На главную
Справочник конструктораполезный сайт для инженера-машиностроителя


СПРАВОЧНИК

МЕНЮ

Структура ковкого чугуна

Чугу́н — сплав железа с углеродом с содержанием более 2, 14 % ( точка предельной растворимости углерода в аустените на диаграмме состояний ).
Углерод в чугуне может содержаться в виде цементита и графита.
В зависимости от формы графита и количества цементита, выделяют : бледный, бесцветный, ковкий и высокопрочные чугуны.
Чугуны держат постоянные примеси ( Si, Mn, S, P ), а в отдельных событиях также легирующие элементы ( Cr, Ni, V, Al и др. ).
Обыкновенно, чугун хрупок.

Образование усадочных раковин и пористости происходит в местах отливок, где металл каменеет в новую очередь, т. е. в местах концентрации предельной массы металла, где теплоотвод наименее ярок.
В зависимости от конфигурации отливок эти недостатки могут быть макро - и маленькими, собранными и распределенными, духовными и внешними.
Для предупреждения образования дефектов усадочного происхождения необходимо при конструировании отливок предусматривать возможность произведения направленного их затвердевания.
Литниковая система отливок из ковкого чугуна должна непременно располагать ровные и отводные питающие бобышки ( прибыли ) у массивных мест отливки и в « горячих узлах » [ 8 ].

Высокопрочные чугуны Высокопрочный чугун ( ЧШГ — чугун с шаровидным графитом ) получают модифицированием жидкими присадками ( 0, 1...
0, 5% магния от массы обрабатываемой порции чугуна, 0, 2...
0, 3% церия, иттрия и отдельных иных элементов ).
При этом перед вводом модификаторов необходимо уменьшить содержание серы до 0, 02...
0, 03 %.
Рекомендуемый химический состав высокопрочного чугуна ( 2, 7...
3, 7 % С ;
0, 5...
3, 8 % Si ) выбирается в зависимости от толщины стенок отливки ( чем тоньше стенка, тем больше углерода и кремния ).
Чтобы избежать формирования в высокопрочных чугунах ледебурита, их подвергают графитизирующему отжигу.
Длительность такого отжига благодаря увеличенному содержанию графитизирующих элементов ( углерода, кремния ) много короче, чем при отжиге белого чугуна.
Структура высокопрочного чугуна состоит из металлической основы ( феррит, перлит ) и включений графита шаровидной фигуры.

Сопротивление динамическим нагрузкам.
Динамические свойства качественного ферритного ковкого чугуна характеризуются следующими данными.
Ударная вязкость при сечении образца 10Х10 мм с клиновым вырезом глубиной 2 мм а н = 2кГ м/см 2, при вырезе глубиной 5 мм с радиусом закругления 0, 5 мм а н = 0, 8кГ м/см 2.
Динамическая вязкость ( предел выносливости ) σ - 1 = 17 кГ/мм 2.
Отношение предела выносливости к лимиту крепости при растяжении

Одним из важнейших параметров, определяющих тепловые, а значит и технологические свойства пламени, является его температура.
Она разная в разных его фрагментах как по длине вдоль его оси ( узор 1 ), так и в поперечном сечении.
Она зависит от состава газовой смеси и степени чистоты применяемых газов.
Высшая температура наблюдается по оси пламени, достигая пика в сварочной зоне на расстоянии 2 ...
3 мм от края основы.
Эта сварочная зона является основной для расплавления металла.
С наращиванием в наибольшая температура возрастает и смещается к мундштуку горелки.
Это объясняется увеличением скорости горения смеси при излишке кислорода.
При избытке ацетилена ( в менее 1 ) наоборот, максимум температуры удаляется от мундштука и убавляется по величине.

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.

Ковкие чугуны имеют довольно высокую крепость, пластичность, сопротивляемость ударным нагрузкам и износостойкость в сочетании с хорошей обрабатываемостью.
По сравнению с серыми они являются прочнее и пластичнее.
Ковкий чугун имеет несколько худшие литейные свойства, чем серый чугун ( меньшая жидкотекучесть, огромная объемная усадка и др. ), и по собственным механическим свойствам занимает промежуточное положение между серым чугуном и литой сталью.

