На главную
Справочник конструктораполезный сайт для инженера-машиностроителя


СПРАВОЧНИК

МЕНЮ

Белый чугун свойства

Чугун – это сплав железа с углеродом.
Чугун содержит углерод – 2, 14% и более дешевый материал, чем стали.
Он обладает пониженной температурой плавления и хорошими литейными свойствами.
Из чугунов можно делать отливки более непростой фигуры, чем из сталей.
Литая структура чугунов содержит концентраторы напряжений, в качестве которых могут быть недостатки: пористость, ликвационная неоднородность, трещинки.

Белый чугун с высоким удельным электросопротивлением.
Для литых нагревателей, работающих при 850 — 900оС, применяется чугун типа Х34, с повышенным содержанием углерода, кремния, марганца и никеля, который известен под названием сормайт, содержащий 2, 5 — 3, 5% С, 28, 0 — 35, 0э% С, 2, 5 — 2, 5 Si, 1, 0 — 1, 5% Mn, 3, 0 — 5, 0% Ni, с удельным сопротивлением p = 1, 4/1, 5 ом м/мм2, ? в = 35 кГ/мм2 ;
? изг = 70 кГ/мм2 ;
HRC 48 — 50.

В промышленности применяются доэвтектические серые (литейные) чугуны.
Серый, который нельзя отменить состоит из феррита и графита, называют ферритным, так как металлическую основу его составляет феррит.
Весь углерод в виде графита выделяется при весьма медленном охлаждении сплава;
если скорость охлаждения в процессе кристаллизации (как первичной, так и повторной) растет, выделяется не графит, а цементит.
, который нельзя отменить до 1, 2% фосфора, применяется для художественного литья, труб.

Отливки из ковкого чугуна получают в результате тепловой обработки (отжига ) отливок из белого чугуна.
Микроструктура ковкого чугуна — зернистый перлит и углерод отжига в форме хлопьев.
Трубопроводную арматуру из ковкого чугуна марок КЧ30 и КЧЗЗ применяют для температур от недостаток 30 до 400 ? С и нажимов до 4 МПа при условном диаметре прохода Dy 80 мм.
Возможно применение ковкого чугуна для изготовления арматуры Dy = 100 мм при рабочем давлении до 2 МПа и температуре менее 300 °С.

Включая небольшое сопротивление отливок из серого чугуна растягивающим и ударным нагрузкам, следует использовать сей материал для подробностей, которые подвергаются сжимающим или изгибающим нагрузкам.
В станкостроении это – базовые, корпусные детали, кронштейны, зубчатые колеса, ведущие;
в автостроении — блоки цилиндров, поршневые кольца, распределительные валы, диски сцепления.
Отливки из серого чугуна также используются в электромашиностроении, для изготовления товаров народного потребления.

Белый чугун представляет собой сплав, в котором избыточный углерод, не присутствующий в твёрдом растворе железа, присутствует в объединенном состоянии в виде карбидов железа Fe3C (цементит) или т. н. специальных карбидов (в легированном чугуне ).
Кристаллизация белых чугунов происходит по метастабильной системе с образованием цементита и перлита.
Белый чугун вследствие густых механических свойств и хрупкости располагает ограниченное применение для деталей простой конфигурации, действующих в обстановках повышенного абразивного износа.
Легирование белого чугуна карбидообразующими элементами (Cr, W, Mo и др.) повышает его износостойкость.

Главный, который нельзя отменить структуру чугуна, — процесс графитизации (выделение углерода в структурно — свободном виде), так как от него зависит не только количество, форма и распределение графита в структуре, но и вид металлической основы (матрицы) чугуна.
В зависимости от степени графитизации матрица может быть перлитно — цементитной (П — f — Ц), перлитной (П), перлитно — ферритной (П Ч — Ф) и ферритной (Ф).
Цементит перлита называют эвтектоидным, остальной цементит — структурно — пустым.
Отдельные элементы, включаемые в чугун (в режиме мощности влияния: С, Si, Ni, Co, Cu), способствуют графитизации, другие — препятствуют (S, V, Cr, Sn, Mo, Mn).
Наибольшее графитизирующее действие оказывают углерод и кремнии, минимальное — кобальт и медь.

