Presentación sobre el tema del hierro fundido. Clasificación de hierro fundido". El hierro fundido gris está marcado con las letras СЧ con la adición de un número que indica la resistencia a la tracción del hierro fundido. Por ejemplo: СЧ15 СЧ - gris

El hierro fundido es una aleación de hierro y carbono con un contenido de carbono de >2,14 % e impurezas en décimas de porcentaje. Además, la fundición contiene impurezas en décimas: silicio, manganeso, azufre, fósforo, etc. Para mejorar las propiedades se pueden introducir en las fundiciones elementos de aleación como cromo, níquel, cobre, etc.

tipos de hierro fundido

Fundición gris La fundición gris es una aleación de hierro, silicio (del 1,2 al 3,5 %) y carbono, que también contiene impurezas constantes de Mn, P, S. En la estructura de tales fundiciones, la mayor parte o la totalidad del carbono se encuentra en forma de grafito laminar. La fractura de dicho hierro fundido debido a la presencia de grafito tiene un color gris. El hierro fundido gris se utiliza para la fabricación de piezas con carga ligera que funcionan en condiciones de luz. Por ejemplo, cajas de engranajes, bombas, motores eléctricos, varias cubiertas, baterías de calefacción, etc.

Hierro fundido blanco El hierro fundido blanco es hierro fundido en el que el carbono se combina químicamente con el hierro. El carbono en el hierro fundido blanco se encuentra en forma de cementita Fe3C, un estado ligado. La cementita le da brillo a la fractura de hierro fundido, mientras que el grafito le da un color gris. Por lo tanto, el hierro fundido, en el que todo el carbono está en un estado ligado, se llama hierro fundido blanco. Relativamente suave y maquinable. La suavidad da carbono libre.

Hierro dúctil El hierro dúctil se obtiene mediante el recocido a largo plazo del hierro fundido blanco, lo que da como resultado la formación de grafito escamoso. La base metálica de dicho hierro fundido: ferrita y, con menos frecuencia, perlita. El hierro fundido maleable recibió su nombre por su mayor ductilidad y tenacidad (aunque no está sujeto a tratamiento a presión). El hierro dúctil tiene una alta resistencia a la tracción y alta resistencia al impacto. Las piezas de forma compleja están hechas de hierro dúctil: carcasas de ejes traseros de automóviles, pastillas de freno, tees, cuadrados, etc.

El hierro dúctil tiene grafito nodular en su estructura, que se forma durante el proceso de cristalización. El grafito esferoidal no debilita la base metálica tanto como el grafito laminar y no es un concentrador de tensión. En el hierro fundido, parte del carbono (más del 0,8%) está contenido en forma de cementita. Los componentes estructurales de dicha fundición son perlita, ledeburita y grafito laminar. Hierro dúctil, hierro medio fundido

El hierro fundido se usa ampliamente en la fabricación de productos para diversos fines. Las principales cualidades del hierro fundido son el bajo costo, buenas cualidades de fundición, resistencia y dureza. El hierro fundido se utiliza donde es necesario obtener piezas de forma compleja y suficiente resistencia. Por ejemplo, bancadas de máquinas, partes de carrocerías o vallas artísticas de hierro fundido. Todos conocen bien las decoraciones artísticas de los terraplenes de San Petersburgo, hechas de hierro fundido. Las puertas caladas del Palacio de Invierno, así como otros monumentos, no están menos bellamente decoradas. Alcance del hierro fundido

En la industria automotriz, el hierro fundido se usa para producir bloques de cilindros para motores de combustión interna (en la producción moderna, se usa hierro fundido de grafito vermicular), así como cigüeñales para motores diesel. El hierro fundido se usa ampliamente en accesorios de plomería: el hierro fundido se usa para hacer baños, fregaderos y fregaderos de cocina, así como radiadores de calefacción, tuberías y accesorios. Por ejemplo, los expertos valoran mucho los baños de hierro fundido por su fiabilidad, durabilidad y funcionamiento sin pretensiones. Dichos baños pueden servir durante décadas, manteniendo el aspecto original sin cambios.


Clasificación de las fundiciones según el diagrama de estado Fundiciones con contenido de C de 2,14 a 4,3% - Fundiciones hipoeutécticas con contenido de C de 2,14 a 4,3% - Fundiciones hipoeutécticas con contenido de C=4,3% - Fundiciones eutécticas con C=4,3% - Fundiciones eutécticas con contenido de C de 4,3 a 6,67% - Fundiciones hipereutécticas con contenido de C de 4,3 a 6,67% - Hipereutécticas








Marcado de la fundición blanca Las fundiciones blancas se marcan según el método de su posterior refundición en acero. M0 B1 T1 M-Martenovsky M1 B2 T2 B-Bessemerovsky M2 B3 T3 T-Tomaovsky M3 Número de serie 0,1,2,3 Propósito: para volver a fundir acero y obtener hierro dúctil Propósito: para volver a fundir acero y obtener maleable hierro fundido


Hierro fundido gris (fundición) Los hierros fundidos grises contienen carbono libre en forma de placas de grafito. Tienen buenas propiedades de fundición (alta fluidez, baja contracción - 1 %), están bien maquinados, pero tienen una ductilidad muy baja de hasta el 1 %. Las fundiciones grises están marcadas por la resistencia MF


Marcado de fundición gris sin modificar (contiene grandes placas de grafito que reducen la resistencia) SCH10 SCH15 SCH20 SCH25 sin modificar (contiene grandes placas de grafito que reducen la resistencia) SCH10 SCH15 SCH20 SCH25 Propósito: pesas, mancuernas, sartenes, baterías, baños Propósito: pesas, mancuernas modificadas, sartenes, baterías, bañeras (contiene placas de grafito trituradas) SCH30 SCH50 SCH35 SCH55 SCH40 SCH60 SCH45 modificado (contiene placas de grafito trituradas) SCH30 SCH50 SCH35 SCH55 SCH40 SCH60 SCH45 Propósito: varias partes de máquinas que funcionan en condiciones estacionarias Propósito: varias partes de máquinas que funcionan en condiciones estacionarias


