Чавуни. Лабораторна робота

Який хімічний склад чавуну КЧ37-12?

• 2,0-2,2% С; 1,0-1,4% Si

• 2,4-2,7% С; 1,0-1,4% Si; 0,2-0,4% Mn; ≤0,12% S; ≤0,06% P

• 3,0-3,2% С; 1,5-2,0% Si

• 2,8-3,0% С; 0,8-1,2% Si

Answer explanation

КЧ37-12 - це ковкий чавун з чітко регламентованим хімічним складом. Вміст вуглецю 2,4-2,7% забезпечує оптимальне співвідношення міцності та пластичності. Кремній (1,0-1,4%) сприяє графітизації. Марганець (0,2-0,4%) покращує механічні властивості. Низький вміст сірки (≤0,12%) та фосфору (≤0,06%) зменшує крихкість.

Яка вихідна структура досліджуваного чавуну?

• Перліт + графіт

• Ферит + графіт

• Ферит + перліт + графіт

• Мартенсит + графіт

Answer explanation

Вихідна структура складається з фериту, перліту та графіту. Така структура забезпечує оптимальне поєднання міцності (за рахунок перліту), пластичності (за рахунок фериту) та оброблюваності (за рахунок графіту). Цифри в марці чавуну КЧ37-12 вказують на міцність 37 кгс/мм² та відносне подовження 12%.

Яка твердість чавуну до гартування?

• 15 HRC

• 12 HRC

• 10 HRC

• 8 HRC

Answer explanation

Твердість 8 HRC є типовою для ферито-перлітного чавуну до гартування. Така відносно низька твердість обумовлена наявністю м'якого фериту та включень графіту, які розривають металеву матрицю та знижують її механічні властивості.

При якій температурі гартування отримано найдрібнішу мартенситну структуру

• 750°C

• 850°C

• 900°C

• 1000°C

Answer explanation

При 850°C формується дрібноголчастий мартенсит з невеликою кількістю залишкового аустеніту. Ця температура є оптимальною, оскільки забезпечує повну аустенітизацію без значного росту зерна. При вищих температурах утворюється крупноголчастий мартенсит.

Як змінюється твердість при збільшенні температури гартування від 850°C до 1000°C?

• Постійно зростає

• Постійно знижується

• Спочатку зростає, потім знижується

• Не змінюється

Answer explanation

вердість знижується з 54 HRC при 850°C до 41 HRC при 1000°C. Це пов'язано зі збільшенням кількості залишкового аустеніту при підвищенні температури гартування та укрупненням мартенситної структури.

Який час нагрівання використовувався при гартуванні?

• 30 хвилин

• 35 хвилин

• 40 хвилин

• 45 хвилин

Answer explanation

Час нагрівання 40 хвилин є оптимальним для повного прогріву зразків та завершення процесів аустенітизації. Цей час забезпечує рівномірний прогрів по перерізу без надмірного росту зерна.

Яка твердість після нормалізації при витримці 45 хвилин?

• 29 HRC

• 30 HRC

• 31 HRC

• 32 HRC

Answer explanation

Твердість 31 HRC досягається завдяки утворенню більш дисперсної перлітної структури при охолодженні на повітрі. Збільшення часу витримки до 45 хвилин сприяє більш повній гомогенізації аустеніту.

Яка структура отримується після нормалізації?

• Мартенсит + графіт

• Перліт (сорбіт) більш дисперсний + графіт

• Ферит + перліт + графіт

• Троостит + графіт

Answer explanation

При нормалізації формується дисперсна перлітна (сорбітна) структура завдяки прискореному охолодженню на повітрі. Графіт зберігає свою форму та розміри. Така структура забезпечує підвищену міцність при збереженні задовільної пластичності.

Архітектурна спадщина": Який найдавніший чавунний виріб знайдено в Україні?

• Гармата

• Дзвін

• Плуг

• Котел

Answer explanation

Дзвони були одними з перших виробів з чавуну в Україні, які почали виготовляти ще в часи Київської Русі. Чавун обрали через його відмінні ливарні властивості та здатність створювати чистий, потужний звук завдяки особливій структурі з включеннями графіту.

"Металургійний ребус": Чому графіт у чавуні називають "чорним золотом"?

• Через його колір

• Через високу вартіст

• Через властивість працювати як мастило

• Через рідкісність

Answer explanation

Пластинчатий графіт у чавуні діє як природне мастило, покращуючи антифрикційні властивості. При терті графіт заповнює мікронерівності поверхні, зменшуючи коефіцієнт тертя та знос деталей. Це особливо важливо для виготовлення підшипників ковзання та інших деталей, що працюють в умовах тертя.