Состав чугуна

?Для оценки действия термического цикла сварки на структуру и свойства разных зон сварного соединения рассмотрим псевдобинарную диаграмму состояний Fe - С - Si, объединив ее с распределением температур в шве и околошовной зоне ( рис.
Шов представляет собой металл, полностью расплавлявшийся.
В зависимости от скорости охлаждения структура его будет представлять собой бледный или серый чугун, с разным количеством структурно - свободного углерода.

53427400

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.

Нормализация.
Нормализации подвергают отливки простой фигуры и маленьких сечений.
Нормализация проводится при температуре 850–900° С с выдержкой 1–3 часа и дальнейшим охлаждением отливок на воз­духе.
При таком нагреве часть углерода ( графита ) рас­творяется в аустените.
После охлаждения на воздухе металлическая основа получает структуру трооститовидного перлита с более высокой твердостью и лучшей сопротивляемостью износу.
Для серого чугуна нормали­зацию применяют сравнительно не часто, более широко применяют закалку с отпуском.

Рис.
Действие количества перлита в металлической основе на механическиесвойства высокопрочного чугуна В перлитном и ферритном ВЧ совершенно недопустим цементит, т.к.
даже очень жалкое его число понижает ударную вязкость до значения менее 1кгм/см2.
Исследования действия химического состава ВЧ на его механические свойства проводились на чугуне, выплавленном в лабораторных обстановках в индукционной печи, а также в разных производственных механизмах ( вагранки, дуговые электропечи ) на ряде фабрик Урала.
Во целых эпизодах употребляли данные только тех плавок, чугун которых располагал совершенно шаровидный графит и ферритную металлическую основу в литом состоянии или после отжига ( не более 10% перлита ).
Обобщенные итоги изображены на рис.
4, 5, 6, 7.

IMG_8017

Важнейшими особенностями высокопрочного чугуна являются : высокая крепость ( ? в = 45/80 кГ/мм 2, когда до 120кГ/мм2 ) ;
тонкое отношение пределов текучести и пропорциональности к лимиту крепости ;
наличие пластичности, достигающей для некоторых марок этого чугуна значительных размеров ;
младшая, чем у стали ( но сильная, чем у серого чугуна ), чувствительность к концентратам усилий ;
добрая восприимчивость к тепловой обработке, в итоге которой можно значительно изменять структуру и свойства отливок ;
медленнее, чем у углеродистой стали, снижение прочности при нагреве до умеренно высоких температур ( 450 - 500 о ? ).

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.

Электроды из никелевых чугунов обеспечивают получение швов, обладающих хорошей обрабатываемостью.
Покрытие, причиняемое на стерженьки из никелевых чугунов рекомендуется следующего состава : карборунд 55% ;
углекислый барий 23, 7% ;
редкое стекло 21, 3%.
Толщина покрытия необходима составлять 0, 5 - 0, 8 мм на страну при использовании стержней диаметром 7 - 8 мм.
Сварку выполняют в несколько слоев при обратный - поступательном перемещении электрода.
Основной недостаток электродов из никелевых чугунов - повышенная склонность к образованию горячих трещин.
Приобрести в наплавленном металле и металле шва серый чугун можно, употребляя специальные сварочные материалы, которые обеспечивают легирование через электродное покрытие.
Образцом подобных тканей могут служить электроды, стержень которых создан из низкоуглеродистой проволоки, например, марок Св - 08 или Св - 08А по ГОСТ 2246 - 70, а в легирующем покрытии содержится достаточное число элементов графитизаторов - углерода и кремния.
Наиболее характерны электроды марки ЭМЧС, стержень которых заключается из низкоуглеродистой электродной проволоки, а покрытие из трех рядов :

Химический состав высокопрочного чугуна ВЧ 45 ГОСТ 7293 - 85.
: C углерод при толщине стены до 50 мм 3, 3 - 3, 8% ;
C углерод при толщине стены от 50 до 100 мм 3, 0 - 3, 5% ;
C углерод при толщине стены более 100 мм 2, 7 - 3, 2% ;
Si кремний при толщине стены до 50 мм 1, 9 - 2, 9% ;
Si кремний при толщине стены от 50 до 100 мм 1, 2 - 1, 7% ;
Si кремний при толщине стены более 100 мм 0, 5 - 1, 5% ;
Mn марганец 0, 2 - 0, 6% ;
???°?
r хром 0, 1% ;
S менее 0, 02% ;
P фосфор менее 0, 1%.
Механические свойства высокопрочного чугуна ВЧ 45 ГОСТ 7293 - 85 : лимит крепости ( временное сопротивление ) ? в ВЧ 40 = 400 Мпа ;

Ковкий чугун по сравнению со сталью более деше­вый материал ;
он обладает хорошими механическими характеристиками и высокой коррозионной стойкостью.
По­этому детали из ковкого чугуна широко применяются в сельскохозяйственном машиностроении, автотрактор­ной промышленности, станкостроении ( для изготовле­ния зубчатых колесиков, звеньев цепочек, задних мостиков, кронштейнов, тормозных колодок и пр. ) и в иных областях народного хозяйства.