Recocido de hierro maleable En un ambiente oxidante Escala de mineral de chatarra T= Vista T. = min V cool.-junto con el horno Resultado: obtener hierro fundido perlítico de corazón negro obtener valores de resistencia más altos CCH CCH 60-3 En un ambiente oxidante, chatarra de mineral de hierro incrustado T= T especies. = min V cool.-junto con el horno Resultado: Se obtiene fundición perlítica de corazón negro. Mayores valores de resistencia se obtienen CN CN 60-3 En medio neutro 1) T viz. max) T vista = 50-60 h Negro disminuye. 750 Resultado: hierro fundido ferrítico de corazón blanco KN En un entorno neutro 1) T espec. max) T vista = 50-60 h Negro disminuye. 750 Resultado: hierro fundido ferrítico de corazón blanco KCh 37-12


Fundiciones dúctiles Las fundiciones dúctiles contienen carbono libre en forma de glóbulos de grafito, que se obtienen por inoculación con magnesio. Marcado: VCh b-8 VCh 60-2 VCh VCh 60-2 VCh Propósito: partes de máquinas (cigüeñal, engranajes, acoplamientos, cubos de ruedas) Las fundiciones dúctiles son sustitutos del acero.


Hierro dúctil Contiene carbono libre en forma de hojuelas de grafito. Marcado: CN G kg/mm-b% Propósito: varias piezas de máquinas fabricadas en grandes lotes Producción de hierro dúctil 1) Fundición de hierro fundido blanco con un espesor de pared de hasta 30 mm 2) Tratamiento térmico (recocido)

MINISTERIO DE EDUCACIÓN, CIENCIA Y POLÍTICA DE JUVENTUD

DEL TERRITORIO TRANSBAIKAL

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DEL ESTADO

FORMACIÓN PROFESIONAL INICIAL

"ESCUELA PROFESIONAL №1"

Lección sobre el tema "Fundamentos de la ciencia de los materiales".

Desarrollado por: maestra Fedorova N.V.

Chitá, 2011

Tema: "Hierros fundidos. Clasificación de los hierros fundidos"

Objetivos de la lección:

educativo - estudiar la esencia y el concepto de los hierros fundidos, la clasificación y el marcado de los hierros fundidos, para representar los pensamientos principales en forma de diagramas de referencia; organizar el contenido del material; resumir y sacar conclusiones.


Educativo - desarrollar el deseo de conocimiento, una actitud creativa hacia el material que se estudia; competencias clave: educativas y cognitivas, informacionales, sociales y laborales, comunicativas; pensamiento lógico; interés por el tema, actividad profesional.

nutrir - cultivar la confianza en las propias capacidades, el respeto por el trabajo y por las personas trabajadoras, la disciplina, la atención, la compostura, la precisión, un ambiente agradable en el aula.

tipo de lección : la formación de nuevos conocimientos

Métodos de lección: explicativo - ilustrativo, parcialmente - búsqueda, conversación heurística

Comunicación interdisciplinariaPalabras clave: química, fundamentos de metalistería y montaje, física.

Comunicación intra-sujeto: “Clasificación de materiales. Propiedades mecánicas de metales y aleaciones”, “Propiedades tecnológicas de metales y aleaciones”

Material y equipo técnico: proyector, computadora portátil, libro de texto "Ciencia de los materiales", módulo del elemento educativo "Hierros fundidos y sus propiedades" (01 - 31), tarjetas - tareas

Literatura:

  1. Yu.T. Chumachenko, Ciencia de los materiales (metalurgia): libro de texto. Manual para ONG -M .: Centro de publicaciones "Prosveshchenie", 2009. - 288s.
  2. SOY. Adaskin, Ciencia de los materiales (metalurgia): libro de texto. Manual para ONG - M.: Centro Editorial "Academia", 2008. - 204 p.

durante las clases

La lección va acompañada de una presentación.

1. organizando el tiempo(2–3 minutos)

  1. Comprobación de los presentes (presentación de un informe)
  2. Comprobación de apariencia
  3. Compruebe la preparación para la lección.

2 Actualización de conocimientos básicos de destrezas y habilidades y estados motivacionales.

Maestro : ¡Hola, chicos! Hoy descubriremos: qué es el hierro fundido; Conozcamos los tipos de hierro fundido y demos una breve descripción de cada tipo. Su aplicación en ingeniería mecánica. Escriba el tema de la lección en cuadernos (con la ayuda de un proyector multimedia, el tema de la lección se muestra en la pantalla y se lee).

) Actualización de conocimientos

Maestro : Para concentrarnos y sintonizarnos con el trabajo nos ayudará la tradicional encuesta relámpago : (un juego de encuesta rápido durante 2-3 minutos. En las hojas, los estudiantes completan las respuestas en forma de "+" si están de acuerdo con la declaración del maestro y "-" si no están de acuerdo con la declaración del maestro) . (diapositiva 2)

  1. Fluidez: la capacidad de los metales y las aleaciones en estado fundido para llenar las cavidades del molde (+)
  2. La cristalización es la transición de un metal de un estado sólido a un estado líquido (-)
  3. Creep - la capacidad de un material para deformarse plásticamente lenta y continuamente .... (+)
  4. Maleabilidad: la capacidad de los metales y las aleaciones para someterse a diversos métodos de mecanizado y herramientas de corte. (-)
  5. Contracción: la capacidad de los metales y las aleaciones para reducir su tamaño después de la solidificación (+)

(El control mutuo y las hojas con una evaluación se transfieren al profesor)

Motivación:

Historia.

