Презентация, доклад Чугун

в. до н.э.
Чугун был известен за 4—6 вв. до н. э
В конце XII в. применяли различные изделия из чугуна.
Строительные ма­териалы из чугуна начинают все шире применяться в гражданской и промыш­ленной архитектуре XVIII -XIX вв.

примеси (Si, MnЧугуны содержат постоянные примеси (Si, Mn, SЧугуны содержат постоянные примеси (Si, Mn, S, P).
Также легирующие элементыТакже легирующие элементы (CrТакже легирующие элементы (Cr, NiТакже легирующие элементы (Cr, Ni, VТакже легирующие элементы (Cr, Ni, V, Al).

различают:
1.Белые и серые (по цвету излома, который обуславливается структурой углерода в чугуне в виде карбида железа или свободного графита)
2.Высокопрочные с шаровидным графитом
3.Ковкие чугуны, с вермикулярным графитом

чугун

Половинчатый чугун

вид чугуна, в котором углерод в связанном состоянии в виде цементита
Основная металлическая масса белого чугуна состоит из цементитнойОсновная металлическая масса белого чугуна состоит из цементитной эвтектикиОсновная металлическая масса белого чугуна состоит из цементитной эвтектики, вторичного и эвтектоидногоОсновная металлическая масса белого чугуна состоит из цементитной эвтектики, вторичного и эвтектоидного цементита, а легированногоОсновная металлическая масса белого чугуна состоит из цементитной эвтектики, вторичного и эвтектоидного цементита, а легированного белого чугуна - из сложных карбидовОсновная металлическая масса белого чугуна состоит из цементитной эвтектики, вторичного и эвтектоидного цементита, а легированного белого чугуна - из сложных карбидов и легированного феррита.

химическое соединение с формулой Fe3C. Концентрация углерода 6,67% по массе — предельная для железоуглеродистых сплавов. Цементит — метастабильная фаза; образование стабильной фазы — графитакарбид железа, химическое соединение с формулой Fe3C. Концентрация углерода 6,67% по массе — предельная для железоуглеродистых сплавов. Цементит — метастабильная фаза; образование стабильной фазы — графита во многих случаях затруднено. Цементит имеет орторомбическую кристаллическую решётку, очень тверд и хрупок, слабо магнитен до 210 °С.

Цементит в разных количествах, в зависимости от концентрации, присутствует в железоуглеродистых сплавах уже при малых содержаниях углерода

увеличением содержания в нём углерода (карбидов)
Твёрдость белого чугуна возрастает с ростом доли карбидов в его структуре
Наивысшую твёрдость имеет белый чугун с мартенситной структурой основной металлической массы
Отливки белого чугуна обладают износостойкостью, относительной жаростойкостью и коррозионной стойкостью

углерода

Большая часть или весь углерод находится в виде графита

Чугун серый — сплав железа — сплав железа с графитом

текучесть в жидком состоянии, малая усадка)
Широко применяется в машиностроении для отливки станин станков и механизмов, поршней, цилиндров.

Важнейшие из них это кремний и марганец.
В большинстве марок серого чугуна содержание углерода лежит в пределах 2,4-3,8 %, кремнияВ большинстве марок серого чугуна содержание углерода лежит в пределах 2,4-3,8 %, кремния 1-4 % и марганца до 1,4 %.

мягкого и вязкого чугуна, получаемого из белого чугуна — условное название мягкого и вязкого чугуна, получаемого из белого чугуна отливкой и дальнейшей термической обработкой
Состоит из сталистойСостоит из сталистой основы и содержит углерод в виде графита, однако графитовые включения в ковком чугуне иные, чем в обычном сером чугуне

