Ремонт
Плитка для фасада постройки 8-11-2012, 10:05

Плитка для фасада постройки

Владельцы недвижимости за городом часто задаются вопросом защиты и украшения различных строений от внешних негативных факторов. Сп...

Ковкий чугун свойства


Свойства ковкого чугуна

Для производства отливок из чёрно-сердечного ковкого чугуна используют графитизирующий отжиг отливок белого чугуна. Данные отливки имеют повышенные σв и δ. Это возможно в результате образования хлопьевидного графита, который образуются в процессе отжига.

Ковкий чугун, как и другие виды чугуна, может иметь, как перлитную, так и ферритную металлическую основу всё зависит от его химического состава, а так же от режима термической обработки который используется.

Одним из главных плюсов отливок из ковкого чугуна является однородность свойств отливок по сечению и отсутствию напряжений.

Данный вид чугуна используется, как правило, для получения отливок толщина стенок, которых находится в диапазоне от 3 до 50 мм, что, прежде всего, обусловлено обеспечением безусловного получения структуры белого чугуна при литье и однородность строения, а так же свойств во всех сечениях отливки.

Наивысшие показатели прочность получают при высокодисперсном перлите, а так же малом количестве и компактности графита.

Температура влияет на химические свойств ковкого чугуна, в основном при достижении отметки в 400 градусов, в результате чего понижается σв и σ 0,2 и повышении δ.

Ферритный ковкий чугун можно охарактеризовать пониженным порогом хрупкости, нежели подобный порог у перлитного ковкого чугуна, при повышения твёрдости перлитного ковкого чугуна, так же повышается и его хрупкость.

Отливки из ковкого чугуна, в которых отсутствуют дефекты, могут сохранять герметичность под давлением в 20 МПа, а иногда и выше.

Что касается перлитного ковкого чугуна, то его можно охарактеризовать повышенной износостойкостью, при работах со смазкой и давлении до 20 МПа, но он быстро изнашивается при работе без смазки.

Что касается антифрикционных свойств, то они сравнительно низкие при работе со смазкой, а вот при работе без смазки можем наблюдать обратную картину, антифрикционные свойства перлитного ковкого чугуна повышаются.

Если обратить взор на обрабатываемость ковкого чугуна, то она такой же, как и у высокопрочного чугуна.

Читайте так же:

Основные свойства инструментальных сталей

Технология производства гвоздей

Определение глубины прокладки канализационных труб

Ковкий чугун

Ковкий чугун получают графитизирующим отжигом белого чугуна определенного состава по содержанию основных элементов и примесей.

В зависимости от режима термической обработки структура ковкого чугуна может состоять из феррита + углерод отжига, перлита или других продуктов распада аустенита (сорбита, троостита, игольчатого троостита, мартенсита и т.п.) + углерод отжига.

Ковкий чугун, полученный путем обезуглероживающего отжига, со структурой феррита в поверхностном слое и перлита + углерод отжига в сердцевине сечений отливки, в настоящее время утратил промышленное значение и не рассматривается.

Графитизация белого чугуна происходит при специальной термической обработке - отжиге.

Для получения ферритного и перлитного ковкого чугуна отжиг отливок ведут в нейтральной среде; основным процессом является графитизация, а обезуглероживание имеет ограниченные размеры и происходит попутно.

При отжиге отливок в защитной атмосфере наружный обезуглероженный и следующий за ним слой со структурой перлита отсутствует.

Свойства ферритного ковкого чугуна зависят от содержания углерода и кремния.

При конструировании рекомендуется ограничивать размеры сечений в отливках при плавке двойным процессом вагранка - электропечь - 30-40 мм, при плавке в вагранке - 20-30 мм. При модифицировании исходного белого чугуна присадками теллура и особенно магния максимальный размер сечений отливок может быть значительно увеличен - до 100-120 мм.

Минимальная толщина сечений отливок из ковкого чугуна в зависимости от их конфигурации и состава чугуна принимается в пределах 2,5-8 мм.

Усадка белого чугуна зависит от содержания в нем углерода.

В таблице 30 приведены размеры объемной усадки стали, белого и серого чугуна при перегреве расплавленного сплава на 100оС, в таблице 31 - величина линейной усадки в твердом состоянии.

Вследствие большего модуля упругости и меньшей теплопроводности величина напряжений в отливках белого чугуна значительно выше, чем в отливках серого чугуна, а вследствие меньшей прочности и теплопроводности - больше, чем в стальных отливках. Поэтому при проектировании следует предпочитать конструкции со свободной усадкой и избегать резких переходов между различными сечениями отливки, вызывающих концентрацию напряжений и пониженную усталостную прочность.