Maestro : Los primeros datos sobre el hierro fundido se remontan al siglo VI a.C. En China, el hierro fundido que contenía hasta un 7% de P (fósforo) con un punto de fusión bajo se obtuvo a partir de minerales de hierro con alto contenido de fósforo, a partir de los cuales se fundieron varios productos. El hierro fundido también era conocido por los antiguos metalúrgicos de los siglos IV-V a.C. La producción de arrabio en Europa occidental comenzó en el siglo XIV con los primeros altos hornos para fundir hierro a partir de minerales. El hierro fundido resultante se utilizó para convertirlo en acero en un florero o para la fabricación de diversas piezas de construcción y armas (cañones, balas de cañón, columnas, etc.).

En Rusia, la producción de hierro comenzó en el siglo XVI; en el futuro, se expandió continuamente, y bajo Pedro I, Rusia superó a todos los países en la producción de arrabio, pero un siglo después volvió a quedarse atrás de los países de Europa occidental. La aparición de los hornos de cúpula en la segunda mitad del siglo XVIII permitió separar las fundiciones de los altos hornos, es decir marcó el comienzo de la existencia independiente de la fundición de hierro. A principios del siglo XIX se inició la producción de hierro dúctil. En el segundo cuarto del siglo XX se empezaron a utilizar aleaciones de fundición, lo que permitió mejorar significativamente sus propiedades y obtener una fundición especial (resistente al desgaste, resistente a la corrosión, resistente al calor, etc.).

En su especialidad, también puede encontrar el uso de hierro fundido: Zapatas de freno de hierro fundido para vagones y ténderes, cajas de cambios de hierro fundido,motores industriales en carcasa de hierro fundido, válvulas de compuerta de hierro fundido con bridas, etc.

3. Formación de nuevos conocimientos.

Maestro : Hoy analizaremos el tema “Hierro fundido. Clasificación de las fundiciones. (diapositiva 1)

El objetivo final de estudiar el material de hoy es aprender a descifrar los grados de hierro fundido. Si ahora te pido una simple marca MF 15 - 20 y te pido que la descifres, ni siquiera sabes de qué tienes que hablar. Pero si te piden que describas a un transeúnte que va por la calle, tú, sin verlo, sabes lo que tienes que decir. (Lista de alumnos: género, altura, vestimenta, color de cabello, forma de andar, etc.).

La clasificación de la fundición es precisamente el algoritmo mediante el cual se descifra la marca de cualquier fundición.

El hierro fundido es una aleación de hierro con carbono, el contenido de carbono es superior al 2,14%. (diapositiva 3)

El hierro fundido se obtiene a partir de minerales de hierro en altos hornos. Además de la base de hierro y carbono, los hierros fundidos contienen una pequeña cantidad de impurezas, así como elementos de aleación especialmente introducidos. (diapositiva 4)

Clasificación y propiedades del hierro fundido.

El arrabio producido en altos hornos se divide en redistribución arrabio, utilizado para su transformación en acero, y hierro fundido , sirviendo como uno de los principales componentes de la carga en la fundición de hierro. Hasta los años 70. En el siglo XX, el llamado hierro espejo (10-25% Mn) a veces se fundía en altos hornos, que se usaba como desoxidante en la fabricación de acero y para producir tipos especiales de hierro fundido. Cuando los minerales de hierro que contienen Cr, Ni, Ti y otros elementos de aleación se utilizan para la fundición de hierro, se obtienen fundiciones de aleación natural.

En la producción de piezas fundidas en fundiciones de hierro, el hierro fundido se divide en: (diapositiva 6)

  1. según el grado de grafitización, que determina el tipo de fractura, - en gris , blanco y medio(o blanqueado);
  2. dependiendo de la forma de las inclusiones de grafito, para hierro fundido con láminas, esféricas (hierro dúctil), vermicular y escamosa ( hierro dúctil) grafito;
  3. dependiendo del destinoestructural y hierro fundido con propiedades especiales;
  4. en términos de composición química aleado y sin alear.

(El profesor explica los signos de la clasificación de los aceros. Los estudiantes, utilizando el módulo del elemento educativo, construyen en un cuaderno diagrama de referencia)

Echemos un vistazo más de cerca a los siguientes tipos de hierro fundido: (diapositiva No. 7)

1. Hierro fundido blanco obtenido por cristalización primaria a partir de una aleación líquida con enfriamiento rápido. Es una aleación en la que el exceso de carbono, que no se encuentra en una solución sólida de hierro, está presente en estado ligado.en forma de carburos de hierro Fe3C(cementita), que da a la fundición un color blanco mate. El hierro fundido blanco tiene alta dureza, fragilidad y está mal procesado, por lo tanto, no se usa para la fabricación de piezas y se usa como conversión, es decir. se destina a la producción de acero y otros tipos de hierro.medio hierro fundidocontiene parte de carbono en estado libre en forma de grafito, y parte - en forma unida de carburos. Se utiliza como material de fricción que opera en condiciones de fricción seca (zapatas de freno), así como para la fabricación de piezas con mayor resistencia al desgaste (rodillos de laminación, fabricación de papel, molienda de harina).

2. Hierro fundido gris (fundido)(diapositiva No. 7) - el tipo de hierro fundido más utilizado (ingeniería, plomería, estructuras de construcción) - tiene inclusiones de grafito lamelar formularios Obtenido por cristalización primaria con enfriamiento lento. En comparación con una base de metal, el grafito tiene poca resistencia. Por lo tanto, las inclusiones de grafito pueden considerarse violaciones del descuido, debilitando la base metálica. Dado que las inclusiones laminares debilitan más fuertemente la base metálica, el hierro fundido gris tiene las características más bajas, tanto en términos de resistencia como de ductilidad. Las propiedades del grafito para formar películas lubricantes provocan una disminución del coeficiente de fricción, lo que significa resistencia al desgaste, buenas propiedades antifricción. Las fundiciones grises se procesan bien mediante corte, tienen la capacidad de disipar vibraciones durante vibraciones y cargas variables. Estas fundiciones se caracterizan por una buena fluidez y una baja contracción. La fundición gris se utiliza como material estructural en la construcción y la ingeniería para la fabricación de piezas de baja responsabilidad y media carga.

