Реферат на тему Литературно-текстовый обзор жаростойких чугунов

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 2
1. История выплавки и применения чугуна 4
2. Свойства чугунов 7
3. Виды чугунов 8
4. Жаростойкие чугуны 14
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 20
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Жаростойкость некоторых легированных чугунов (ГОСТ 7769-82) 24
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Доменная печь для производства чугуна 25
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Диаграмма состояния железо-углерод 26
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Продукция из жаропрочного чугуна 27

Введение:

Чугун — это группа железоуглеродистых сплавов с содержанием углерода более 2,14%. Его полезность проистекает из его относительно низкой температуры плавления. Компоненты сплава влияют на его цвет при разрушении: белый чугун имеет карбидные примеси, что отклоняют проходящую трещину и инициируют бесчисленные новые трещины при разрушении материала, а ковкий чугун имеет сферическую форму, графитовые «узелки», которые не дают трещине развиваться дальше.
Углерод (C) в диапазоне от 1,8 до 4 мас. % И кремний (Si) 1–3 мас. % Являются основными легирующими элементами чугуна. Железные сплавы с более низким содержанием углерода (≈0,8%) известны как сталь. Хотя это технически делает систему Fe-C-Si тройной, принцип затвердевания чугуна можно понять из более простой бинарной фазовой диаграммы железо-углерод. Поскольку составы большинства чугунов находятся вокруг точки эвтектики (самая низкая точка жидкости) системы железо-углерод, температуры плавления обычно находятся в диапазоне от 1150 до 1200 ° C (от 2100 до 2190 ° F), что составляет около 300 ° C (На 540 ° F) ниже, чем температура плавления чистого железа на 1535 ° C (2795 ° F).
Чугун, как правило, хрупкий, за исключением ковкого чугуна. Обладая относительно низкой температурой плавления, хорошей текучестью, литейной способностью, превосходной обрабатываемостью, устойчивостью к деформации и износостойкостью, чугуны стали инженерным материалом с широким спектром применения и используются в трубах, машинах и деталях автомобильной промышленности, таких как цилиндры головки (снижение использования), блоки цилиндров и коробки передач (также снижение использования). Он устойчив к разрушению и ослаблению при окислении.
Самые ранние чугунные артефакты датируются 5-м веком до нашей эры и были обнаружены археологами в том, что сейчас называется Цзянсу в Китае.
Чугун использовался в древнем Китае для войны, сельского хозяйства и архитектуры. В течение 15-ого столетия чугун стал использоваться для пушки в Бургундии, Франции и в Англии во время Реформации. Количество чугуна, используемого для пушек, требовало крупномасштабного производства.
Первый чугунный мост был построен в 1770-х годах Авраамом Дарби III и известен как Железный мост. Чугун также использовался в строительстве зданий.
Чугун производится из железа, которое является продуктом плавки железной руды в доменной печи. Чугун может быть получен непосредственно из расплавленного железа или путем повторного плавления чугуна, часто наряду с существенными количествами железа, стали, известняка, углерода (кокса) и с помощью различных шагов для удаления нежелательных загрязняющих веществ.
Фосфор и сера могут быть сожжены из расплавленного железа, но это также сжигает углерод, который должен быть заменен. В зависимости от применения содержание углерода и кремния регулируется до желаемых уровней, которые могут составлять от 2 до 3,5% и от 1 до 3% соответственно.
При желании другие элементы затем добавляются в расплав перед тем, как окончательная форма будет получена литьем.
Сегодня подавляющая масса мировых объемов чугуна выплавляется в доменных печах для дальнейшего передела в сталь в мартеновских (почти все в мире выведены из эксплуатации), кислородно-конвертерных и электросталеплавильных цехах.

Заключение:

Таким образом, к жаропрочным чугунам относятся высоко никелевые чугуны с шаровидным графитом с асутенитной или аустенито-карбид¬ной матрицей, обладающие повышенным сопротивлением пол-зучести и пределом длительной прочности.
Благодаря высоко никелевой аустенитной матрице жаропрочные чугуны одновременно имеют высокую коррозионную стойкость во многих жидких и газообразных коррозионных средах, они немагнитны и в широком диапазоне температур не меняют структуру.
Шаровидный графит и вязкая матрица обеспечивают доста¬точно высокие механические свойства, а хорошие литейные свойства позволяют получать сложные фасонные отливки из этих чугунов.
Марки и химический состав жаропрочных чугунов в соответ¬ствии с ГОСТ 7769—82 и со стандартом ИСО 2892—73 представ¬лены в приложении 1.
Чугуны марок ЧН11ГШ S—NiMn 13 7, S—NiMn 23 4 содержат, наряду с никелем, марганец, в их структуре имеются включения карбидов марганца. Чугуны ма¬рок ЧН19ХЗШ, S—NiCr 20 2, S—NiCr 20 3, S—NiCr 30 1, S— NiCr 30 3, S—NiCr 35 3 легированы хромом, в их структуре

Фрагмент текста работы:

