Высокопрочный чугун

?В отливках конструкционного назначения из бесцветного и высокопрочного чугуна структура матрицы в большинстве событий - перлит и разное количество феррита, а также включения фосфидной эвтектики.
Классификация структур в этих отливках приведена в ГОСТ 3443 - 57.
Графитовая составляющая структура характеризуется числом, фигурой, величиной и распределением включений.

Из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом изготавливают отливки развесом от десятых долей килограмма до нескольких десятков тонн.
Свойства ВЧШГ очень различны, поэтому высокопрочный чугун применяется : взамен серого чугуна — для удлинения срока службы отливок ( изложниц, прокатных валков, поршней, поршневых колец и др. ) ;
взамен стали — с целью упрощения и удешевления производства, сокращения числа металла и рационализации конструкции отливок ( коленчатых валов, траверс, шестеренок и др. ) ;
взамен цветных сплавов — целью сокращения расхода дефицитных металлов и снижения стоимости автомобилей.

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 ? ).

Химический состав высокопрочного чугуна ВЧ 70 ГОСТ 7293 - 85.
: C углерод при толщине стены до 50 мм 3, 2 - 3, 6% ;
C углерод при толщине стены от 50 до 100 мм 3, 0 - 3, 3% ;
Si кремний 2, 6 - 2, 9% ;
Mn марганец 0, 4 - 0, 7% ;
???°?
r хром 0, 15% ;
???°?
u медь 0, 4% ;
Ni никель 0, 6% ;
S менее 0, 015% ;
P фосфор менее 0, 1%.
Механические свойства высокопрочного чугуна ВЧ 70 ГОСТ 7293 - 85 : лимит крепости ( временное сопротивление ) ? в ВЧ 70 = 700 Мпа ;

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.

Химический состав высокопрочного чугуна ВЧ 50 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 50 ГОСТ 7293 - 85 : лимит крепости ( временное сопротивление ) ? в ВЧ 40 = 400 Мпа ;

Высокопрочные чугуны применяют в разных областях техники, эффективно заменяя сталь во многих продуктах и устройствах.
Из них изготовляют оборудование прокатных станов ( прокатные валки массой до 12 т ), кузнечно - прессовое оборудование ( траверса пресса, шабот ковочного молота ), в турбостроении корпус паровой турбины, лопатки направляющего аппарата, в дизеле -, тракторо - и автомобилестроении - коленчатые валы, поршни и ответственные многие другие детали, работающие при высоких циклических нагрузках и в условиях изнашивания.

На главном этапе первый кристаллический графит окисляют.
Окисление сводится к внедрению молекул и ионов серной или азотной кислоты в присутствии окислителя ( пероксид водорода, перманганат калия и др. ) между рядами кристаллической решетки графита.
Окисленный графит отмывают и сушат.
Затем окисленный графит подвергают термообработке до Т = 1000 °C со скоростью 400 — 600 °C/с.
Благодаря очень высокой скорости нагрева происходит четкое выделение газообразных продуктов разложения внедренной серной кислоты из кристаллической решетки графита.
В результате межслойное расстояние увеличивается приблизительно в 300 раз, а количество малых частичек графита и объём пробы увеличивается в 60 - 400 раз.
В добытом материале остается некоторое количество оксидов серы или азота в зависимости от используемой технологии.
Потом полученный терморасширенный графит прокатывают, иногда армируют, добавляют присадки и прессуют для получения продуктов.

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.

Для получения химически активных металлов методом электролиза расплавленных соединений.
В частности, при получении алюминия используются сразу два свойства графита : Хорошая электропроводность, и подобно следствию — его пригодность для изготовления электрода Газообразность продукта реакции, протекающей на электроде — это углекислый газ.
Газообразность продукта означает, что он выходит из электролизёра сам, и не спрашивает особых степеней по его удалению из полосы реакции.
Это свойство значительно упрощает технологию производства алюминия.