%D0%A7%D1%83%D0%B3%D1%83%D0%BD%D1%8B_%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%B2_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%BC%D1%8B%D1%88%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8

1.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА • 17–18 СЕНТЯБРЯ 2026
Чугуны: применение в промышленности
Учебное заведение
Укажите полное название учебного заведения
Специальность
Укажите шифр и название специальности
Выполнил(а)
Студент(ка) группы МТО-25.142
Фамилия, имя, отчество: ____________________
Учебный проект посвящён составу, строению и свойствам чугунов,
а также причинам их широкого использования в машиностроении,
металлургии и трубопроводных системах. Начальная часть проекта
раскрывает основные виды материала и связь его структуры с
назначением деталей.
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ • ЧУГУНЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Иллюстрация литейного производства.
01 / 07

2.

ПОСТАНОВКА ПРОЕКТА
Цель и задачи проекта
Цель проекта
Выявить связь состава и структуры чугунов с их свойствами
и объяснить, почему разные виды чугуна выбирают для
конкретных промышленных деталей.
Задачи проекта
1. Рассмотреть состав, основные виды и свойства чугунов;
установить, как форма углерода влияет на поведение
материала.
2. Показать применение чугунов в машиностроении,
металлургии и коммунальной инфраструктуре.
3. Сопоставить преимущества и ограничения разных видов
чугуна при выборе материала детали.
4. Объяснить на примерах связь условий эксплуатации
изделия с требуемыми свойствами чугуна.
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ • ЧУГУНЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Промышленная
металлообработка
На слайдах 3–6 раскрыта первая
задача: от состава и структуры — к
свойствам и примерам применения.
02 / 07

3.

ЗАДАЧА 1 • СОСТАВ И ПОЛУЧЕНИЕ
Что такое чугун и как его получают
Состав железоуглеродного сплава
Чугун — сплав железа с углеродом, содержание которого
превышает примерно 2,14 % по массе. В большинстве
промышленных чугунов углерода около 2,5–4,0 %. В состав
также входят кремний, марганец, сера и фосфор.
В какой форме находится углерод
Углерод может находиться в виде свободного графита или в
связанном состоянии — прежде всего в составе цементита Fe₃C.
На структуру влияют химический состав, скорость охлаждения,
модифицирование и термическая обработка.
Основные этапы производства
Первичный чугун получают в доменной печи восстановлением
железа из руды. Для изготовления отливок шихту переплавляют
в литейной печи, корректируют состав и заливают металл в
форму. После затвердевания отливку очищают, контролируют и
при необходимости обрабатывают.
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ • ЧУГУНЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Из расплава получают отливку заданной формы.
03 / 07

4.

ЗАДАЧА 1 • КЛАССИФИКАЦИЯ
Основные виды чугуна и их структура
Серый чугун
Графит имеет форму пластинок. Они облегчают обработку резанием и
способствуют гашению вибраций, но создают концентрацию
напряжений: материал сравнительно хрупок при растяжении и ударе.
Примеры — станины станков и корпусные отливки.
Высокопрочный чугун
Графит имеет преимущественно шаровидную форму, которую получают
обработкой расплава, обычно магнийсодержащими добавками. Такая
структура обеспечивает более высокие прочность и пластичность по
сравнению с серым чугуном.
Ковкий чугун
Получают длительным отжигом отливок из белого чугуна; образуется
углерод отжига, обычно в виде хлопьевидных включений. Материал
используют для небольших деталей сложной формы. Название
«ковкий» не означает изготовление ковкой.
Белый чугун
Углерод находится преимущественно в карбидах. Высокая твёрдость и
износостойкость сочетаются с хрупкостью и трудной обработкой
резанием. Применяется в изнашиваемых деталях и как исходный
материал для ковкого чугуна.
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ • ЧУГУНЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Форма графита — один из факторов свойств чугуна.
04 / 07

5.

ЗАДАЧА 1 • СВОЙСТВА И ОГРАНИЧЕНИЯ
Почему чугун востребован в промышленности
Удобство изготовления сложных деталей
Многие чугуны обладают хорошей жидкотекучестью и
позволяют получать отливки с внутренними полостями, рёбрами
и сложной наружной формой. Литьё сокращает объём
последующей механической обработки; результат зависит от
марки
и технологии.
Полезные
эксплуатационные свойства
Серый чугун хорошо гасит вибрации, поэтому подходит для
станин и корпусов. Его теплопроводность и способность
работать при трении полезны для тормозных дисков.
Высокопрочный чугун выдерживает более высокие нагрузки
благодаря
формекоторые
графита. учитывает конструктор
Ограничения,
Серый и белый чугуны плохо переносят ударные нагрузки и
имеют малую пластичность. Сварка чугунных деталей требует
специальной технологии из-за риска трещин. Материал
выбирают по виду нагрузки, температуре, износу и условиям
коррозии.
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ • ЧУГУНЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Пример детали: тормозной диск из серого чугуна.
05 / 07

6.

ЗАДАЧА 1 • СВЯЗЬ СВОЙСТВ С ПРИМЕНЕНИЕМ
От структуры материала — к назначению детали
Машиностроение: серый чугун
Станины станков, корпуса редукторов и блоки цилиндров
изготавливают из подходящих марок серого чугуна. Литейные свойства
помогают получить сложную геометрию, а гашение вибраций повышает
устойчивость работы оборудования.
Транспорт и трубопроводы: высокопрочный чугун
Его применяют для коленчатых валов, ступиц, нагруженных корпусных
деталей и напорных труб. Шаровидный графит снижает концентрацию
напряжений; конкретную марку выбирают по требуемым прочности и
относительному удлинению.
Износостойкие и небольшие фасонные детали
Белые и легированные износостойкие чугуны используют для мелющих
тел, футеровок и рабочих слоёв некоторых валков. Из ковкого чугуна
изготавливают отдельные виды фитингов, рычагов и кронштейнов,
учитывая нагрузку и технологию.
Вывод по первой задаче
Чугуны образуют группу материалов с разными свойствами. Для
правильного выбора необходимо учитывать форму графита,
металлическую основу и наличие карбидов: именно структура
связывает состав сплава с работой готового изделия.
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ • ЧУГУНЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Иллюстрации: напорные трубы и прокатный валок.
06 / 07

7.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ СЛАЙД
Словарик основных терминов
Чугун
Железоуглеродный сплав с содержанием углерода выше примерно 2,14 %;
свойства определяются составом и структурой.
Графит
Свободная форма углерода. В чугунах встречается в виде пластинок,
шаровидных и других включений.
Цементит
Карбид железа Fe₃C — твёрдая и хрупкая структурная составляющая
железоуглеродных сплавов.
Металлическая матрица
Основная металлическая часть структуры, окружающая включения графита;
часто ферритная, перлитная или смешанная.
Модифицирование
Обработка расплава небольшими добавками для направленного изменения
структуры будущей отливки.
Отливка
Заготовка или деталь, полученная после заливки расплава в форму и его
затвердевания.
Демпфирование
Способность материала рассеивать энергию механических колебаний и
уменьшать вибрации.
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ • ЧУГУНЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Включения графита расположены в металлической основе.
07 / 07