Контрольная работа по материаловедению на тему Выбор марки чугуна для изготовления деталей машин

Практическое задание № 1 Выбор марки чугуна для изготовления деталей ма¬шин

1.Марка чугуна СЧ 25
Чугуном называется сплав железа с углеродом, содержащий углерод от 2 до 6,67%.
По ГОСТ 1412-85 марка серого чугуна обозначается буквами СЧ и числом, которое обозначает величину временного сопротивления чугуна при растяжении в кгс/мм2.
Марка СЧ25 расшифровывается так:
СЧ — Серый чугун
25 — Временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
Чугун СЧ25 применяется для изготовления отливок. Основу сплава составляет железо, его содержание в СЧ25 должно быть не менее 93.1%. Обязательно в СЧ25 присутствуют углерод, кремний, марганец. Допустимое количество примесей не более 0.35%. ГОСТ 1412-85.
Химический состав в % материала СЧ25
ГОСТ 1412 - 85
C Si Mn S P
3.2 - 3.4 1.4 - 2.2 0.7 - 1 до 0.15 до 0.2


Литейно-технологические свойства материала СЧ25 .
Линейная усадка : 1.2 %

Механические свойства при Т=20oС материала СЧ25 .
Сортамент Размер Напр. sв sT d5 y KCU Термообр.
- мм - МПа МПа % % кДж / м2 -
Отливки, ГОСТ 1412-85 250

Твердость СЧ25 , ГОСТ 1412-85 HB 10 -1 = 156 - 260 МПа




Физические свойства материала СЧ25 .
T E 10- 5 a 10 6 l r C R 10 9
Град МПа 1/Град Вт/(м·град) кг/м3 Дж/(кг·град) Ом·м
20 1 50 7200
100 10 500

1. Технологические свойства серого чугуна:
1. Обладает способностью рассеивать вибрационные колебания при переменных нагрузках. Это свойство называют циклической вязкостью.
2. Имеет хорошие литейные свойства, а отдельные марки обладают достаточно высокой прочностью и износостойкостью.
3. Наиболее широко применяемый вид чугуна. Применяется в промышленности в качестве конструкционного материала для литых деталей (машиностроение, сантехника, строительные конструкции). Из него отливают колонны, котлы, радиаторы, ванны, трубы, а также самые разнообразные конструкционные детали для машиностроения.

2.Марка чугуна ВЧ40
ВЧ40-чугун, с шаровидным графитом.

ВЧ40 — металлический сплав, основу которого составляет железо (Fe), его содержание в ВЧ40 должно быть не менее 92.5%. Обязательно в сплаве ВЧ40 присутствуют углерод, кремний, марганец. Допустимое количество примесей определено в таблице химического состава. ГОСТ 7293 - 85.

Химический состав в % материала ВЧ40
ГОСТ 7293 - 85


C Si Mn S P Cr
2.7 - 3.8 0.5 - 2.9 0.2 - 0.6 до 0.02 до 0.1 до 0.1


Механические свойства при Т=20oС материала ВЧ40 .
Сортамент Размер Напр. sв sT d5 y KCU Термообр.
- мм - МПа МПа % % кДж / м2 -
Отливки, ГОСТ 7293-85 400 250 15

Твердость ВЧ40 , ГОСТ 7293-85 HB 10 -1 = 140 - 202 МПа

2. Технологические свойства:
1. Имеет хорошие литейные свойства: высокую жидкотекучесть, незначительную склонность к образованию горячих трещин. Вместе с тем его склонность к образованию усадочных раковин и литейных напряжений выше, чем у СЧ, и находится на уровне этих свойств для стали или ковкого чугуна.
2. Отличительной особенностью являются его высокие механические свойства, обусловленные шаровидной формой графита, который не оказывает сильного надрезывающего воздействия на металлическую основу, вследствие чего вокруг сфероидов графита в меньшей степени возникает концентрация напряжений. При этом, как и другие чугуны, можно получать со всеми известными структурами металлической основы, выбирая состав металла, в том числе его легирование, технологию производства и методы термической обработка.
3. Кроме того, имеет хорошие коррозионную стойкость (не ниже, чем СЧ) жаростойкость, хладостойкость, антифрикционные свойства, обрабатываемость и может подвергаться сварке и автогенной резке.
4. Хорошая износостойкость обусловливает частое использование его для деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания и трения при высоких давлениях и затрудненной смазке.

3.Марка чугуна КЧ37-12
КЧ37-12 — металлический сплав, основу которого составляет железо (Fe), его содержание в КЧ37-12 должно быть не менее 95.3%. Обязательно в сплаве КЧ37-12 присутствуют углерод, кремний, марганец. Допустимое количество примесей определено в таблице химического состава. ГОСТ 1215 - 79. Чугун ферритного класса, способ выплавки электропечь - электропечь



Химический состав в % материала КЧ37-12
ГОСТ 1215 - 79
C Si Mn S P Cr -
2.4 - 2.7 1.2 - 1.4 0.2 - 0.4 до 0.06 до 0.12 до 0.06 C+Si = 3.6 - 4

Механические свойства при Т=20oС материала КЧ37-12 .
Сортамент Размер Напр. sв sT d5 y KCU Термообр.
- мм - МПа МПа % % кДж / м2 -
Отливки, ГОСТ 1215-79 362 12

Твердость КЧ37-12 , ГОСТ 1215-79 HB 10 -1 = 110 - 163 МПа


Физические свойства материала КЧ37-12 .
T E 10- 5 a 10 6 l r C R 10 9
Град МПа 1/Град Вт/(м·град) кг/м3 Дж/(кг·град) Ом·м
20 1.7

Технологические свойства:
1. Ковкие чугуны ферритного класса имеют меньшее значения сопротивления на разрыв, пониженную твёрдость и большее относительное удлинение. У них меньше прочность, но выше пластичность. Рассматриваемый сплав выгодно отличается от сталей и серого чугуна.
Практическое задание № 2 Расшифровка примерного химического состава углеродистой стали. Выбор марки углеродистой стали для изготовления деталей ма-шин
Ст3сп. Ее расшифровка звучит следующим образом: Ст – так обозначают углеродную сталь обыкновенного качества; 3 – порядковый номер марки сплава по ГОСТ 380-2005; Г – это обозначение марганца. Если в сплаве его более 0,8%, то ее необходимо указывать. Сп – уровень раскисления. В качестве заменителя можно использовать сталь С245, это определено в ГОСТ 27772-88 и С285.
Ст3сп — металлический сплав, основу которого составляет железо (Fe), его содержание в Ст3сп должно быть не менее 97.8%. Обязательно в сплаве Ст3сп присутствуют марганец, кремний, углерод. Допустимое количество примесей определено в таблице химического состава. ГОСТ 380 - 2005.
Класс: Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества.
Использование в промышленности: несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах .
Характеристика материала Ст3сп
Марка : Ст3сп
Классификация : Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества
Дополнение: По ГОСТ 27772-88 сталь Ст3сп5 соответствует стали для строительных конструкций С245; сталь Ст3сп соответствует стали С285
Применение: Несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах, арматура класса Ат400С
Зарубежные аналоги: Известны




Виды поставки материала Ст3сп
B03 - Обработка металлов давлением. Поковки ГОСТ 8479-70;