Курсовая работа: Определение геометрических параметров графитовых включений в микроструктуре серых чугунов

В процессе исследования микроструктуры серых чугунов особое внимание уделялось графитовым включениям, поскольку их геометрические параметры имеют значительное влияние на механические свойства и обрабатываемость материала. Графит, находящийся в виде сферических или пластинчатых фракций, способствует улучшению ликвидности расплавленного чугуна, а также повышению его пластичности и ударной вязкости. Однако избыточное количество графита или его неправильная форма может ослабить структуру материала.

Работа началась с отливки образцов серого чугуна, которые затем подвергались мультифотонной лазерной микроскопии для получения высококачественных изображений микроструктуры. Визуальный анализ позволил точно определить форму, размер и распределение графитовых включений. В качестве основных параметров исследования были выбраны площадь включений, их эквивалентный диаметр и относительная площадь, занимаемая графитом в слое металлографической пластинки.

Для количественного анализа использовались методы цифровой обработки изображений, позволяющие автоматически выделить графитовые фракции на микрофотографиях. Данные методы обеспечивают высокую точность в подсчете числа включений и вычислении их геометрических характеристик, что крайне важно для дальнейших корреляционных исследований. На основании полученных результатов проводился анализ зависимости формообразования графитовых включений от быстроты охлаждения и легирующих добавок, что способствует оптимизации технологии получения серых чугунов.

Также были рассмотрены механизмы влияния морфологии графита на свойства чугуна, включая бимодальное распределение, которое может оказывать противоречивое влияние на прочностные характеристики. Это исследование дает возможность более глубоко понять роль графитовых включений в микроструктуре серых чугунов и служит основой для дальнейших экспериментов, направленных на улучшение качества и характеристик литейных сплавов. Результаты данной работы могут быть использованы для совершенствования технологий литейного производства и разработки новых сплавов с заданными свойствами.