Таблица 30. Объемная усадка в %

Сплав

В жидком состоянии

При затвердевании

Общая

Сталь

1,6

3

4,6

Белый чугун*

2-2,3

4,6-3

6,6-5,3

Серый чугун

2,5

0,9

1,4

 * В зависимости от содержания углерода

Таблица 31. Линейная усадка в %

Сплав

Доперлитная

Перлитная

Полная в твердом состоянии

Сталь

1,2

1

2,2

Белый чугун*

0,3

1

1,3

Серый чугун

0

1

1

 Остаточные напряжения в отливках из ковкого чугуна вследствие длительной термической обработки значительно меньше, чем в отливках из стали и серого чугуна, и не превышают 0,5 кГ/мм2.

При термической обработке отливки ковкого чугуна увеличиваются в объеме в зависимости от содержания углерода (примерно на 50% от величины усадки).

Сопротивление статистическими нагрузками. Механические свойства ковкого чугуна зависят от свойств основной металлической массы, принимающей на себя почти все силовое поле и в меньшей мере ослабленной включениями графита по сравнению с серым чугуном. Прочность графита очень мала, и площадь его включений обычно исключается при расчетах (таблице 32)

32. Влияние включений графита на силовое поле в чугуне

Показатель

Серый чугун

Ковкий чугун

Уменьшение площади основной металлической массы а = Ест / Ечуг

До 3

1,15

Надрезающие действия включений графита B = σст / σчуг

1,2-2

1,15-1,6

 Главное преимущество ковкого чугуна по сравнению с серым заключается в его пластичности. Диаграммы деформацией при растяжении образцов различных сортов ковкого чугуна характеризуют его упругие и пластические свойства. Так как область текучести незначительна, при испытаниях ковкого чугуна определяют условный предел текучести σ0,2.

Общая зависимость предела прочности при растяжении σв от относительного удлинения δ ковкого чугуна различна для его отдельных сортов.

Для ферритного ковкого чугуна увеличение σв всегда связанно с увеличением пластичности. Предела пропорциональности изменяется с изменением величины предела прочности при растяжении; соотношение этих величин

σпц / σв = 0,65 / 0,75

В соответствии с малой изменяемостью структурных составляющих ферритного ковкого чугуна - графита и феррита - механические его свойства могут быть надежно улучшены главным образом снижением содержания углерода и практически не зависят от изменений величины включений графита.

Таблица 33. Марки и механические свойства ковкого чугуна

Марки ковкого чугуна

Временное сопротивление разрыву в кГ/мм2 (не менее)

Относительное удлинение в % (не менее)

Твердость НВ (не менее)

КЧ 30-6
КЧ 33-8
КЧ 35-10
КЧ 37-12
КЧ 45-6
КЧ 50-4
КЧ 56-4
КЧ 60-3
КЧ 63-2

30
33
35
37
45
50
56
60
63

6
8
10
12
6*
4
4
3
2

163
163
163
163
241
241
269
269
269

 * С согласия заказчика допускается понижение относительного удлинения на 3%.

По ГОСТ 1215-59 ковкий чугун подразделяется по маркам (таблица 33)

Перлитный ковкий чугун является одним из прочных сортов чугуна и по структурному составу и механическими свойствами близко подходит к стали; с увеличением σв относительное удлинение снижается.

Количество связанного углерода в перлитном ковком чугуне изменяется в пределах 0,3-0,8% в зависимости от температуры нормализации, скорости охлаждения и условий термической обработки области эвтектоидных превращений.

Эти факторы определяют и структуру основной металлической массы перлитного ковкого чугуна, которая может меняется от пластинчатого и зернистого перлита до сорбита, мартенсита, а в некоторых случаях и с дисперсными включениями цементита.

Дальнейшее улучшение свойств перлитного ковкого чугуна достигается его легированием и модифицированием, присадками титана, алюминия, бора, висмута или сурьмы в различных сочетаниях.

Присутствие феррита в структуре перлитного ковкого чугуна ухудшает его свойства, так как влечет за собой резкое снижение прочности (σв) при незначительном увеличении пластичности (δ). Когда основная металлическая масса чугуна становится перлитной, незначительное снижение пластичности при стабилизации, сфероидизации и пр. приводит к значительному увеличению прочности.

Особое место занимает термически улучшенный ковкий чугун, закаленный и отпущенный, отличающийся высокой однородностью свойств как в отдельных сечениях, так и во всей партии.

