На главную
Справочник конструктораполезный сайт для инженера-машиностроителя


СПРАВОЧНИК

МЕНЮ

Серый чугун применение

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.


Микроструктура отливок развесом до 4000 кг при толщине направляющих до 60 мм должна заключаться из мелкопластинчатого высокодисперсного перлита в числе не менее 98% и тонких пластинок графита размером от 10 до 125 мкм\ графитовые включения, отделенные или в виде колоний небольшой степени изолированности.
При весе отливок от 4000 до 10 000 кг или при толщине литых направляющих от 60 до 100 мм перлита должно быть не менее 95%.
Для особо тяжелых станочных отливок более 10 000 кГ или при толщине направляющих более 100 мм перлит может быть от среднепластинчатого до мелкопластинчатого с содержанием в структуре более 90%, а графит размером от 10 до 250 мкм.

При подобранном соотношении бора и кремния в обширном пределе толщин стен и эвтектичности чугуна получается своеобразная половинчатая структура с равномерно распределенной цементитной сеткой на перлитной основе.
В зависимости от числа введенного бора возможно получение твердости до 260 НВ.
Серый чугун с тонкой цементитной сеткой хорошо обрабатывается.
Сходное действие на свойства чугуна оказывают комплексные добавки бора и алюминия.
Путем легирования бором можно много повысить износостойкость чугуна без опасения понизить его обрабатываемость.

Чугун, у которого немалая часть углерода находится в пустом состоянии в виде графита, называется серым чугуном.
Серый чугун мягкий, хорошо обрабатывается режущим инструментом.
В изломе имеет серый тон.
Серый чугун обладает малой пластичностью, его нельзя ковать, так как присутствующий в нем графит способствует раскалыванию металла.
Серый чугун куда здорово действует на сжатие, чем на растяжение.
Получается серый чугун путем медленного охлаждения после плавления или нагревания.
Температура плавления серого чугуна 1100 - - 1250° С.

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.

Серый чугун является дешевейшим из литейных материалов.
Механические свойства чугуна зависят от величины зерна металла, от размера и характера распределения включений графита, а также от соотношения между общественным, объединенным и свободным углеродом ( графитом ).
В обыкновенном сером чугуне графит кристаллизуется в виде пластин.
Сии пластины в чугуне расчленяют основную металлическую массу и действуют как духовные трещины.
По этой причине серый чугун с пластинчатым графитом обладает низкой прочностью и лишен пластичности.
Однако наличие графита в чугуне придает ему меньшую чувствительность к внешним надрезам.

Антифрикционные свойства, учитывающие износостойкость, прирабатывае - мость, износ сопряженной детали и прочие факторы, являются оптимальными для ковкого чугуна с перлито - ферритной структурой, включающей 70 — 80% перлита.
Такой чугун имеет не только высокую износостойкость, но и должную в ряде случаев пластичность.
Коэффициент трения перлитного ковкого чугуна по стали равен при жидкостном трении 0, 05 — 0, 10 и при худощавом 0, 30 — 0, 45.
ГОСТ 1585 — 57 предусматривает специальные марки антифрикционного ковкого чугуна ( см.
раздел « Износостойкие и антифрикционные чугуны » ).

Дефекты сечением более 30 см 2 целесообразно заваривать сварочным автоматом.
Предварительный подогрев осуществляют шлаковым процессом с применением нерасходуемых неплавящихся электродов.
В некоторых событиях можно использовать заварку всего сечения нерасходуемым электродом с периодической засыпкой в шлаковую ванну шихты небольшими дозами, чтобы избежать опасности переохлаждения шлаковой ванны.
В таблице ниже приведены результаты механических испытаний моделей, созданных из сварного соединения.

Легирующие элементы изменяют как машинальные, так и материальные свойства стали.
Так, например, хром увеличивает крепость, твердость и износостойкость стали, но снижает ее пластичность 2 ;
никель повышает прочность, твердость и сопротивление коррозии ;
вольфрам повышает твердость.
Однако при выборе легированных сталей надо располагать в облику и экономические соображения.
Известно, что марганец, кремний и хром удорожают сталь незначительно, а никель повышает ее стоимость замет­но.
При добавлении кобальта, вольфрама и молибдена сталь становится дорогой.

Химический состав чугунов ГОСТ не ограничивает.
Это объясняется тем, что механические свойства чугунов зависят от многих факторов.
Так, например, чугун одинакового состава в стенках отливки различной толщины имеет разные механические свойства ;
две одни отливки, одна из которых пблучена в песчаной, а остальная в металлической фигуре, а также отливки, приобретенные в одних формах, но охлажденные с различной скоростью, будут обладать различными свойствами.


Справочник конструктора - Все что нужно любому конструктору! ©2008-2018