 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
На структуру чавуну
Більша частина вуглецю в сірому чавуні перебуває у вигляді лусочок графіту, який частково роз’єднує металічну основу сплаву і тому надає чавуну крихкості. Вміст вуглецю в сірому чавуні не перевищує 4 %, міцні чавуни містять 2,8-3 % вуглецю. При збільшенні вміст вуглецю чавун стає більш рідкотекучим.
Кремній у великій мірі сприяє графітизації, збільшує рідкотекучість, знижує температуру плавлення і сповільнює охолодження чавуну. Кількість кремнію в сірому чавуні коливається в межах від 0,75 до 3,75 %.
Марганець сприяє відбілюванню чавуну, паралізує шкідливий вплив сірки, поліпшує рідкотекучість чавуну, зміцнює його. Кількість марганцю допускається до 1,3 %.
Сірка також сприяє відбілюванню, надає чавуну крихкості, знижує рідкотекучість чавуну. Тому сірка – шкідлива домішка і гранично допустимий вміст її в чавуні - 0,07 %.
Фосфор створює в чавуні тверду і крихку фосфідну евтектику, тому в чавунних деталях, які працюють на стирання його не повинно бути більше 0,07 %; фосфор знижує температуру плавлення чавуну, збільшує рідкотекучість і зменшує усадку. Тому чавун, що містить до 1,2 % фосфору, застосовують для художнього лиття.
В загальному випадку структури чавунів залежать від двох чинників: хімічного складу і швидкості охолодження.
Нижче приведена діаграма залежності структури чавуну від вмісту кремнію (рисунок 1).У зоні І є ледебурит. Між зоною І та ІІ спостерігається структура половинчастого чавуну, який у структурі має ледебурит та графіт, У зоні ІІ знаходиться структура П+Г, у зоні ІІІ – структура Ф+Г, а між ними – структура Ф+П+Г.
Швидкість охолодження також впливає на графітизацію чавуну: із збільшенням швидкості охолодження графітизація зменшується і може відбутися відбілювання чавуну. Нижче приведена діаграма залежності структури чавуну від товщини стінки виливка, тобто, від швидкості охолодження (рисунок 2)
Ковкий чавун
Ковкий чавун – умовна назва м'якого і в’язкого чавуну, який одержують виливанням з білого доевтектичного чавуну і подальшою термічною обробкою – відпалом. Його не кують, але він досить пластичний, на відміну від сірого чавуну, тому й називається ковким. Ковкий чавун, як і сірий, має металічну основу (феритну, перлітну та феритно-перлітну), містить вуглець у вигляді графіту, але включення графіту в ковкому чавуні мають форму пластівців.
Залежно від способу відпалу можна одержати ковкий чавун на феритній основі (чорносерцевинний) та перлітній основі (білосерцевинний).
Щоб одержати чорносерцевинний ковкий чавун, виливки з білого чавуну завантажують у ящики з вогнетривкої сталі і засипають піском (нейтральне середовище). Ящики нагрівають до температури 9500С, при якій евтектичний цементит розпадається – це перша стадія графітизації. Після цього виливки повільно охолоджуються нижче від температури точки А1 (7270С) до повного розпаду цементиту. Структурою ковкого чавуну буде ферит з включеннями графіту у формі пластівців. У зломі такий чавун має чорний колір.
Білосерцевинний чавун одержують зневуглецьовувальним відпалом (томлінням). Виливки з білого чавуну засипають в ящиках рудою або окалиною (окислювальне середовище). На першій стадії графітизації при температурі 10000С вуглець відпалу з поверхневих шарів виливка в значній мірі вигоряє. Друга стадія – переведення через лінію А1 і охолодження (це відбувається досить швидко), в результаті чого металічною основою чавуну стає перліт. У зломі такий чавун білий.
Відпал триває кілька десятків годин. Режим відпалу на феритний чавун показаний кривою 1, на перлітний – кривою 2 (рисунок 3).
За ГОСТом 1215-79 ковкий чавун позначають літерами КЧ і двома цифрами. Перше число в маркуванні відповідає мінімальному значенню σв(МПа·10-1), друге – мінімальне значення відносного подовження (%).
ГОСТ 1215-79 встановлює такі марки ковких чавунів: КЧ30, КЧ33-8, КЧ35-10, КЧ37-12 феритного класу; КЧ45-7, КЧ50-5, КЧ55-4, КЧ60-3, КЧ65-3, КЧ70-2, КЧ80-1,5 перлітного класу. Ковкий чавун має добрі механічні властивості, він не має ливарних напруг, стійкий проти корозії. Тому він широко використовується в сільськогосподарському машинобудуванні (зубчасті колеса, ланки ланцюгів, виливки задніх мостів автомобілів, картерів та ін.).
 |
Рисунок 4 - Режим відпалу на феритний (1) і перлітний (2)
ковкий чавун
Високоміцний чавун
Високоміцний чавун одержують введенням у рідкий сірий чавун магнію або церію. Значна частина модифікатора при цьому окислюється, або зв’язується з сіркою і тільки 0,04…0,05 % вступає у взаємодію з компонентами чавуну, утворюючи кулястий (сфероїдальний) графіт. Модифікаторами також може бути мідь, нікель. Процес модифікації триває 20…120 секунд.
Рисунок 5 – Структури сірих, ковких та високоміцних чавунів
У високоміцного чавуну може бути феритна, феритно-перлітна чи перлітна металічна основа, він має підвищену пластичність (δ=2-17 %) і ударну в’язкість. Високоміцний чавун маркують великими літерами ВЧ і цифрами, які означають мінімальну межу міцності на розтяг (кГс/мм2).
ДСТУ 3925-99 встановлює такі марки високоміцного чавуну: ВЧ350-22, ВЧ50-10, ВЧ1000-2. Високоміцний чавун застосовують для відливання колінчастих валів, зубчастих коліс, муфт.
Умовне позначення структур сірих, ковких та високоміцних чавунів наведено на рисунку 5.
Поиск по сайту: