ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Чугун из "Как создают машины " Одним из наиболее распространенных материалов в машиностроении является чугун. Так же как и сталь, он представляет собой сплав железа с углеродом, но углерода в нем больше — от 2,5 до 4 /о. [c.151] Станины, корпуса, стойки, коробки, кронштейны, столы, рычаги, шестерни, кулачки, маховики, шкивы и многие другие детали отливают из чугуна (рис. 64). В общем машиностроении до 70 /о веса машин приходится на детали из чугуна. Например, фундаментная плита, стол и колонна вертикально-сверлильного станка обычно изготовляются из чугуна, а они составляют 76 /о всего веса станка. Чугунная станина и передняя бабка центрового токарного станка составляют 74 /о его общего веса. [c.151] Это объясняется, прежде всего, сравнительно низкой стоимостью его, а также легкостью отливки деталей любой сложной формы. [c.151] Интересно сравнить коэффициенты использования металлов при изготовлении деталей машин из проката и чугуна. [c.152] В машиностроении средний коэффициент использования при изготовлении деталей из проката составляет 0,5—0,6, а из чугуна — 0,7—0,85. Выходит, что при изготовлении деталей из чугуна отходы почти в 2 раза меньше, чем при изготовлении из стали. [c.152] Литейные свойства чугуна значительно лучше, чем стали. Чугун плавится при меньшей температуре, имеет меньшую усадку, из него можно отлить детали с толщиной стенок около 2 мм. Вот почему основным металлом литейного производства стал чугун. [c.152] Так же как и на другие материалы, на чугун установлен Государственный общесоюзный стандарт (ГОСТ), согласно которому серый чугун условно обозначается буквами СЧ, ковкий— КЧ и модифицированный — МЧ. [c.152] Серый чугун называется так потому, что его излом имеет серый цвет (вследствие присутствия графита). В марках серых чугунов, например СЧ-12-28, СЧ-15-32 и т. д., две первые цифры означают предел прочности при растяжении, а вторые— предел прочности при изгибе в килограммах на один квадратный миллиметр. Пользуясь этой системой условных обозначений, можно сказать, что чугун марки СЧ-18-36 имеет прочность на растяжение, равную 18 /сг/жж , а на изгиб — 36 кг мм . [c.152] Серые чугуны идут на изготовление станин, коробок, кронштейнов, стоек, кожухов, маховиков, траверс, столов и многих других деталей. Более мягкие чугуны применяют для ма-лонагруженных деталей, а чугуны повышенной прочности — для более нагруженных. Прочность серых чугунов, как видим, невысока, и это заставило литейщиков искать способы ее повышения. В результате этих поисков были созданы так называемые модифицированные и легированные чугуны. [c.152] Был найден способ воздействия на графит в период его образования в жидком чугуне путем введения в выходящий из вагранки расплавленный металл мелкого порошка ферросилиция, силикокальция, алюминия или магния. Эти порошки, перемешиваясь с жидким чугуном, способствуют выделению графита в виде мелких включений. Такой способ называется модифицированием Если модифицирование произведено при помощи магния, то получается высокопрочный чугун, который употребляется для изготовления даже коленчатых валов быстроходных двигателей автомобилей. Пустотелый коленчатый вал, отлитый из такого металла, на 27—SO /o легче сплошного и значительно дешевле, что объясняется меньшим расходом чугуна и сокращением времени обработки. [c.153] Но повысить прочность отливки можно не только модифицированием. Опыты показали, что, воздействуя на расплавленный чугун ультразвуком, можно достигнуть весьма мелкого (пылевидного) распределения графита в структуре серого чугуна и повысить его прочность в 2—3 раза, а износостойкость— в десятки раз. Таким образом, под воздействием ультразвуковых волн чугун приобретает некоторые свойства стали. Наука продолжает поиски новых путей повышения свойств чугуна, и, несомненно, великие достижения современной химии и физики откроют новые мощные средства увеличения его прочности. [c.153] В станкостроении модифицированные чугуны широко применяются для изготовления станин, столов, кареток, шпиндельных блоков, шпинделей и многих других деталей. Такой чугун прочнее стали Ст.6. О свойствах модифицированного чугуна дает представление приведенная ниже таблица. [c.153] Как видно из этой таблицы, предел прочности при сжатии сверхпрочного чугуна равняется 18—20 тыс. Kzj M , т. е. доходит до показателей наиболее прочных сталей. [c.153] Модифицирование — видоизменение структуры металла. [c.153] Важно отметить, что высокопрочный чугун сопротивляется износу в 20 раз лучше, чем немодифицированный. [c.154] Существует также ковкий чугун, название которого, однако, вовсе не означает, что его можно ковать. По сравнению с серым чугуном ковкий более прочен, а главное — более вязок, приближаясь в этом отношении к конструкционной стали. Предел выносливости ковкого чугуна в 4—6 раз больше, чем серого, поэтому из него изготовляют детали машин, подвергающиеся ударным и динамическим нагрузкам, при которых детали из хрупкого серого чугуна разрушаются (ударные рычаги сложной формы, нагруженные большими инерционными силами детали быстроходных машин, картеры коробок передач автомобилей и т. д.). [c.154] Следует учитывать, что ковкий чугун значительно дороже серого. Это объясняется тем, что его производство связано с большими затратами на термообработку. Только высокой стоимостью ковкого чугуна и следует объяснить его незначительное распространение в машиностроении. [c.154] Чугун с отбеленной поверхностью по износостойкости превосходит все другие марки чугунов и углеродистую конструкционную сталь. Из белого чугуна отливают сопла пескоструйных машин, отжимные валы текстильных и кожевенных машин, гильзы насосов, предназначенных для откачки жидкости, содержащей песок, кулачки машин и другие детали. [c.155] Помимо перечисленных марок, в машиностроении применяют также чугуны легированные (хромистые, хромоникелевые), антифрикционные и многие другие. На практике машиностроители стремятся обходиться по возможности с меньшим количеством марок чугунов, чтобы не усложнять производство. В самом деле, если в литейном цехе машиностроительного завода имеется одна вагранка, то очень трудно получать много разных марок чугунов, так как это связано с необходимостью часто менять шихту. Для конструктора создается затруднительное положение с одной стороны, желательно расширять ассортимент используемых материалов, чтобы изготовлять детали из наиболее подходящих, а с другой — хочется избавиться от разнообразия марок. Помочь тут могут кооперирование и специализация предприятий каждый завод должен отливать чугунные детали из каких-либо одних марок чугуна как для своего потребления, так и для смежных предприятий. [c.155] Некоторые машиностроительные заводы совсем не имеют литейного цеха, хотя их потребность в отливках велика. И в данном случае кооперирование предприятий помогает выйти из затруднений. Сейчас начато создание специальных чугунолитейных заводов, обслуживающих большое число машиностроительных предприятий, входящих в соответствующий экономический район страны. [c.155] Вернуться к основной статье