Marcado de fundiciones grises:

Las letras SCh - (indican hierro fundido gris)

Números - resistencia a la tracción, kgf / mm 2 ;

Ejemplo SC - 18 - Fundición gris, 18 - - Resistencia a la tracción, 18 kgf/mm 2 ;

3. Hierro dúctil (diapositiva No. 8) se obtiene de blanco por tratamiento térmico - recocido. La cual consiste en una larga exposición a una temperatura de 950°C y enfriamiento lento. Como resultado, las inclusiones de grafito tomarán una forma escamosa. Estas inclusiones son más compactas, cortan menos la base de metal y dicho hierro fundido es más duradero. Ya puede trabajar en tensión.

El hierro dúctil se utiliza para la fabricación de piezas de fundición de paredes delgadas de tamaño pequeño y mediano para fines críticos, que operan en condiciones de cargas dinámicas alternas (partes de mecanismos de transmisión, cajas de engranajes, zapatas de freno, engranajes, cubos, etc.). Sin embargo, el hierro fundido maleable es un material poco prometedor debido a la compleja tecnología de producción y la duración del ciclo de producción para la fabricación de piezas a partir de él.

Marcado de hierro dúctil:

Las letras KCH - (indican hierro dúctil)

Números - (1 - número - resistencia a la tracción, kgf / mm 2

Ejemplo KCh - 35 - 10 - Hierro dúctil, 35 - Resistencia a la tracción, 35kgf/mm 2 , 10 - elongación, 10%)

4. Hierro dúctil, (diapositiva No. 9), caracterizada por una forma esférica o cercana a ella de inclusiones de grafito, se obtiene modificando el hierro líquido con aditivos de Mg, Ce, Y, Ca y algunos otros elementos. El grafito nodular debilita al mínimo la base metálica, lo que conduce a un fuerte aumento de las propiedades mecánicas del hierro fundido, acercando sus propiedades a las de los aceros al carbono, manteniendo buenas propiedades de fundición, maquinabilidad y capacidad para amortiguar las vibraciones. Esta fundición compite con los aceros al carbono y además es más económica que la fundición dúctil y el acero. Se utiliza para la fabricación de piezas críticas en la industria del automóvil (cigüeñales de motores, compresores, engranajes, cilindros, etc.). Dicho hierro fundido se utiliza para reemplazar piezas de acero fundido y forjado, así como piezas hechas de hierro fundido maleable o gris ordinario.

Marcado de hierro dúctil:

Letras HF - (que denotan hierro dúctil)

Números - (1 - número de resistencia a la tracción, kgf / mm 2 , 2 – alargamiento relativo, %)

Ejemplo HF - 42 - 12 - Hierro dúctil, 42 - Resistencia a la tracción, 35kgf/mm 2 , 12 - alargamiento, 10%)

5. Hierro fundido antifricción(diapositiva 10) - obtenidos a base de fundiciones grises, maleables y de alta resistencia.

Las fundiciones antifricción se dividen en:

  1. a base de fundiciones grises (ACHS -1, ACHS -2, ACHS -3, ACHS -4, ACHS -5, AChS - 6).
  2. a base de hierros fundidos de alta resistencia (АЧВ - 1, АЧВ - 2)
  3. A base de fundiciones maleables (AChK - 1, AChK - 2)

Marcado de hierro fundido antifricción:

Letras АЧ– (indican hierro fundido antifricción)

Números - número de marca según GOST

Ejemplo de ASF - 2, fundición gris antifricción, 2 - número de marca según GOST.

6. hierros fundidos aleados -fundiciones en las que se introducen elementos especiales para mejorar las propiedades de las fundiciones. (diapositiva 11)

Se utiliza para la fabricación de piezas para máquinas y turbinas de vapor, motores diésel, motores de combustión interna, etc.

Marcado de fundiciones de aleación:

Designación de elementos de aleación: (diapositiva 11)

X - CROMO;

D - COBRE

T - TITANIO

M - MOLIBDENO

H - NIQUEL

Yu - ALUMINIO

C - SILICIO

G - MANGANESO

F - VANADIO

Ejemplo: ChN 1KhMD - hierro fundido aleado, contenido de níquel - 1 %, contenido de molibdeno y cobre - hasta 1,5 % (diapositiva 12)

4. Comprobación del grado de asimilación del material (refuerzo)(diapositiva número 13).

Maestro: Entonces, nuestra lección llega a su fin. Hoy te conocimos con las composiciones y tipos de hierros fundidos, sus aplicaciones en ingeniería mecánica. Para verificar qué tan bien se ha aprendido el material, se le invita a completar las tareas de prueba en sus cuadernos de control por su cuenta. Atención a la pantalla.

Propongo responder a las siguientes preguntas:

Forma de respuesta: una combinación del número de pregunta y la letra de la respuesta.

Opciones de respuesta:

a) gris b) blanco c) maleable d) de alta resistencia

Preguntas:

  1. ¿Cuál es el nombre del hierro fundido, en el que el carbono está contenido en forma de cementita?
  2. ¿Cómo se llama el hierro fundido obtenido por enfriamiento lento?
  3. ¿Cuál es el nombre del hierro fundido con inclusiones esféricas?
  4. ¿Qué hierro fundido se convierte en acero?
  5. ¿Cómo se llama el hierro fundido obtenido por recocido?
  6. ¿Cuál es el nombre del hierro fundido, en el que el carbono está en forma de placas de grafito?
  7. ¿Cuál es el nombre del hierro fundido obtenido como resultado de la modificación?
  8. ¿Cómo se llama el hierro fundido con grafito en forma de escamas?
  9. ¿Qué hierro fundido tiene altas propiedades de fundición?
  10. ¿Qué hierro fundido tiene alta ductilidad?