1. История выплавки и применения чугуна

Чугун является промежуточным продуктом металлургической промышленности, также известным как сырое железо, которое сначала получают из плавильной печи в форме продолговатых блоков.,
Чугун имеет очень высокое содержание углерода, обычно 3,8–4,7%, вместе с кремнеземом и другими составляющими окалины, что делает его очень хрупким и бесполезным в качестве материала, за исключением ограниченного применения. Чугун получают путем плавки железной руды в транспортируемый слиток из нечистого железа с высоким содержанием углерода в доменной печи в качестве ингредиента для дальнейших стадий переработки. [4]
Традиционной формой форм, используемых для чугунных слитков, была разветвленная структура, образованная в песке, с множеством отдельных слитков под прямым углом к центральному каналу или бегунку.
Когда металл остыл и затвердел, более мелкие слитки были просто оторваны от бегуна, отсюда и название чугун (Англ. – pig iron). Так как чугун предназначен для переплавки, неравномерный размер слитков и включение небольшого количества песка вызывало лишь незначительные проблемы, учитывая легкость разливки и обработки их.
Плавка и производство кованого железа были известны в древней Европе и на Ближнем Востоке, но железо производилось в цветах путем прямого восстановления. Чугун не производился в Европе до средневековья.
Китайцы также изготавливали чугунное железо поздней династией Чжоу (которая закончилась в 256 г. до н.э.). [6]
Печи, такие как Lapphyttan в Швеции, могут быть построены в 12 веке; а некоторые в Марке, Вестфалия, Германия, до 13го числа. Остается установить, являются ли эти североевропейские разработки китайскими.
Вагнер постулировал возможную связь через персидские контакты с Китаем по Шелковому пути и контакты викингов с Персией, но существует хронологический разрыв между периодом викингов и лафиттаном.
Фазовый переход железа в жидкость в печи был явлением, которого удалось избежать, поскольку обезуглероживание чугуна в стали было чрезвычайно утомительным процессом с использованием средневековой технологии.
Традиционный чугун перерабатывался в кованое железо в кузницах, позднее в печах для пудлинга, а в последнее время — в сталь.
В этих процессах чугун расплавляется, и сильный поток воздуха направляется на него при его перемешивании или перемешивании. Это приводит к тщательному окислению растворенных примесей (таких, как кремний). Промежуточный продукт для пудлинга известен как рафинированный чугун, мелкозернистый металл или рафинированный чугун.
Чугун также может быть использован для производства серого чугуна. Это достигается путем переплавки чугуна, часто вместе со значительными количествами стали и металлолома, удаления нежелательных загрязнений, добавления сплавов и корректировки содержания углерода. Некоторые марки чугуна подходят для производства ковкого чугуна.
Это чугуны высокой чистоты, и в зависимости от марки производимого ковкого чугуна, эти чугуны могут содержать мало кремния, марганца, серы и фосфора. Эти виды чугуна используются для разбавления всех элементов (кроме углерода) в загрузке из ковкого чугуна, что может быть вредным для процесса из ковкого чугуна.
Использование чугуна в строительных целях началось в конце 1770-х годов, когда Авраам Дарби III построил Железный мост, хотя короткие балки уже использовались, например, в доменных печах в Коалбрукдейле. Затем последовали другие изобретения, в том числе одно запатентованное Томасом Пейном. Чугунные мосты стали обычным явлением, поскольку промышленная революция набирала обороты. Томас Телфорд принял материал для своего моста вверх по течению в Билдвасе, а затем для акведука Лонгдон-он-Терн, водосточного канала в Лонгдон-он-Терн на канале Шрусбери. [7]
За ним последовали Чиркский акведук и Акведук Понткизилльте, оба из которых продолжают использоваться после недавних реставраций. Чугунные балочные мосты широко использовались ранними железными дорогами, такими как мост Уотер-стрит на конечной остановке в Манчестере Ливерпульской и Манчестерской железной дороги.
Проблемы возникли, когда новый мост с железной дорогой Честер и Холихед через реку Ди в Честере рухнул в мае 1847 года, менее чем через год после его открытия. Катастрофа моста Ди была вызвана чрезмерной нагрузкой в центре балки проезжающим поездом, и многие аналогичные мосты пришлось снести и восстановить, часто из кованого железа. Мост был плохо спроектирован, его связывали стропы из кованого железа, которые ошибочно считали, что они укрепляют конструкцию. Центры балок были изогнуты, нижний край натянут, где чугун, как кладка, очень слабый.
Наилучшим способом использования чугуна для строительства мостов было использование арок, чтобы весь материал был сжат. Чугун, как и каменная кладка, очень прочен на сжатие. Кованое железо, как и большинство других видов железа и, как и большинство металлов в целом, прочно на растяжение, а также прочно и устойчиво к разрушению. Отношения между кованым железом и чугуном в структурных целях могут рассматриваться как аналогичные отношениям между деревом и камнем.
Тем не менее, чугун продолжал использоваться несоответствующими структурными способами, пока катастрофа на Тей-Рейл-Бридж в 1879 году не поставила под серьезное сомнение использование материала.
Важнейшие проушины для удержания поперечных балок и распорок на мосту Тея были отлиты как одно целое с колоннами, и они потерпели неудачу на ранних стадиях аварии. Кроме того, отверстия для болтов также были отлиты и не просверлены, так что все натяжение соединительных стержней было расположено в углу, а не распределено по длине отверстия. Запасной мост был построен из кованого железа и стали.
Однако произошли дальнейшие обрушения моста, кульминацией которых стала железнодорожная авария на Норвудском перекрестке в 1891 году. Тысячи чугунных железнодорожных перемычек в конечном итоге были заменены стальными аналогами. [8]