На главную
Справочник конструктораполезный сайт для инженера-машиностроителя


СПРАВОЧНИК

МЕНЮ

Детали из серого чугуна

Серый чугун, широко применяется в машиностроении и представляет собой не сплошной металл, а пористую металлическую губку - сплав железа с графитом, поры которой наполнены рыхлым неметаллическим веществом — графитом.
Чугун очень хрупок.
Его относительное удлинение при разрыве крайне далеко.
Он разбивается на куски ударом.


Антифрикционный чугун применяют для изготовлениядеталей, действующих в узлах трения, — подшипников, направляющих втулок, подпятников и т . п .
Из этого чугуна отливают также червячные шестерни, поршневые кольца двигателей внутреннегосгорания, уплотнительные кольца и т . п .
Антифрикционный чугунявляется также заменителем дефицитных цветных металлов.
Высокопрочный чугун с шаровидным графитом применяют для изготовления деталей ответственного назначения — опорных подшипников, концов цилиндриков, поршней, коленчатых валовдвигателей, фрикционных дисков и прочих деталей, а также взаменстальных поковок и отливок.

В структуре серого чугуна нет первичного и эвтектического ( ледебуритоого ) цементита, взамен которого цдисут ствует пТГастинчатыйТртт Он обусловливает отсутствие Шгастичности и пониженные прочностные свойства, но сообщает высокую циклическую вязкость, небольшую чувствительность к концентраторам напряжений, малое коробление, удовлетворительные антифрикционные и противоположный - задирные свойства.
В машиностроении применяют : для лафетов, плит, рамок, объединений и голов цилиндров, поршней, поршневых колец, тормозных колодок, туловищ и крышек, изложниц, кокилей, зубчатых колес, а также для большого числа менее ответственных деталей.

Особенностями структуры матрицы высокопрочного чугуна с шаровидным графитом являются : а ) расположение феррита преимущественно в виде оторочек вокруг включений шаровидного графита ;
б ) тонче, чем у серого чугуна, строение пластинчатого перлита, часто напоминающее сорбитообразный перлит.
Излом высокопрочного чугуна с шаровидным графитом посветлее и мелкозернистый, чем серого чугуна.
Химический состав является одним из главных параметров при выборе чугуна для конкретной детали.

Включая небольшое сопротивление отливок из серого чугуна растягивающим и ударным нагрузкам, следует использовать сей материал для деталей, 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.

К главному классу относят детали, требующие повышенной крепости и износостойкости : базы и корпуса станков.
Крепость и жесткость всей конструкции определяется свойствами чугуна в доминирующих по толщине деталях, которые необходимы обладать пределом крепости на растяжение порядка 25 - 30 кГ/мм, а также высоким модулем упругости - около 1, 15 - 1, 30.
Включая, что по производственным резонам могут быть изготавливаться детали разной толщины стен, рекомендуется использовать марки чугуна СЧ 21 - 40, СЧ 28 - 48, СЧ 32 - 52.

Если подобрать оптимальное соотношение бора и кремния, можно добиться равномерного распределения цементитной сетки на базе перлита, причем в обширном диапазоне толщин стен и эвтектичности серого чугуна.
Имеется возможность достичь твердости чугуна на ярусе 260 НВ, варьируя концентрацией вводимого бора.
Приблизительно подобное же влияние на характеристики серого чугуна оказывают добавки бора с алюминием.
Промышленное значение легирования чугуна бором состоит в возможности сообщения ему тонких показателей износостойкости без потери обрабатываемости.

Модифицирование – введение в расплав веществ ( модификаторов ), малое число которых значительно влияет на процесс кристаллизации и, соответственно, изменяет структуру и свойства металла или сплава.
При легировании в основной металл также вводятся компоненты для повышения механических, материальных и химических характеристик главного металла.
Отличие легирования и модифицирования состоит в том, что легирующие элементы могут вводиться как в шихту, так и в расплав, модификаторы вводятся только в расплав и их энергичное влияние ненадолго ( 15 - 20 минут ).
И, кроме того, легированные металлы и сплавы сохраняют личные свойства при последующих переплавах, а результат от модификации после переплава не сохраняется.

Молибден является интенсивным карбидообразующим элементом и тормозит графитизацию.
Крепость и твердость чугуна с увеличением содержания молибдена повышается.
С увеличением содержания молибдена прочность чугуна возрастает линейно : 1% Мо повышает прочность примерно на 1 кГ/мм 2 при любой степени эвтектичности от 0, 8 до 1, 0.
Ударная вязкость при этом не лезет, а даже несколько увеличивается.
Молибден увеличивает прочность чугуна при повышенных температурах.
Максимум прочности достигается при содержании 1, 9% Мо, потом происходит падение свойств из - за образования ледебурита.
Повышение твердости вследствие повышения однородности не сопровождается ухудшением обрабатываемости.
Молибден повышает также сопротивление чугуна износу и его росто - устойчивость.

В зависимости от структуры чугуны подразделяют на белые и серые.
В белых чугунах весь углерод связан в химическое соединение карбид железа Fe 3 C — цементит.
В серых чугунах значительная часть углерода находится в структурно — независимом состоянии в виде графита.
белые обладают весьма высокой твердостью и колющим инструментом обрабатываться не могут, если серые чугуны здорово поддаются механической обработке.
Поэтому белые чугуны для изготовления изделий употребляют очень не часто, их используют главным образом в виде провианта для приобретения так называемых ковких чугунов.
Получение белого или серого чугуна зависит от его состава и скорости охлаждения.

Особую группу легированного чугуна составляет, который был помянут, для работы в условиях абразивного износа ( таблице 25 ).
Основным легирующим элементом чугуна является хром : кроме того в его составе имеется никель или молибден, в некоторых случаях проводят дополнительное легирование титаном и бором.


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