Respuestas: (diapositiva 14)

Maestro : Por favor envíe su trabajo.

Crucigrama "Asociación"

(Se muestra un crucigrama en la pizarra a través de una computadora, los estudiantes completan las respuestas correctas en un cuaderno) (diapositiva 15,16,17)

1. Hierro fundido

El componente principal del hierro fundido (HIERRO)

3. No metálico

Aleaciones de hierro con silicio, manganeso (FERROALEACIONES)

5. Elemento de aleación

Componente de la roca (SILICIO)

7. No metálico

Personalidad Destacada (TITAN)

9. Elemento de aleación

Bosque (BOR)

5. Resumiendo la lección

El maestro resume, califica, anota a los estudiantes distinguidos, se enfoca en su preparación para aprender el material de la próxima lección, gracias por el trabajo activo y fructífero.

6. Tarea.(diapositiva 18)

Mensaje: "Hierros fundidos utilizados en ingeniería mecánica"

Aprende la clasificación de las fundiciones, y su marcaje (SCh - 15, KCh 19 - 40, ChM3N3Yu4, ASF - 5, HF 10 - 30)

Almohadillas de hierro fundido frenos para vagones y ténderes ferroviarios

Zapatas de freno de hierro fundido para vagones y ténderes ferroviarios

hierro fundido se encuentra la carcasa del dispositivo de señalización / válvula 16, que está presionada

Catálogo de reductores de fundición

Válvulas de compuerta bridadas hierro fundido con

Válvulas de compuerta bridadas hierro fundido con

  1. motores industriales en cuerpo de hierro fundido.

Cajas de metal (hierro fundido) (carcasas), fabricadas de acuerdo con GOST.

Clasificación de hierro fundido según la estructura de la base metálica y en la forma...

El hierro fundido es una aleación de hierro con carbono, el contenido de carbono es superior al 2,14%.

IMPUREZAS ÚTILES NOCIVAS MANGANESO - aumenta la dureza del hierro fundido SILICIO - aumenta la resistencia y la tenacidad, mejora las propiedades de fundición .. AZUFRE - reduce la resistencia, empeora las propiedades de fundición FÓSFORO - aumenta la fragilidad

según el grado de grafitización, que determina el tipo de fractura, en gris, blanco y medio (o blanqueado); dependiendo de la forma de las inclusiones de grafito: para hierro fundido con grafito laminar, esférico (hierro fundido de alta resistencia), vermicular y escamoso (hierro fundido dúctil); según el propósito, para hierro estructural y fundido con propiedades especiales; por composición química - en aleado y sin alear. Clasificación y propiedades del hierro fundido.

Clasificación de las fundiciones: 1. Por estructura: 1) Fundición primaria - arrabio o blanco (c \u003d 3.7% - 4.5%) Fe 3 C - cementita para la producción de acero. 2) Hierro gris o fundido. marca: SCH - 15 Marcado de fundición gris: Letras SCh - (que denotan fundición gris) Números - resistencia a la tracción, kgf / mm 2; Ejemplo SC - 18 - Fundición gris, 18 - - Resistencia a la tracción, 18 kgf/mm 2;

3) Hierro fundido dúctil KCh - 40 - 10, KCh 40-20 Marcado de hierros dúctiles: Letras KCh - (indicar hierro maleable) Números - (1 - número - resistencia a la tracción, kgf / mm 2, 2 - alargamiento relativo,%) Ejemplo KCh - 35 - 10 - Hierro dúctil, 35 - resistencia a la tracción, 35kgf / mm 2, 10 - alargamiento relativo, 10%)

4) Hierro fundido dúctil VCh-35 Marcado de hierros dúctiles: Letras VCh - (indicar hierro dúctil) Números - (1 - número de resistencia a la tracción, kgf / mm 2, 2 - alargamiento relativo,%) Ejemplo VCh - 42 - 12 - Hierro fundido maleable, 42 - resistencia a la tracción, 35kgf / mm 2, 12 - alargamiento relativo, 10%)

5) Hierro fundido antifricción: obtenido a base de hierro fundido gris, de alta resistencia y maleable. Marcado de hierro fundido antifricción: Las letras АЧ– (indican hierro fundido antifricción) Números - número de grado según GOST Ejemplo AChS - 2, hierro fundido gris antifricción, 2 - número de grado según GOST.

X - CROMO; D - COBRE T - TITANIO M - MOLIBDENO N - NÍQUEL U - ALUMINIO C - SILICIO G - MANGANESO F - VANADIO 6) Fundiciones aleadas - fundiciones en las que se introducen elementos especiales para mejorar las propiedades de las fundiciones.

ChN 1KhMD - hierro fundido aleado, contenido de níquel - 1%, contenido de molibdeno y cobre - hasta 1,5%

¿Cuál es el nombre del hierro fundido, en el que el carbono está contenido en forma de cementita? ¿Cómo se llama el hierro fundido obtenido por enfriamiento lento? ¿Cuál es el nombre del hierro fundido con inclusiones esféricas? ¿Qué hierro fundido se convierte en acero? ¿Cómo se llama el hierro fundido obtenido por recocido? ¿Cuál es el nombre del hierro fundido, en el que el carbono está en forma de placas de grafito? ¿Cuál es el nombre del hierro fundido obtenido como resultado de la modificación? ¿Cómo se llama el hierro fundido con grafito en forma de escamas? ¿Qué hierro fundido tiene altas propiedades de fundición? ¿Qué hierro fundido tiene alta ductilidad? Forma de respuesta: una combinación del número de pregunta y la letra de la respuesta. Opciones de respuesta: a) gris b) blanco c) maleable d) de alta resistencia

1.b 2.a 3.d 4.b 5.c 6.a 7.d 8.c 9.a 10.c Respuestas:

1. Hierro fundido Transporte de madera por río 2. Metal El componente principal del hierro fundido 3. No metálico Componente indeseable del hierro fundido Crucigrama "Asociación"

4. Aditivos de aleación Aleaciones de hierro con silicio, manganeso 5. Elemento de aleación Piel 6. No metal en la composición del hierro fundido Componente de la roca

7. No metal Componente principal de hierro fundido 8. Elemento de aleación Personalidad destacada 9. Elemento de aleación Madera

Mensaje: "Hierros fundidos utilizados en ingeniería mecánica" Aprenda la clasificación de los hierros fundidos y su marcado. Tareas para el hogar.


Desarrollador: Kremis E.P.

Propósito: estudiar el hierro fundido Tareas:

- para estudiar:
influencia de las impurezas permanentes en la estructura y propiedades
hierro fundido;
clasificación de las fundiciones;
propiedades y aplicaciones de las fundiciones
marcado de hierro fundido según GOST;
-aprender a:
elegir el tipo de hierro fundido para la fabricación de piezas de máquinas;
descifrar grados de hierro fundido.

Las aleaciones de hierro con carbono que contienen carbono de 2,14 a 6,67% se denominan fundiciones.

Influencia aproximada de los elementos en la estructura del hierro fundido.
Influencia
Elementos
Contenido en %
Grafitización relativa
acción
a la principal
metal
masa
Disminuir
contenido
perlita
para grafito
a
endurecimiento
en sólido
poder
Aumentar
cantidad y
ampliación
+ 1,0
+ 1,0
Silicio
Hasta 3.0
Carbón
Manganeso
Más de 1,7
» 0.8
Mismo
Aplastante
perlita
Mismo
Débil
aplastante
+ 1,0
+0,2 a +0,5
» 1.0
Educación
sulfuroso
manganeso
Lo mismo, pero menos
- 0,2
» -0.2 » 0.5
Fósforo
Hasta 1.0
Educación
fosfuros
Influye débilmente
+ 0,1
» + 0.1 » -0.2
Azufre
» 0.2
Educación
sulfuros
Disminuir
cantidad
- 2,0
"-2"-4
Níquel
» 1.5
Aplastante
perlita
+ 0,4
» + 0,4 » - 0,2
Cromo
» 1.0
Mismo
- 1,2
» - 1.2 » - 3.0
Aumentar
cantidad y
débil
aplastante
Disminuir
cantidad y
débil
aplastante
Notas: 1. El signo "+" significa positivo y el signo "-" significa influencia negativa.

proceso de grafitización.

proceso de grafitización
.
El grafito es una modificación polimórfica del carbono.
Métodos para la formación de grafito en fundición.
- de la fase líquida;
- durante la descomposición de cementita previamente formada.
Grafitización de la fase líquida, así como de la descomposición.
cementita primaria y cementita, que es parte de
Los eutécticos se denominan la etapa primaria de la grafitización.
La separación del grafito secundario de la austenita se denomina
etapa intermedia de grafitización.
La formación de grafito eutectoide, así como de grafito,
formado como resultado de cementita, que es parte de
perlita se llama la etapa secundaria de grafitización.

Formas de grafito: lamelar; globular; escamoso; vermicular

Clasificación de hierro fundido

Dependiendo del estado del carbono en el hierro fundido, hay:
fundición blanca - carbono en estado ligado en forma de cementita, en
la fractura es blanca y tiene un brillo metálico
hierro fundido gris: todo o la mayor parte del carbono está en
estado libre como grafito
la mitad - parte del carbono está en el libre
estado en forma de grafito
alta resistencia
forma esférica
hierro maleable
forma
hierro fundido
grafito
inclusión
tener
- las inclusiones de grafito tienen una forma escamosa

Dependiendo de la forma del grafito y
se distinguen las condiciones de su formación
los siguientes grupos de fundiciones
gris - con grafito laminar
de alta resistencia - con esfera
grafito
maleable - con grafito escamoso

Esquemas de microestructuras de hierro fundido según la base metálica y la forma de las inclusiones de grafito.

Hierro fundido gris
Propiedades
Las propiedades mecánicas de la fundición gris dependen de
número y tamaño de las inclusiones de grafito. Por
en comparación con una base de metal, el grafito tiene
baja fuerza Por lo tanto, las inclusiones de grafito
pueden considerarse discontinuidades,
debilitamiento de la base metálica. Porque
las inclusiones laminares se debilitan más fuertemente
base metálica, la fundición gris tiene la mayor
bajas características, tanto de fuerza como de
plasticidad entre todas las ingenierías
hierros fundidos Reducción del tamaño de las inclusiones de grafito
mejora las propiedades mecánicas.

Solicitud

Teniendo en cuenta la baja resistencia de las piezas fundidas de gris
Las cargas de tracción e impacto de hierro fundido deben ser
utilice este material para piezas que
sometido a compresión o flexión.
cargas En la industria de las máquinas herramienta, estos son básicos, caso
piezas, soportes, engranajes, guías;
en la industria automotriz - bloques de cilindros, anillos de pistón,
árboles de levas, discos de embrague. Piezas fundidas de
El hierro fundido gris también se utiliza en
ingeniería eléctrica, para la fabricación de bienes
consumo popular.

Hierro dúctil
Propiedades
Estos hierros fundidos tienen alta fluidez,
contracción lineal - alrededor del 1%. Tensiones de fundición en
las piezas fundidas son ligeramente más altas que las de fundición gris. Debido al alto módulo de elasticidad, bastante alto
maquinabilidad Poseer
soldabilidad satisfactoria.

Solicitud

El hierro dúctil se utiliza para hacer paredes delgadas
fundición (anillos de pistón), forja
martillos, bancadas y bastidores de prensas y trenes de laminación,
moldes, portaherramientas, placas frontales.
Piezas fundidas de cigüeñales de hasta 2..3 toneladas, en lugar de
ejes de acero forjado, tienen una mayor
viscosidad cíclica, insensible a
concentradores de voltaje externo, tienen
las mejores propiedades antifricción y
mucho mas barato.

hierro maleable
Propiedades
Las fundiciones maleables ferríticas (KCh 33-8, KCh 37-12) tienen
mayor ductilidad y perlítica
(KCh 50-4, KCh 60-3) mayor resistencia

Solicitud

Las fundiciones de hierro dúctil se utilizan para piezas
operando bajo cargas de choque y vibración.
Los cárteres están hechos de hierros fundidos ferríticos.
cajas de engranajes, cubos, ganchos, soportes, abrazaderas, acoplamientos,
bridas
Las horquillas están hechas de hierro fundido perlítico.
ejes cardánicos, eslabones y rodillos de cadenas transportadoras,
pastillas de freno.

Fundiciones enfriadas y otras fundiciones Las fundiciones enfriadas son fundiciones que tienen una superficie de fundición blanca y una fundición gris o dúctil en el interior.

Compuesto
2,8…3,6 % de carbono y contenido reducido de silicio
–0,5…0,8 %.
Propiedades
Tienen una gran dureza superficial (950…1000
HB) y muy alta resistencia al desgaste.

Aplicación Utilizado para la fabricación de ejes de rodadura, ruedas de vagones con llantas blanqueadas, bolas para molinos de bolas. Para la fabricación de

piezas que funcionan en condiciones
desgaste abrasivo, se utilizan fundiciones blancas,
aleado con cromo, cromo y manganeso, cromo y
níquel. Las piezas fundidas de este tipo de hierro fundido se caracterizan por una alta
dureza y resistencia al desgaste.
Para piezas que funcionan en condiciones de desgaste a altas
temperaturas altas, use alto contenido de cromo y
fundición de cromo-níquel. Resistencia al calor lograda
fundición de hierro aleado con silicio (5…6%) y aluminio (1…2
%). La resistencia a la corrosión aumenta con la aleación.
cromo, níquel, silicio.
Para hierro fundido, se puede aplicar un tratamiento térmico.

Marcado de hierro fundido

KCh30-6
MF15

El hierro fundido gris está marcado con las letras SCh con la adición de un número que indica la resistencia a la tracción del hierro fundido. Por ejemplo: MF15 MF - gris

El hierro fundido gris está marcado con las letras SCh con
sumando un número que indica
resistencia a la tracción del hierro fundido en
extensión.
Por ejemplo: SC15
MF - fundición gris;
15 - resistencia a la tracción
σv=150MPa.

El hierro fundido maleable está marcado con las letras КЧ y números. Los primeros dos dígitos indican la resistencia a la tracción, y el segundo alargamiento

El hierro fundido maleable está marcado con las letras КЧ y
números. Los dos primeros dígitos indican
resistencia a la tracción, y
el segundo alargamiento en
extensión.
Por ejemplo: KCH30-6
KCh - hierro fundido maleable;
30 - resistencia a la tracción
σv=300MPa;
6 - elongación en
estiramiento δ=6%.

El hierro dúctil está marcado con las letras HF y números. Los primeros dos dígitos indican la resistencia a la tracción, y el segundo relativo y

El hierro dúctil está marcado
Letras y números HF. Dos primeros
Los números indican la resistencia a la tracción.
estiramiento, y el segundo relativo
alargamiento a la tracción.
Por ejemplo: VCh35-22
VCh - hierro fundido de alta resistencia;
35 - resistencia a la tracción
σv=350MPa;
22 - alargamiento en
estiramiento δ=22%.

Calidades de fundición gris para fundición utilizadas en las principales ramas de la ingeniería

Industria
Ingeniería Mecánica
Finalidad de las fundiciones
Grado de hierro fundido (según GOST 1412 - 70)
Industria automotriz
Cajas de cambios, tubos de admisión y escape, volantes
Bloques de cilindros
mediados 15-32
mediados 18-36 mediados 24-44
culatas
rango medio 21-40; MF 28-48
camisas de cilindro
MF 21-40
Camas de prensa, cilindros hidráulicos
ESCUELA 32-52
Bancadas de máquinas, placas de marcado,
cilindros hidraulicos, valvulas
MF 21-40
Bases de máquinas, patines, mesas
mediados de 18-36
Comederos, grifos, bases, platos
FM 00
Pequeños y medianos castings no responsables
mediados 15-32
Tubos de escape, volantes,
marcos de cimentación, cárteres, cubiertas
cilindros de trabajo, bloques y otros
castings críticos
MF 21-40
Construcción de tractores
Industria de máquinas herramienta
Edificio diésel

PREGUNTAS DE PRUEBA

1. ¿Qué aleaciones son los hierros fundidos?
2. ¿En qué grupos se dividen los hierros fundidos?
2. ¿Qué forma puede tener el grafito?
3. ¿Qué propiedad le da el grafito al hierro fundido?
4. ¿Cuáles son las propiedades de la fundición gris?
5. ¿Qué hierros fundidos se llaman enfriados?
6. ¿Por qué el hierro fundido blanco tiene un uso limitado?
7. ¿Cómo se marcan los hierros fundidos?

Tareas para el hogar

, p.80-87
Crea una presentación.
Temas de presentación:
hierros fundidos modificados.
Hierros fundidos antifricción.
Influencia del carbono en las propiedades de las fundiciones.

Bibliografía

1 Nikiforov V. M. Tecnología de los metales y materiales de construcción.
- M.: Mashinostroenie, 1987
2 Manual del fabricante de máquinas. En 6 tomos T. 6 / Bajo la dirección de E.A. Satel. - 3er
ed., corregido. y adicional – M.: Mashinostroenie, 1964. 540 p. enfermo.
3 http://mashinostroenie.3dn.ru/publ/materialovedenie/chuguny/25-1-0-27
4 http://do.gendocs.ru/docs/index-208591.html?page=4#5480651

presentación de diapositivas

Texto de la diapositiva: Tema: "Hierros fundidos. Clasificación de los hierros fundidos"

Texto de la diapositiva: 1. Fluidez: la capacidad de los metales y las aleaciones en estado fundido para llenar las cavidades del molde (+) 2. La cristalización es la transición de un metal de un estado sólido a un estado líquido (-) 3. Fluencia - la capacidad de un material para deformarse plásticamente lenta y continuamente.... (+) 4. Maleabilidad - la capacidad de los metales y las aleaciones para someterse a diversos métodos de mecanizado y herramientas de corte (-) 5. Contracción - la capacidad de metales y aleaciones para reducir su tamaño después de la solidificación (+) Encuesta relámpago

Texto de la diapositiva: El hierro fundido es una aleación de hierro y carbono, el contenido de carbono es superior al 2,14 %.

Texto de la diapositiva:

Texto de la diapositiva: ÚTIL IMPUREZAS NOCIVAS MANGANESO - aumenta la dureza del hierro fundido SILICIO - aumenta la resistencia y la tenacidad, mejora las propiedades de fundición .. AZUFRE - reduce la resistencia, empeora las propiedades de fundición FÓSFORO - aumenta la fragilidad

Texto de la diapositiva: según el grado de grafitización, que determina el tipo de fractura, en gris, blanco y medio (o blanqueado); dependiendo de la forma de las inclusiones de grafito: para hierro fundido con grafito laminar, esférico (hierro fundido de alta resistencia), vermicular y escamoso (hierro fundido dúctil); según el propósito, para hierro estructural y fundido con propiedades especiales; por composición química - en aleado y sin alear. Clasificación y propiedades del hierro fundido.

Texto de la diapositiva: Clasificación de las fundiciones: 1. Por estructura: 1) Fundición primaria: arrabio o blanco (c \u003d 3,7 % - 4,5 %) Fe3C: cementita para la producción de acero. 2) Hierro gris o fundido. marca: SCH - 15 Marcado de fundición gris: Letras SCh - (que denotan fundición gris) Números - resistencia a la tracción, kgf / mm2; Ejemplo SC - 18 - Fundición gris, 18 - - Resistencia a la tracción, 18 kgf/mm2;

Texto de la diapositiva: 3) Hierro fundido dúctil KCh - 40 - 10, KCh 40-20 Marcado de hierros dúctiles: Letras KCh - (indicar hierro dúctil) Números - (1 - número - resistencia a la tracción, kgf / mm2, 2 - alargamiento relativo, %) Ejemplo CN - 35 - 10 - Hierro dúctil, 35 - resistencia a la tracción, 35kgf/mm2, 10 - alargamiento relativo, 10%)

Texto de la diapositiva: 4) Hierro fundido dúctil VCh-35 Marcado de hierros dúctiles: Letras VCh - (indicar hierro dúctil) Números - (1 - número de resistencia a la tracción, kgf / mm2, 2 - alargamiento relativo, %) Ejemplo VCh - 42 - 12 - Hierro dúctil, 42 - resistencia a la tracción, 35kgf/mm2, 12 - alargamiento relativo, 10%)

Diapositiva #10

Texto de la diapositiva: 5) Hierro fundido antifricción - obtenido sobre la base de hierros fundidos grises, dúctiles y dúctiles. Marcado de hierro fundido antifricción: Las letras АЧ– (indican hierro fundido antifricción) Números - número de grado según GOST Ejemplo AChS - 2, hierro fundido gris antifricción, 2 - número de grado según GOST.

Diapositiva #11

Texto de la diapositiva: X - CROMO; D - COBRE T - TITANIO M - MOLIBDENO N - NÍQUEL U - ALUMINIO C - SILICIO G - MANGANESO F - VANADIO 6) Fundiciones aleadas - fundiciones en las que se introducen elementos especiales para mejorar las propiedades de las fundiciones.

Diapositiva #12

Texto de la diapositiva: ChN 1KhMD - hierro fundido aleado, contenido de níquel - 1 %, contenido de molibdeno y cobre - hasta 1,5 %

Diapositiva #13

Texto de la diapositiva: ¿Cuál es el nombre del hierro fundido, en el que el carbono está contenido en forma de cementita? ¿Cómo se llama el hierro fundido obtenido por enfriamiento lento? ¿Cuál es el nombre del hierro fundido con inclusiones esféricas? ¿Qué hierro fundido se convierte en acero? ¿Cómo se llama el hierro fundido obtenido por recocido? ¿Cuál es el nombre del hierro fundido, en el que el carbono está en forma de placas de grafito? ¿Cuál es el nombre del hierro fundido obtenido como resultado de la modificación? ¿Cómo se llama el hierro fundido con grafito en forma de escamas? ¿Qué hierro fundido tiene altas propiedades de fundición? ¿Qué hierro fundido tiene alta ductilidad? Forma de respuesta: una combinación del número de pregunta y la letra de la respuesta. Opciones de respuesta: a) gris b) blanco c) maleable d) de alta resistencia

Diapositiva #14

Texto de la diapositiva: 1.b 2.a 3.d 4.b 5.c 6.a 7.d 8.c 9.a 10.c Respuestas:

Diapositiva #15

Texto de la diapositiva: 1. Hierro fundido Transporte de madera por río 2. Metal Componente principal del hierro fundido 3. No metal Componente indeseable del hierro fundido Crucigrama "Asociación"

Diapositiva #16

Texto de la diapositiva: 4. Aditivos de aleación Aleaciones de hierro con silicio, manganeso 5. Elemento de aleación Piel 6. No metal en la composición del hierro fundido Componente de la roca

Diapositiva #17

Texto de la diapositiva: 7. No metálico El componente principal del hierro fundido 8. Elemento de aleación Personalidad destacada 9. Elemento de aleación Bosque

Diapositiva #18

Texto de la diapositiva: Mensaje: "Hierros fundidos utilizados en ingeniería mecánica" Aprenda la clasificación de los hierros fundidos y su marcado. Tareas para el hogar.