Литейное производство : производство отливок из чугуна и стали

 
Новотроицкий филиал 
Кафедра металлургических технологий 

Е.В. Братковский, В.И. Воронцов, Л.Я. Козлов 

 

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. 
ПРОИЗВОДСТВО ОТЛИВОК 
ИЗ ЧУГУНА И СТАЛИ 

Лабораторный практикум 
для студентов специальности 1101 

Рекомендован редакционно-издательским  
советом института

МОСКВА 2002 

 

УДК 621.74.001.53 
 
Б87 

Б87 
Братковский Е.В., Воронцов В.И., Козлов Л.Я. Литейное производство: Производство отливок из чугуна и стали: Лаб. 
практикум. – М.: МИСиС, 2002. – 55 с. 

Лабораторный практикум по курсу «Литейное производство» для 
студентов специальности 1101 «Металлургия чёрных металлов» содержит 
пять лабораторных работ, посвященных наиболее сложному материалу курса: оценке структуры различных чугунов, модифицированию чугуна графитизирующими добавками, литейным свойствам железоуглеродистых сплавов, неметаллическим включениям в среднеуглеродистой стали и влиянию 
термической обработки на структуру и свойства отливок. 
 

 Московский государственный 
институт стали и сплавов 
(Технологический университет) 
(МИСиС), 2002 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

Указания по технике безопасности при выполнении 
лабораторных работ ................................................................................. 4 
Лабораторная работа 1 
Оценка структуры чугунных отливок ............................................... 6 
Лабораторная работа 2 
Модифицирование чугуна графитизирующими добавками.......... 16 
Лабораторная работа 3 
Литейные свойства железоуглеродистых сплавов ......................... 26 
Лабораторная работа 4 
Неметаллические включения в литой среднеуглеродистой стали ....... 37 
Лабораторная работа 5 
Влияние термической обработки на структуру  
и свойства отливок ............................................................................ 44 
Библиографический список ................................................................... 54 

УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ 
БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ 
ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ 

Наиболее частыми видами травм при выполнении работ в литейной лаборатории являются ожоги, поражение током и ушибы. 
Причинами ожогов в большинстве случаев является выброс расплавленного металла при загрузке в него влажной шихты в процессе 
плавки, брызги расплавленного металла, выброс жидкого металла 
при заливке в холодную металлическую или песчаную форму, неосторожное обращение с горячими отливками. 

Поражение электрическим током связано с непосредственным соприкосновением с токонесущими частями различных лабораторных установок, замыканием на корпус электрических печей и 
двигателей, нарушением заземлений, самопроизвольным подсоединением лабораторного оборудования к источникам питания. 

Основной причиной ушибов является неосторожность и небрежность в обращении с инструментом и литейными формами при 
их перемещении. 

Для предотвращения травм необходимо соблюдать следующие правила. 
1. Включать приборы в сеть необходимо только под присмотром лаборанта! 
2. Включать и выключать плавильные печи только в присутствии лаборанта. Перед включением проверить их заземление. 
3. Не допускать загрузки влажных, не подогретых шихтовых 
материалов и флюсов в жидкий металл. 
4. Выполнение любых операций с расплавленным металлом в 
печи (замер температуры, удаление шлака, рафинирование, модифицирование, переливание, отбор проб металла и др.) производить 
только при отключенном напряжении. При этом обязательно пользоваться защитными лицевыми щитками или очками, рукавицами и 
надевать головной убор. При работе использовать только окрашенный и просушенный плавильный инструмент. 
5. Необходимо подогревать металлические формы перед их 
заполнением жидким металлом. 

6. При заливке литейных форм металлом и переливе металла 
из печи в ковш обязательно пользоваться рукавицами, защитными 
лицевыми щитками или очками и головным убором. 
7. Извлечение отливки из литейных форм производить не менее чем через 10…15 мин после заливки. 
8. Загрузку любых материалов, стержней, литейных форм и 
изложниц в сушильные печи и их выгрузку осуществлять только при 
отключенном напряжении, предварительно надев рукавицы. 
9. Перед началом работы на оборудовании проверить его заземление. 
10. При подготовке формовочных и стержневых смесей материалы загружать только в неработающие бегуны. 
11. Травление макро- и микрошлифов проводить только в вытяжном шкафу. 
12. Литейные формы и грузы массой более 16 кг перемещать 
только под наблюдением лаборанта. 

Лабораторная работа 1 

ОЦЕНКА СТРУКТУРЫ ЧУГУННЫХ 
ОТЛИВОК 

(4 часа) 

1.1. Цели работы 

1. Закрепление теоретических знаний о структурообразовании чугуна, влиянии различных технологических факторов на характер эвтектического и эвтектоидного превращений в чугуне. 
2. Приобретение 
навыков 
практического 
использования 
ГОСТ 3443–87 «Отливки из чугуна с различной формой графита. 
Методы определения структуры» для оценки и описания структуры 
различных типов чугунов. 
3. Приобретение навыков приготовления металлографических шлифов, выбора травителя, метода травления и изготовления 
фотографий микроструктуры чугуна. Выработка навыков использовать микроскоп для количественной и качественной оценки структуры чугунов. 
4. Приобретение навыков в определении твердости и микротвердости структурных составляющих чугунов. 

1.2. Теоретическое введение 

Основным процессом, определяющим структуру чугуна, а, 
следовательно, механические и служебные свойства чугунных отливок, является формирование высокоуглеродистой фазы. 
Чугун – это многокомпонентный сплав железа с углеродом, 
характеризующийся эвтектическим превращением. Его строение, а, 
следовательно, и механические свойства определяются многочисленными факторами. Наибольшее влияние оказывает состав сплава, 
т. е. содержание элементов, постоянно присутствующих в чугуне (С, 
Si, Mn, S, P), легирующих элементов, случайных примесей. Однако 
для формирования структуры чрезвычайно важны скорость охлаждения, термовременная обработка (перегрев и время выдержки) модифицирование и другие виды внепечной обработки сплава. Связь