Тема: Мікроаналіз сірих, високоміцних і ковких чавунів.

Завдання

1. Вивчити мікроструктури: сірих, високоміцних і ковких чавунів у не травленому виді.

2. Схематично замалювати і описати досліджувані структури.

3. Скласти звіт по роботі.

Мета: ______________________________________________________

_________________________________________________________________

Прилади і матеріали: для проведення роботи необхідно мати металографічний мікроскоп, набір мікрошліфів різних сірих, високоміцних і ковких чавунів у не травленому і травленому виді; циркуль і лінійку.

Порядок проведення роботи

Переглянути і вивчити не травлені мікрошліфи при збільшенні в 100 разів, а мікроструктури – при збільшенні від 100 до 500 раз. Мікроструктури замалювати в колі діаметром 60мм. Під кожною замальованою мікроструктурою зробити підпис з вказаним найменуванням чавуну, його хімічного складу, видів включень в структурі, не травлений або травлений шліф, збільшення.

На кожній замальованій мікроструктурі вказати стрілками різні фази і структурні складові і коло стрілок, на полях, написати їх найменування.

Мікроструктура сірих чавунів.

Мікроструктура сірих чавунів у не травленому виді. При розгляданні в мікроскоп не травленого мікрошліфа сірого чавуну добре видно включення пластинчатого графіту (рис.7.1).

На величину і розташування включень графіту впливають швидкість охолодження, температура і час витримки розплавленого чавуну перед литтям, хімічний склад чавуну, введення в чавун деяких домішок (модифікаторів). Наприклад, швидкість охолодження впливає таким чином, що при рівних умовах графіт утворюються тим крупніше, чим повільніше охолодження. Чим більше перегрів рідкого чавуну і чим триваліший час витримки при цьому, тим дрібніше графітні включення.

 

Рис. 7.1 Включення пластинчатого графіту. Шліфи не травлені (Х100):

а- прямолінійні; б- закручені; в- розеточні; г- міждендритні.

.

Рис.7.2 Рис.7.3

Рис.7.2 Феритний сірий чавун – ферит і пластинчастий графіт (Х500); травлення 4% спиртовим розчином азотної кислоти.

Рис.7.3 Ферито - перлітний сірий чавун – ферит + перліт +пластинчатий графіт (Х500); травлення 4% спиртовим розчином азотної кислоти.

 

Рис. 7.4 Рис.7.5

Рис.7.4 Перлітний сірий чавун – перліт і пластинчастий графіт (Х500); травлення 4%-вим спиртовим розчином азотної кислоти.

Рис.7.5 Сірий чавун з фосфідною евтектикою – перліт + пластинчастий графіт - фосфідна евтектика (Х500); травлення 45-вим спиртовим розчином азотної кислоти.

Мікроструктура сірих чавунів у травленому виді.

Після травлення в 2-4% спиртовому розчині азотної кислоти металева основа в сірих чавунах дуже схожа з мікроструктурою сталей залежно від кількості зв’язаного вуглецю може бути феритною, ферито – перлітною і перлітною.

Таким чином, можуть бути наступні типи структур сірих чавунів: ферит + пластинчатий графіт – феритний сірий чавун (рис.7.2); ферит + перліт + пластинчатий графіт – ферито – перлітний сірий чавун (рис.7.3) (співвідношення кількості фериту і перліту в структурі чавуна може бути різним, залежно від хімічного складу і умов охолодження); перліт + пластинчатий графіт – перлітний сірий чавун (рис.7.4).

При підвищених концентраціях фосфору в сірих чавунах є фосфідна евтектика (рис.7.5), яка розташовується повністю або частково по границях зерен.

Мікроструктура високоміцного чавуну.

Мікроструктура високоміцних чавунів у не травленому виді. При розгляданні в мікроскоп не травленого мікрошліфа високоміцного чавуна добре видно включення кулькового графіту (рис.7.6).

Мікроструктура високоміцних чавунів у травленому виді. Травлення мікрошліфа високоміцного чавуну роблять 2-4% спиртовим розчином азотної кислоти.

У високоміцних чавунах можуть бути такі типи структур, які були вказані для сірих чавунів, але графіт в цих чавунах кульковий. Таким чином, можливі слідуючи типи мікроструктур високоміцних чавунів: ферит + кульковий графіт – феритний високоміцний чавун (рис.7.7,а); ферит + перліт + кульковий графіт – ферито – перлітний високоміцний чавун (рис.7.7,б) (співвідношення між кількістю фериту і перліту в високоміцному чавуні може бути різним в залежності від хімічного складу і умов охолодження); перліт + кульковий графіт – перлітний високоміцний чавун (рис.7.7).

Рис.7.6 Високоміцний чавун – включення кулькового графіту, шліф нетравлений (Х100).

Рис.7.7 Високоміцний чавун (Х100); травлення 4% спиртовим розчином азотної кислоти:

а) ферит і кульковий графіт; б) ферит + перліт + кульковий графіт;

в) перліт і кульковий графіт.

 

Мікроструктура ковких чавунів.

Мікроструктура ковких чавунів у не травленому виді. При розгляданні в мікроскоп не травленого мікрошліфа ковкого чавуну добре видно включення графіту в формі пластівців (вуглець відпалу) (рис.7.8).

Мікроструктура ковких чавунів у травленому виді. Мікрошліф ковкого чавуну травлять 2-4% спиртовим розчином азотної кислоти. Ковкий чавун може бути з феритною, ферито - перлітною і перлітною металевими основами. В зв’язку з цим розрізняють феритний, ферито – перлітний і перлітний ковкий чавун (рис.7.9).

Рис.7.8 Ковкий чавун – включення графіту пластівчастого (вуглець відпалу), шліф не травлений (Х100)

Рис.7.9 Ковкий чавун, травлений 4% спиртовим розчином азотної кислоти:

а) ферит і вуглець відпалу; б) ферит + перліт + вуглець відпалу (Х200); в)- перліт і вуглець відпалу (Х300).

 

Протокол мікроаналізу сірих, високоміцних і ковких чавунів

№ п/п	Найменування сплаву	Мікроструктура	Застосування
малюнок	найменування
	Сірий феритний чавун
	Ферито – перлітний сірий чавун
	Перлітний сірий чавун
	Феритний високоміцний чавун
	Ферито – перлітний високоміцний чавун
	Перлітний високоміцний чавун
	Феритний ковкий чавун
	Ферито – перлітний ковкий чавун
	Перлітний ковкий чавун

 

Контрольні питання

1. Який сплав називається чавуном?

2. В якому стані знаходиться вуглець у білому чавуні?

3. В якому стані знаходиться вуглець у сірому і ковкому чавунах?

4. Якими властивостями володіє високоміцний чавун?

5. Поясніть поніття графітизація.

ВІДПОВІДІ

_____________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________­­­­­­­­­­­­­­­­_______________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________

 

Лабораторна робота № 8.