ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Технология термической обработки стали из "Основы металловедения " Сплавы железа с углеродом, содержащие 2,14 % С, называют чугуном. Присутствие эвтектики в структуре чугуна (см. рис. 56) обусловливает его использование исключительно в качестве литейного сплава. Углерод в чугуне может находиться в виде цементита или графита или одновременно в виде цементита и графита. Цементит придает излому чугуна специфический светлый блеск. Поэтому чугун, в котором весь углерод находится в виде цементита, называют белым. Графит придает излому чугуна серый цвет, поэтому такой чугун называют серым чугуном. В зависимости от формы графита и условий его образования различают следующие группы чугунов серый, высокопрочный с шаровидным графитом и ковкий. [c.111] Кремний способствует процессу графитизации, действует в том же направлении, что и замедление скорости охлаждения. Изменяя, с одной стороны, содержание в чугуне углерода и кремния и, с другой — скорость охлаждения, можно получить различную структуру металлической основы чугуна. Структурная диаграмма для чугунов, показывающая, какой должна быть структура в отливке с толщиной стенки 50 мм, в зависимости от содержания в чугуне кремния и углерода показана на рис. 65. При данном содержании углерода чем больше в чугуне кремния, тем полнее протекает процесс графитизации. Чем больше в чугуне углерода, тем меньше требуется кремния для получения заданной структуры. [c.112] Наиболее распространенные перлитные чугуны укладываются в заштрихованную область. [c.113] При данном содержании углерода и кремния процесс графитизации протекает тем полнее, чем медленнее охлаждение. В производственных условиях скорость охлаждения удобно характеризовать по толщине стенки отливки. Чем тоньше отливка, тем быстрее охлаждение и в меньшей степени протекает процесс графитизации. [c.113] Следовательно, содержание кремния надо увеличивать в отливке небольшого сечения, охлаждающейся ускоренно, или в чугуне с меньшим содержанием углерода. В толстых сечениях отливок, охлаждающихся медленнее, графитизация протекает полнее, поэтому содержание кремния может быть меньше. [c.113] Содержание марганца в чугуне не превышает 1,25— 1,4%. Марганец препятствует графитизации, т. е. затрудняет выделение графита и повышает способность чугуна к отбеливанию, т. е. к появлению, особенно в поверхностных слоях, структуры белого или половинчатого чугуна. [c.113] Сера является вредной примесью, ухудшающей механические и литейные свойства чугуна. Поэтому ее содержание ограничивают 0,1—0,12 %. В сером чугуне сера образует сульфиды (FeS, MnS) или их твердые растворы. [c.115] Механические свойства чугуна обусловлены его структурой, главным образом графитной составляющей. [c.115] Чем меньше графитных включений, чем они мельче, и чем больше степень изолированности их одно от другого, тем выше прочность чугуна. Чугун с большим количеством прямолинейных крупных графитных выделений, разделяющих его металлическую основу, имеет грубозернистый излом и низкие механические свойства. [c.115] Пластинки графита уменьшают временное сопротивление разрыву и особенно сильно пластичность чугуна. Относительное удлинение при растяжении серого чугуна независимо от свойств металлической основы практически равно нулю (- 0,5 %). Графитные включения мало влияют на снижение временного сопротивления при сжатии и на твердость, значения которых определяются структурой металлической основы чугуна. Разрушающая нагрузка при сжатии в зависимости от качества чугуна и его структуры в 3—5 раз больше, чем при растяжении. Чугун рекомендуется использовать преимущественно для изделий, работающих на сжатие. [c.115] Пластинки графита менее значительно, чем при растяжении, снижают прочность и при изгибе. Твердости чугуна составляет НВ 143—255. [c.115] ШРП-Ш концентраторам напряжении (дeq eктaм поверхности, надрезам, выточкам и т. д.). Очень важно, что графит улучшает обрабатываемость резанием, делая стружку ломкой. [c.116] Металлическая основа в сером чугуне обеспечивает наибольшую прочность и износостойкость, если она имеет перлитную структуру (см. рис. 66, б). Присутствие в структуре феррита, не увеличивая пластичности и вязкости чугуна, снижает его прочность и износостойкость. Наименьшей прочностью обладает феррит-ный серый чугун. [c.116] Серый чугун маркируют буквами С — серый и Ч — чугун (ГОСТ 1412—79). После букв следуют цифры, указываюш.ие среднее значение временного сопротивления при растяжении (кгс/мм ). [c.116] Серые чугуны по свойствам и применению можно разделить на следующие группы. [c.116] Ферритные и ферритно-перлитные чугуны (СЧ 10, СЧ 15) имеют при растяжении 10—15 кгс/мм (100— 150 МПа), при изгибе 28—32 кгс/мм (280—320 МПа). Их примерный состав 3,5—3,7 % С 2,0—2,6 % З 0,5—0,8 % Мп 0,3 % Р 0,15 % 5. Структура чугу-ков — перлит, феррит и графит грубый (СЧ 10, СЧ 15) или средних размеров. Эти чугуны применяют для малоответственных деталей, испытывающих небольшие нагрузки в работе с толщиной стенки отливки 10— 30 мм. Так, чугун СЧ 10 используют для строительных колонн, фундаментных плит, а чугуны СЧ 15 и СЧ 18— для литых малонагруженных деталей сельскохозяйственных машин, станков, автомобилей и тракторов, арматуры и т. д. [c.116] Перлитный чугун (СЧ 18, СЧ 21, СЧ 24, СЧ 25, СЧ 30, СЧ 35, СЧ 40) применяют для ответственных отливок (станин мощных станков и механизмов, турбинное литье, детали металлургического оборудования и т. д.) с толщиной стенки до 60—100 мм . Структура этих чугунов — мелкопластипчатый перлит (сорбит) с мелкими завихренными графитными включениями. К перлитным чугунам относится так называемый модифицированный чугун. [c.116] Модифицированию подвергают низкоуглеродистый чугун, содержаш,ий сравнительно небольшое количество кремния и повышенное количество марганца, имеюш,ий без введения модификатора структуру половинчатого чугуна, т. е. ледебурит, перлит и графит. Примерный химический состав чугуна 2,2—3,2 % С 1,0—2,9 % 51 0,2—1,1 % Мп 0,2 % Р 0,12 % 5. [c.117] Вернуться к основной статье