и способа получения (отжигИз-за своей хлопьевидной формы и способа получения (отжиг) графит в ковком чугуне часто называют углеродом отжига.
Разложение цементита ледебурита и цементита вторичного (частично) происходит на первой стадии графитизацииРазложение цементита ледебурита и цементита вторичного (частично) происходит на первой стадии графитизации, которую проводят при температуреРазложение цементита ледебурита и цементита вторичного (частично) происходит на первой стадии графитизации, которую проводят при температуре выше критической (950—1000 °СРазложение цементита ледебурита и цементита вторичного (частично) происходит на первой стадии графитизации, которую проводят при температуре выше критической (950—1000 °С); разложение эвтектоидного цементита происходит на второй стадии графитизации, которую проводят путём выдержки при температуре ниже критической (740—720 °С), или при медленном охлаждении в интервале критических температур (760—720 °С).

ковкий чугун, является доэвтектическим и имеет структуру ледебуритПо составу белый чугун, подвергающийся отжигу на ковкий чугун, является доэвтектическим и имеет структуру ледебурит + цементит (вторичный)По составу белый чугун, подвергающийся отжигу на ковкий чугун, является доэвтектическим и имеет структуру ледебурит + цементит (вторичный) + перлит
Для получения структуры феррит + углерод отжига в процессе отжига должен быть разложен цементит ледебурита, вторичный цементит и цементит эвтектоидный, то есть входящий в перлит

структуре шаровидный графит, который образуется в процессе кристаллизации

высокими эксплуатационными свойствами.

Наиболее часто применяется для изготовления изделий ответственного назначения в машиностроении, а также для производства высокопрочных труб (водоснабжение, водоотведение, газо-, нефте-проводы).

цементита

Структура такого чугуна - перлит, ледебурит и пластинчатый графит

ПЛ1, ПЛ2,
передельный фосфористый чугун — ПФ1, ПФ2, ПФ3,
передельный высококачественный чугун — ПВК1, ПВК2, ПВК3;
чугун с пластинчатым графитом — СЧ (цифры после букв «СЧ», обозначают величину временного сопротивления разрыву в кгс/мм);
антифрикционный чугун
антифрикционный серый — АЧС,
антифрикционный высокопрочный — АЧВ,
антифрикционный ковкий — АЧК;
чугун с шаровидным графитом для отливок — ВЧ (цифры после букв «ВЧ» означают временное сопротивление разрыву в кгс/мм);

числе в Китае — 477 млн тонн)

чугуна, ферросплавов из железорудного сырья

Первые доменные печи появились в Европе Первые доменные печи появились в Европе в середине XIV века, в России Первые доменные печи появились в Европе в середине XIV века, в России же — около 1630 г.

получения железа в твёрдом состоянии непосредственно из железной руды путём восстановления её в низких горнах или шахтных печах (домницах) с помощью древесного угля

в России — около 1630, вблизи Тулы и Каширы.
На Урале первый чугун получен в 1701, а в середине 18 в. благодаря развитию уральской металлургии Россия вышла на 1-е место в мире, которое удерживала до начала 19 в. До середины 18 в. единственное топливо в Д. п. — древесный уголь. В 1735 А. Дерби применил в доменной плавке каменноугольный кокс.

ограничивается прочностью кокса, на котором держится весь столб шихтовых материалов.
Загрузка шихты осуществляется сверху, через типовое загрузочное устройство, которое одновременно является и газовым затвором доменной печи

для загрузки и эффективного распределения шихты в печи
Шахта- самая большая по высоте расширяющаяся коническая часть, , в которой происходят процессы нагрева материалов и восстановления железа из оксидов  

размягчения и плавления восстановленного железа.
4. Заплечики- суживающиеся конические части, где образуется восстановительный газ — монооксид углерода
5. Горн -цилиндрическая часть, служащий для накопления жидких продуктов доменного процесса — чугуна -цилиндрическая часть, служащий для накопления жидких продуктов доменного процесса — чугуна и шлака

высокой температуры дутьяВ верхней части горна располагаются фурмы — отверстия для подачи нагретого до высокой температуры дутья — сжатого воздухаВ верхней части горна располагаются фурмы — отверстия для подачи нагретого до высокой температуры дутья — сжатого воздуха, обогащенного кислородом и углеводородным топливом

(распар) 4. Зона восстановления Fe2O3 (шахта) 5. Зона предварительного нагрева (колошник) 6. Загрузка железорудных материалов, известняка6. Загрузка железорудных материалов, известняка и кокса
7. Доменный газ 8. Столб железорудных материалов, известняка8. Столб железорудных материалов, известняка и кокса 9. Выпуск шлака 10. Выпуск жидкого чугуна 11. Сбор отходящих газов

Газы с t 1600—2300°С, содержащие 35—45% CO, 1—12% H2 и 45—65% N2, поднимаясь по печи, нагревают опускающуюся шихту, при этом CO и H2 частично окисляются до CO2 и H2O. Газы, выходящие из печи, имеют t 150—300°С.
V восстанавливается на 75—90%, Mn на 40—75%, Si и Ti в небольших количествах, Al, Mg и Ca не восстанавливаются.

+ 3CO = 2Fe + 3CO2
3Fe2O3 + CO (H2) = 2Fe3O4 + CO2 (H2O),
Fe3O4 + CO (H2) = 3FeO + CO2 (H2O).
FeO + CO (H2) = Fe + CO2 (H2O),
FeO + C = Fe + CO.
SiO2 + 2C + Fe = FeSi + 2CO
FeS + CaO = CaS + FeO.

(шихтой) в Д. п. являются: железная руда, марганцевая руда, агломерат (шихтой) в Д. п. являются: железная руда, марганцевая руда, агломерат, окатыши (шихтой) в Д. п. являются: железная руда, марганцевая руда, агломерат, окатыши, а также горючее и флюсы (шихтой) в Д. п. являются: железная руда, марганцевая руда, агломерат, окатыши, а также горючее и флюсы. Широкое применение в шихте доменных печей СССР получил офлюсованный агломерат (свыше 90%), который содержит 50—60% Fe при основности (шихтой) в Д. п. являются: железная руда, марганцевая руда, агломерат, окатыши, а также горючее и флюсы. Широкое применение в шихте доменных печей СССР получил офлюсованный агломерат (свыше 90%), который содержит 50—60% Fe при основности 1,1—1,3; расширяется применение офлюсованных окатышей. Важнейшие свойства железосодержащих шихтовых материалов, определяющие технико-экономические показатели доменной плавки: содержание железа, состав пустой породы, количество вредных примесей, а также гранулометрический состав, прочность и восстановимость. Основным горючим в Д. п. служит каменноугольный кокс. Получает распространение плавка с заменой части кокса газообразным, жидким или твёрдым топливом, вдуваемым в горн доменной печи. В качестве флюсов используется известняк, иногда доломит

Рус. яз., 1989. — 446 с. — ISBN 5-200-00797-6.
Ефименко Г.Г., Гиммельфарб А.А., Левченко В.Е. Металлургия чугуна. — Киев.: Выща школа, 1988. — 352 с.
Ферсман А. Е. Занимательная геохимия. — М.: Детгиз, 1954. — 486 

т. 1, М., 1957; Леонидов Н. К., Усовершенствование конструкций доменных печей, М., 1961; Доменный процесс по новейшим исследованиям. [Сб. ст.]. К 100-летию со дня рождения акад. М. А. Павлова, М., 1963; Доменное производство. Справочник, под ред. И. П. Бардина, т. 1—2, М., 1963; Готлиб А. Д., Доменный процесс, 2 изд., М., 1966.
В. Г. Воскобойников, А. Г. Михалевич.

«Высшая школа», 1977, с.190.
Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева "Материаловедение" Москва издательство "Машиностроение" 1990
А.П. Гуляев. Металловедение.
Я.М. Потак. Высокопрочные стали.
Б.Г. Лившиц. Металлография