Ковкий чугун получают длительным отжигом белого чугуна, в итоге которого образуется графит хлопьевидной формы.
Металлическая основа такого чугуна : феррит и реже перлит.
Ковкий чугун получил свое название из - за повышенной пластичности и вязкости ( при всем при том, что обработке давлением не подвергается ).
Ковкий чугун обладает повышенной крепостью при растяжении и рослым сопротивлением удару.
Из ковкого чугуна изготовляют детали непростой фигуры : картеры заднего моста машин, тормозные колодки, тройники, угольники и т. д.

Серый чугун — наиболее широко применяемый вид чугуна ( машиностроение, сантехника, строительные конструкции ) — имеет включения графита пластинчатой формы.
Для подробностей из серого чугуна характерны небольшая чувствительность к действию внешних концентраторов напряжений при циклических нагружениях и более высокий коэффициент поглощения колебаний при вибрациях подробностей ( в 2 — 4 раза выше, чем у стали ).
Важная конструкционная особенность серого чугуна — выше, чем у стали, отношение предела текучести к пределу прочности на растяжение.
Наличие графита улучшает условия смазки при трении, что повышает антифрикционные свойства чугуна.
Свойства серого чугуна зависят от структуры металлической основы, фигуры, величины, числа и характера распределения включений графита.
Перлитный серый чугун имеет высокие прочностные свойства и применяется для цилиндров, втулок и др. нагруженных деталей двигателей, лафетов и т.д.
Для менее ответственных деталей используют серый чугун с ферритно - перлитной металлической основой.

Чугу́н — сплав железа с углеродом с содержанием более 2, 14 % ( точка предельной растворимости углерода в аустените на диаграмме состояний ).
Углерод в чугуне может содержаться в виде цементита и графита.
В зависимости от формы графита и количества цементита, выделяют : бледный, бесцветный, ковкий и высокопрочные чугуны.
Чугуны держат постоянные примеси ( Si, Mn, S, P ), а в отдельных событиях также легирующие элементы ( Cr, Ni, V, Al и др. ).
Обыкновенно, чугун хрупок.

Группировка В зависимости от содержания углерода серый чугун называется доэвтектическим ( 2, 14 - 4, 3 % углерода ), эвтектическим ( 4, 3 % ) или заэвтектическим ( 4, 3 - 6, 67 % ).
Состав сплава влияет на структуру материала.
В зависимости от состояния и содержания углерода в чугуне различают : бледные и бесцветные ( по цвету излома, который обуславливается структурой углерода в чугуне в виде карбида железа или свободного графита ), высокопрочные с шаровидным графитом, ковкие чугуны, чугуны с вермикулярным графитом.
В белом чугуне углерод присутствует в виде цементита, в сером — в основном в виде графита.
В промышленности разновидности чугуна маркируются следующим типом : передельный чугун — П1, П2 ;
передельный чугун для отливок — ПЛ1, ПЛ2, передельный фосфористый чугун — ПФ1, ПФ2, ПФ3, передельный высококачественный чугун — ПВК1, ПВК2, ПВК3 ;
чугун с пластинчатым графитом — СЧ ( цифры после букв « СЧ », значат величину временного сопротивления разрыву в кгс/мм ) ;
антифрикционный чугун антифрикционный серый — АЧС, антифрикционный высокопрочный — АЧВ, антифрикционный ковкий — АЧК ;
чугун с шаровидным графитом для отливок — ВЧ ( цифры после букв « ВЧ » означают временное сопротивление разрыву в кгс/мм и относительное удлиненние ( % ) ;
чугун легированный со специальными свойствами — Ч.

На машиностроительных заводах производят в основном ферритный ковкий чугун, и в крайне незначительном количестве перлитный, при всем при том, что последний и обладает высокрй прочностью, износостойкостью, хорошо работает в условиях повышенных температур, обладает высокой усталостной прочностью, хорошо гасит вибрации и т. д.


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