Конструкционные чугуны

Серый чугун представляет собой, по существу, сплав Fe – Si – C, содержащий в качестве постоянных примесей Mn, P и S. В структуре серых чугунов большая часть или весь углерод находится в виде графита. Характерная особенность структуры серых чугунов, определяющая многие его свойства, заключается в том, что графит имеет в поле зрения микрошлифа форму пластинок. Наиболее широкое применение получили доэвтектические чугуны, содержащие 2,4 – 3,8% C. Чем выше содержание в чугуне углерода, тем больше образуется графита и тем ниже его механические свойства. В то же время для обеспечения высоких литейных свойств (хорошей жидкотекучести) должно быть не менее 2,4% C.

Кремний содержание которого в серых чугунах находится в пределах 1,2 – 3,5%, оказывает большое влияние на строение, а следовательно, и на свойства чугуна, поэтому при изучении структурообразования в техническом чугуне нужно пользоваться не диаграммой состояния Fe – C, а тройной диаграммой Fe – Si – C.

Чугун СЧ 10 используется для строительных колонн, фундаментных плит.

Высокопрочными называют чугуны с шаровидным графитом, который образуется в литой структуре в процессе кристаллизации.

Шаровидный графит, имеющий минимальную поверхность при данном объеме, значительно меньше ослабляет металлическую основу, чем пластичный графит, и не является активным концентратом напряжений.

Для получения шаровидного графита чугун модифицируют,чаше путем обработки жидкого металла магнием(0,03 – 0,07 %) или введением 8 – 10 % магниевых лигатур с никелем или ферросилицием.

Под действием магния графит в процессе кристаллизации принимает не пластинчатую, а шаровидную форму. Чугуны с шаровидным графитом имеют более высокие механические свойства, не уступающие свойствам литой углеродистой стали, сохраняя при этом хорошие литейные свойства и обрабатываемость резанием, способность гасить вибрации, высокую износостойкость и т. д. обычно состав чугуна: 3,2 – 3,6 % C; 1,6 – 2,9 % Si; 0,3 – 0,7 % Mn; до 0,02 % S и до 0,1 % P.

Чугун ВЧ 60 широко используется в различных отраслях народного хозяйства (например, для шабот-молотов, траверс прессов, прокатных валков).

Ковкий чугун получают длительным нагреванием при высоких температурах (отжигом) отливок из белого чугуна. В результате отжига образуется графит хлопьевидной формы. Такой графит по сравнению с пластинчатым меньше снижает прочность и пластичность металлической основы структуры чугуна. Металлическая основа ковкого чугуна: феррит реже перлит. Наибольшей пластичностью обладает ферритный ковкий чугун, который применяют в машиностроении.

Химический состав белого чугуна, отжигаемого на ковкий чугун, выбирают в пределах: 2,5 – 3,0 % C; 0,7 – 1,5 % Si; 0,3 – 1,0 % Mn; ≤ 0,12 % S и ≤ 0,18 % P. Чугун имеет пониженное содержание углерода и кремния. Более низкое содержание углерода способствует повышению пластичности, так как при этом уменьшается количество графита, выделяющегося при отжиге, а пониженное содержание кремния исключает выделение пластинчатого графита в структуре отливок при охлаждении.

Чугун КЧ 37-12 используют для изготовления деталей, эксплуатируемых при высоких динамических и статических нагрузках (картеры редукторов, ступицы, крюки, скобы и т. д.). [4]

Поиск по сайту: