На главную
Справочник конструктораполезный сайт для инженера-машиностроителя


СПРАВОЧНИК

МЕНЮ

Структура белого чугуна

Отливки белого чугуна обладают износостойкостью, относительной жаростойкостью и коррозионной стойкостью.
Присутствие в части их сечения структуры, прекрасной от структуры белого чугуна, понижает эти свойства.
Крепость белого чугуна снижается с увеличением содержания в нем углерода, а значит, и карбидов.
Твердость белого чугуна возрастает с ростом доли карбидов в его структуре, а значит, и с увеличением содержания углерода.

Деревянные лежни быстро изнашивались, повозки спускались с дороги.
Чтобы уменьшить износ деревянных лежней, их стали укреплять стойкими или чугунными полосами.
Чугунные рельсы выступили в XVIII в.
Главная конно — чугунная дорога с выпуклыми рельсами протяженностью около 2 км была возведена в России в 1806 — 1809 гг.
В 1868 г. появились первые стальные рельсы — на Воробьинском подъеме линии Петербург — Москва и отчасти на Нижегородской железной дорожке.
С 1875 г. они приобрели широкое распространение.

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.

В белом чугуне весь углерод находится в виде цементита.
Структура такого чугуна — перлит, ледебурит и цементит.
Подобное звание этот чугун получил из — за ясного цвета излома.
лый чугу?
н — паспорт чугуна, в котором углерод в объединенном состоянии в виде цементита, в изломе имеет белый тон и металлический глянец.
В структуре такого чугуна отсутствуют заметные включения графита и лишь маленькая его часть (0, 03 — 0, 30%) обнаруживается высокими методами химического анализа или визуально при сильных увеличениях.
Главная металлическая масса белого чугуна состоит из цементитной эвтектики, повторного и эвтектоидного цементита, а легированного белого чугуна — из сложных карбидов и легированного феррита.

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом получают модифицированием серого чугуна щелочно — аграрными элементами.
Чаще для этого используют магний, включая его в жидкий расплав в числе 0, 02 – 0, 03%.
Под действием магния графит кристаллизуется в шаровой фигуре (рис. 3 б).
Шаровидные включения графита в металлической матрице не являются такими сильными концентраторами напряжений, подобно пластинке графита в сером чугуне.
Чугуны с шаровидным графитом имеют выше механические свойства, не уступающие литой углеродистой стали.

Углерод в составе чугуна может присутствовать в виде химического соединения — цементит Fe 3 C, графита или их смеси.
По сравнению с металлической основой графит имеет низкую прочность.
Места его залегания можно считать нарушениями сплошности металла.
Чугун как бы пронизан включениями графита, ослабляющими его металлическую основу.
По мере округления графитных включений (за счет модифицирования чугуна присадками SiCa, FeSi, Al, Mg) их негативная роль как надрезов металлической основы снижается и механические свойства чугуна растут.

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.

Маркируют высокопрочный чугун буквами ВЧ и дальше следуют величины предела крепости при растяжении (в кгс/мм 2) ВЧ 40, ВЧ 45, ВЧ 80 (ГОСТ 7293 — 85).
Так же, как и серые чугуны, они подразделяются по микроструктуре металлической основы в зависимости от полноты графитизации и бывают на ферритной, феррито — перлитной, перлитной основах.
Высокопрочный чугун используется во многих мирах техники взамен литой и кованой стали, бесцветного и ковкого чугунов.
Длинные механические свойства дают возможность широко применять его для производства отливок ответственного назначения, в том количестве и в судовом машиностроении: голов цилиндров, турбокомпрессоров, натиск труб, суставчатых и распределительных валов и т.п.

Промышленные чугуны не являются двойными сплавами, а включают кроме Fe и С, подобные же примеси, как и углеродистые стали Мn, Si, S, P и др.
Однако в чугунах этих примесей больше и их действие иное, чем в сталях.
такой чугун называется белым, если весь имеющийся в чугуне углерод находится в химически связанном состоянии, в виде карбида железа (F 3 C — цементит) .
Чугуны, в которых весь углерод или огромная часть, пребывает в пустом состоянии в виде графитных включений той или другой фигуры, называются графитизированными.

Непосредственная зависимость между износостойкостью и твердостью отсутствует;
твердость не определяет износостойкость, но должна учитываться в совокупности со структурой чугуна.
Лучшей износостойкостью обладает белый чугун с высоким Строением основной металлической массы, в которой в облике некоторых маленьких и равномерно распределенных включений или в облике мелкой сетки расположены карбиды, фосфиды и пр.


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