более хрупким, чем серый чугун, из-за более крупного размера углеродных включений. Однако, с добавлением специальных примесей или проведением термической обработки, даже белый чугун может быть делан более пластичным и устойчивым к разрушению.