МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева» Кафедра «Металлорежущие станки и инструменты» ОТЧЕТ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ №2 КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЧУГУНОВ Выполнил Люкшина Ю.Ю. (ФИО, подпись, дата) студент 2 курса группа УКмз-221 Руководитель Короткова Л.П. (ФИО, подпись, дата) Кемерово 2024 Контроль качества серых чугунов определяют по графиту и металлической основе. Графит в сером чугуне является кристаллической разновидностью углерода. Под микроскопом графит имеет черный, темный вид. При определении графита оценке подлежат: форма включений (обозначение ПГф; ВГф; ШГф); распределение включений (ПГр; ВГр; ШГр); размеры включений (ПГд; ШГд; КГд и цифровое значение среднего размера (длина или диаметр) включений графита (мкм); количество включений графита ПГ; ВГ; ШГ и цифровое значение средней площади (%), занятой графитом на микрошлифе. В зависимости от формы графита чугуны подразделяют на: - серые чугуны с пластинчатым графитом ПГф ГОСТ 1412 (рис. 1, а); - высокопрочные чугуны с шаровидным графитом ШГф ГОСТ 7293 (рис. 1, б); - чугуны с вермикулярным графитом ВГф ГОСТ 28394 (рис. 1, в); - ковкие чугуны с хлопьевидным графитом КГф ГОСТ 1215 (рис. 1, г). а б в г Рис. 1. Форма графита: а – пластинчатый, б – шаровидный, в – хлопьевидный, г – вермикулярный При определении металлической основы оценке подлежат: вид структуры Ф, Т, Б, М; форма перлита Пт1, Пт2; содержание перлита (или феррита) П или Ф и цифровое значение средней площади (%), занятой этими составляющими на микрошлифе; дисперсность перлита ПД и цифровое значение среднего расстояния между пластинами цементита (мкм); строение ФЭ; распределение; размеры ячеек сетки и площадь включений фосфидной эвтектики; количество и размеры включений цементита (или цементита ледебурита). При производстве чугунов осуществляется контроль качества выпускаемой продукции. При этом производится оценка механических свойств, химического состава, а также макро- и микроструктуры материала. 1.1. Контроль механических свойств Механические свойства чугунов являются основным показателем, характеризующим свойства материала отливки. Для определения механических свойств чугуна применяют отдельно отлитые заготовки. Испытания на растяжение производят по ГОСТ 1497 на одном образце диаметром 20 мм с расчетной длиной 80 мм. Допускается применять образцы других размеров, если это оговорено в нормативно-технической документации или на чертеже отливки. Определение твердости производят по ГОСТ 27208. 1.2. Химический состав Определение химического состава чугуна проводится различными физико-химическими методами, а также методами фотоэлектрического спектрального анализа по ГОСТ 27611-88, ГОСТ 22536.0-87 и ГОСТ 22536.12-88. При этом пробы отливаются в специальные формы. 1.3. Контроль макроструктуры Экспресс-контроль макроструктуры чугуна производится по виду излома на клиновых пробах. Пробы охлаждают в форме до температуры 700-800°С, дальнейшее охлаждение ведут в воде. Излом пробы должен быть белым, матовым или светло-серым. 1.4. Контроль микроструктуры Микроструктуру чугуна определяют по ГОСТ 3443-87. Форму, размер, распределение и объемную долю включений графита, соотношение феррита и перлита и дисперсность пластинчатого перлита определяют сравнением с эталонными структурами. Образцы для приготовления шлифов для исследования структуры вырезаются из отливок, приливных или специально отлитых проб. При этом не допускается применять образцы, вырезанные из стояка, выпора или прибыли. 1.5. Примеры записи результатов определения структуры Структура чугуна с равномерно распределенным пластинчатым графитом прямолинейной формы длиной 60 - 120 мкм; металлическая основа: перлит пластинчатый в количестве от 30 до 60 % с межпластинчатым расстоянием 0,5 мкм; фосфидная эвтектика тройная, игольчатого строения в виде отдельных включений: ПГф1 - ПГр1 - ПГд90 - Пт1 - П45 - Пд0,5 - ФЭЗ - ФЭр1 1.6. Дефекты микроструктуры чугунов Отбел – наличие ледебуритной эвтектики в структуре серого чугуна. Возникает в результате ускоренного охлаждения отливки и пониженного содержания графитообразующих элементов (рис. 2, а). Фосфидная эвтектика – наличие в структуре двойной или тройной эвтектики, содержащей фосфид железа. Дефект металлургического производства (рис. 2, б). Грубые включения графита превосходят по размеру допустимые стандартом. Возникают в результате медленного охлаждения отливки (рис. 2, в,г). а б в г Рис. 2. Литейные дефекты микроструктуры в чугунных отливках: а – отбел; б – фосфидная эвтектика; в, г – грубые включения графита.