Главный, который нельзя отменить структуру чугуна, — процесс графитизации (выделение углерода в структурно — свободном виде), так как от него зависит не только количество, форма и распределение графита в структуре, но и вид металлической основы (матрицы) чугуна.
В зависимости от степени графитизации матрица может быть перлитно — цементитной (П — f — Ц), перлитной (П), перлитно — ферритной (П Ч — Ф) и ферритной (Ф).
Цементит перлита называют эвтектоидным, остальной цементит — структурно — пустым.
Отдельные элементы, включаемые в чугун (в режиме мощности влияния: С, Si, Ni, Co, Cu), способствуют графитизации, другие — препятствуют (S, V, Cr, Sn, Mo, Mn).
Наибольшее графитизирующее действие оказывают углерод и кремнии, минимальное — кобальт и медь.

Белый чугун с высоким удельным электросопротивлением.
Для литых нагревателей, работающих при 850 — 900 о С, применяется чугун типа Х34, с повышенным содержанием углерода, кремния, марганца и никеля, который известен под названием сормайт, содержащий 2, 5 — 3, 5% С, 28, 0 — 35, 0 э % С, 2, 5 — 2, 5 Si, 1, 0 — 1, 5% Mn, 3, 0 — 5, 0% Ni, с удельным сопротивлением p = 1, 4/1, 5 ом м/мм 2, ? в = 35 кГ/мм 2 ;
? изг = 70 кГ/мм 2 ;
HRC 48 — 50.

Ковкий чугун обладает повышенной крепостью при растяжении, невысокой пластичностью и рослым сопротивлением удару.
По механическим свойствам он занимает промежуточное положение между сталью и серым чугуном.
В зависимости от способа производства ковкий чугун разделяется на ферритный (черносердечный) и перлитный (белосердечный).
Отливки из ферритного ковкого чугуна получают отжигом в нейтральной сфере (коробки с отливками засыпают песочком).
Этот чугун в изломе имеет темную бархатистую сердцевину со светлым ободком.
Ферритный ковкий чугун имеет следующий химический состав: 1, 75 — 2, 3% С;
0, 85 — 1, 2% Si;
0, 5 — 0, 6% Мn;
не более 0, 2% Р и не более 0, 12% S.
С уменьшением содержания углерода механическая прочность чугуна возрастает, а литейные свойства ухудшаются.

Отличительной особенностью высокопрочного чугуна являются механические его высокие свойства, обусловленные наличием в структуре шаровидного графита, который в меньшей степени, чем пластинчатый графит в сером чугуне, ослабляет рабочее сечение металлической основы и, что еще важнее, не оказывает на нее сильного надрезающего действия, благодаря чему вокруг включений графита в меньшей степени создаются концентраторы напряжений.
Чугун с шаровидным графитом обладает не только высокой крепостью, но и пластичностью.

В строительстве считают применение все картины рассмотренных чугунов с графитным включением.
Серые чугуны используются в устройствах, действующих на статическую сжимающую нагрузку (колонны, фундаментные плиты, опорные плиты под фермы, балочки, канализационные трубы, лючки, задвижки );
высокопрочные и ковкие чугуны, имеющие повышенной крепостью, пластичностью и вязкостью, употребляют в устройствах, подвергающихся динамической и вибрационной нагрузке и износу (полы фабричных зданий, фундаменты тяжелого кузнечно — прессового оборудования, подферменные опоры железнодорожных и автодорожных мостов, тюбинги для крепления ответственных транспортных туннелей под землей, в горах).


Справочник конструктора - Все что нужно любому конструктору! ©2008-2017