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 ан = 2кГ*м/см2, при вырезе глубиной 5 мм с радиусом закругления 0,5 мм ан = 0,8кГ*м/см2. Динамическая вязкость (предел выносливости) σ-1 = 17 кГ/мм2. Отношение предела выносливости к пределу прочности при растяжении

σ-1 / σвр = 0,5

Ударная вязкость резко снижается при появлении белого интеркристаллитного излома, которого можно избежать весьма ускоренным или очень замедленным охлаждением после отжига в интервале температур 650-450оС

Предел выносливости ферритного ковкого чугуна в 1,2-2 раза меньше, чем стали, и в 4-6 раз больше чем серого чугуна; он зависит от асимметричности нагрузок и повышается при отрицательных величинах средних напряжений. Поэтому отливки, работающие при повторно-переменных растягивающее - сжимающих усилиях, следует подвергнуть предварительному сжатию без растягивающих напряжений при периодических нагружениях.

Предел выносливости ферритного ковкого чугуна равен 12-16 кГ/мм2 и специальных малоуглеродистых легированных перлитных ковких чугунов 30-35 кГ/мм2.

Состояние поверхности ковкого чугуна оказывает влияние на величину предела выносливости, чем у стали. Удаление поверхностного слоя ферритного чугуна повышает динамическую вязкость на 15-25% (таблица 34)

Таблица 34. Относительное влияние механической обработки на свойства ковкого чугуна

Состояние поверхности

Статистические свойства

Динамические свойства

σв

δ

ан

σ-1

Литая

1

1

1

1

Механически обработанная

0,95

0,3

0,75

1,3

 Коэффициенты усталостной прочности для железоуглеродистых сплавов при различных видах нагрузок даны в таблице 35.

Таблица 35. Коэффициенты усталостной прочности

Напряжения

Сталь

Ковкий чугун

Серый чугун

σ-1
σ-1p
t-1k

1.00
0.70
058

1.00
0.60
0.70

1.00
0.50
0.80

Примечание. Ковкий чугун превосходит сталь при кручении, а серый чугун при растяжении - сжатии.

Технологические свойства. Обрабатываемость ковкого чугуна зависит от структуры основной металлической массы и от включений графита. Наличие промежуточного перлитного слоя под наружной ферритной оболочкой определяет толщину первой стружки в 1,5-2,0 мм.

Обрабатываемость ферритного ковкого чугуна весьма высока; включения графита оказывают смазывающее действие и дробят стружку.

Обрабатываемость перлитного ковкого чугуна уступает обрабатываемости ферритного и определяется степенью однородности и дисперсности структуры основной металлической массы. Так, обрабатываемость чугуна со сфероидизированной структурой перлита и даже цементита вполне удовлетворительна, несмотря на повышенную твердость.

Износостойкость и антифрикционные свойства ковкого чугуна определяются структурой, условиями трения и величиной зазоров.

Наиболее благоприятной структурой обладает перлитный ковкий чугун, при отсутствии в нем изолированных включении графита, окруженных ферритной отсрочкой.

Коэффициент трения перлитного ковкого чугуна равен при жидкостном трении 0,05-0,10 и при сухом 0,30-0,45.

Втулки из этого чугуна работают на металлорежущем оборудовании при pv=50, на металлодавящем оборудовании при pv = 120, на тракторах при рv= 160 кГ/см2*сек.

Зазоры между валом и втулками по сравнению с бронзовыми увеличиваются на 10-15%.

Ферритный ковкий чугун применяется при малых давлениях (рv ≤ 20 кГ/см2*сек), особенно при малых скоростях и работе со смазкой.

Обработанные поверхности ферритного чугуна корродируют быстрее, чем перлитного чугуна и стали. Стойкость поверхности ковкого чугуна повышается применением диффузионных покрытий: фосфатированием, бесщелочным оксидированием, пассивированием и пр.

При контактной коррозии ковкий чугун обнаруживает пониженный, положительный электродный потенциал.

Ковкий чугун, особенно ферритный, хорошо поддается запрессовке, расчеканке и легко заполняет зазоры.

Прочность запрессовки втулок из ковкого чугуна при одном и том же натяге выше по сравнению с латунным на 50%.

Механические и физические свойства ковкого чугуна. В таблице 36 приведены основные характеристики наиболее часто применяемых марок ковкого чугуна применительно к следующим исходным условиям: толщина стенок 10 мм; поверхность обработанная, форма сечения при изгибе прямоугольная, при прочих нагрузках любая; рабочая температура 20оС.

В условиях, отличных от перечисленных, значения характеристик получаются умножением данных таблицы 36 на коэффициент массы Км, поверхности Кп, формы Кф, температуры Кt , причем влияние температур учитывается только в условиях их отрицательного действия. Поправочный коэффициент для усталостных характеристик учитывает только характер поверхности.

Нормы прочности приведены для обработанных разрывных образцов. Поправочные коэффициенты приведены в таблице 36. В таблице 37  приведены примеры применения ковкого чугуна.

Упругие свойства ковкого чугуна определяются из основных данных таблиц - модулями нормальной упругости Е и сдвига G и коэффициентом Пуассона u. Величины же пластических деформаций и условного модуля упругости находятся по соответствующим графам таблицы. При этом учитывается, что при многократных повторных нагрузках пластические деформации уменьшаются и остаются почти одни упругие деформации.

Поправочный коэффициент для усталостных характеристик учитывает только характер поверхности. По влиянию массы, формы сечения и температуры проверенные данные отсутствуют.

Физические свойства определяются из таблицы с поправками на температуру Кt. Например, коэффициент линейного расширения в интервале до 500оС определяется выражением

а0500 = а0100 [1 + Кt (T - 100 = 10.8 * 10 [1 + 0,00072 (500-100) ] = 14 * 10

Данные таблицы являются минимальными для ковкого чугуна соответствующей марки, гарантийными, и могут быть использованы для расчета деталей.

Общий объем применения ковкого чугуна в машиностроении относительно невелик и составляет около 3% от применяемых отливок из железоуглеродистых сплавов. Главной причиной этого являются технологические затруднения в процессе производства отливок, необходимость применения длительной термической обработки и ограниченная величина допускаемых размеров сечений отливок, сложность операций поверхностного упрочнения и операций сварки.

Таблица 30. Объемная усадка в %

Сплав

В жидком состоянии

При затвердевании

Общая

Сталь

1,6

3

4,6

Белый чугун*

2-2,3

4,6-3

6,6-5,3

Серый чугун

2,5

0,9

1,4

 

* В зависимости от содержания углерода

Таблица 31. Линейная усадка в %

Сплав

Доперлитная

Перлитная

Полная в твердом состоянии

Сталь

1,2

1

2,2

Белый чугун*

0,3

1

1,3

Серый чугун

0

1

1

 

Таблица 32. Влияние включений графита на силовое поле в чугуне

Показатель

Серый чугун

Ковкий чугун

Уменьшение площади основной металлической массы а = Ест / Ечуг

До 3

1,15

Надрезающие действия включений графита B = σст / σчуг

1,2-2

1,15-1,6

Таблица 33. Марки и механические свойства ковкого чугуна

Марки ковкого чугуна

Временное сопротивление разрыву в кГ/мм2 (не менее)

Относительное удлинение в % (не менее)

Твердость НВ (не менее)

КЧ 30-6
КЧ 33-8
КЧ 35-10
КЧ 37-12
КЧ 45-6
КЧ 50-4
КЧ 56-4
КЧ 60-3
КЧ 63-2

30
33
35
37
45
50
56
60
63

6
8
10
12
6*
4
4
3
2

163
163
163
163
241
241
269
269
269

* С согласия заказчика допускается понижение относительного удлинения на 3%.

Таблица 34. Относительное влияние механической обработки на свойства ковкого чугуна

Состояние поверхности

Статистические свойства

Динамические свойства

σв

δ

ан

σ-1

Литая

1

1

1

1

Механически обработанная

0,95

0,3

0,75

1,3

 

Таблица 35. Коэффициенты усталостной прочности

Напряжения

Сталь

Ковкий чугун

Серый чугун

σ-1
σ-1p
t-1k

1.00
0.70
058

1.00
0.60
0.70

1.00
0.50
0.80

Примечание. Ковкий чугун превосходит сталь при кручении, а серый чугун при растяжении - сжатии.

Таблица 36. Основные характеристики ковкого чугуна марок КЧ 35-10 и КЧ 37-12

Наименование свойства

Обозначение

Размерность

Марки чугуна

КЧ 35-10

КЧ 37-12

Механические свойства

Растяжения

Предел текучести

σ0,2

кГ/мм2

22,0

23,0

Предел прочности

σв

кГ/мм2

33,2

35,0

Относительное удлинение

δ

%

9,0

10,8

Относительное сужение

ψ

%

11,0

13,0

Кручения

Предел текучести

t0.4

кГ/мм2

15,0

16,0

Предел прочности

tв

кГ/мм2

35,0

37,0

Относительный угол закручивания

t

-

23,0

25,0

Сжатия

Предел текучести

σ0сж

кГ/мм2

24,0

25,0

Изгиб

Предел текучести

σ 0,2 И

кГ/мм2

34,0

35,0

Предел прочности

σви

кГ/мм2

57,0

58,0

Предел прочности

tв ср

кГ/мм2

30,0

30,0

Другие механические и физические свойства

После отжига

ан

кГ * м/см2

1,4

1,6

Предел выносливости при изгибе

σ-1

кГ/мм2

14,0

14,0

Предел выносливости при растяжении-сжатии

σ-1 р

кГ/мм2

8,0

8,0

Предел выносливости при кручении

t-1

кГ/мм2

13,0

13,0

Твердость НВ

НВ

кГ/мм2

163

163

Модуль нормальной упругости

Е

кГ/мм2

16 600

17 000

Коэффициент Пуассона

u

-

0,27

0,25

Удельный вес

y

Г/см3

7,22

7,21

Коэффициент линейного расширения

а0-100оС

см/см * град

10,2

10,0

Теплопроводность

λ

кал/см * сек * оС

0,150

0,150

Теплоемкость

с

кал/Г * оС

0,122

0,122

Электросопротивление

р

мк * ом * см3

36,0

38,0

Магнитная индукция

В25
В50
В100
Вr

гс

12 000
13 500
14 600
5 500

12 300
13 800
14 600
5 500

Остаточная коэрцитивная сила

Нс

э

1,3-3,0

1,3-3,0

Химический состав (примерный)

Углерод

C

%

2.3-2.0

2.2-2.5

Марганец

Mn

%

0.3-0.5

0.3-0.5

Кремний

Si

%

1.1-1.3

1.2-1.4

Сера

S

%

0.12

0.12

Фосфор

P

%

0.12

0.12

Хром

Cr

%

0.06

0.026

Критические точки в оС

-

Ас1

oC

685

790

-

Ас3

oC

815

820

-

Аr1

oC

725

730

-

Ar3

oC

760

765

 

Поправочные коэффициенты к основным характеристикам ковкого чугуна
1. Коэффициенты литой поверхности Rn для всех марок ковкого чугуна
σТ - 1,05
δ - 1,1
ан - 1,3
σ-1 - 0,75
2. Физические константы для всех марок ковкого чугуна:
а -100 +0,0007
С +0,0005
λ -0,00024 +0,0025
3. Температурные коэффициенты Кt ( для σТ):

t oC

КЧ 35-10

КЧ 37-12

200-100

1,0

1,0

300

0,95

0,98

500

0,78

0,85

 

Таблица 37. Примеры применения ковкого чугуна в различных отраслях промышленности

Отросоль машиностроения

Детали

Условия работы

Рекомендуемые марки чугуна

Сельскохозяйственное

Шестерни, звенья цепей, собачки, пальцы, ключи, гребни, головки ножей и т.д.

Статистические и динамические нагрузки

КЧ 30-6

Текстильное

Банкаброши, желоньеры и т.п.

Статистические и динамические нагрузки

КЧ 30-6

Автомобильное и тракторное

Картеры - заднего моста, дифференциала, руля, ступицы колес, кронштейны двигателя, рессор, тормоза, тормозные колодки, педали, накладки, пробки, балансиры, катки, втулки

Сложные переменные динамические нагрузки
Износ

КЧ 35-10
КЧ 30-6
КЧ 45-6

Вагоностроение

Детали тормозов, подшипника, кронштейны, тяговые сцепления, скобы и т.д.

Внутреннее давление, ударные нагрузки

КЧ 35-10
КЧ 30-6

Судостроение

Иллюминаторы, кронштейны и т.д.

Изгиб, ударные нагрузки

КЧ 35-10
КЧ 30-6

Станкостроение

Втулки

Износ

КЧ 45-6
КЧ 50-4

Санитарное строительство, водо -, газо - и паропроводная арматура

Фитинги, вентили, радиаторные ниппели, пневматические корпуса и т.д.

Внутреннее давление до 20 ат

КЧ 30-5

 


Ковкий чугун | Литейные сплавы, их свойства и приготовление

Ковкий чугун представляет собой сплав железа с углеродом, в котором содержится 2,2—3,0 % углерода, 1,1—1,3% кремния, 0,3—0,6% марганца, до 0,2% фосфора и до 0,1% серы. Название «ковкий» следует понимать лишь в том смысле, что этот чугун по сравнению с серым является более вязким и пластичным. Благодаря этим свойствам ковкий чугун широко применяют для изготовления машиностроительных деталей, испытывающих в работе ударные нагрузки.

Ковкие чугуны для отливок по ГОСТ 1215—59 (см. табл. 1) изготовляют следующих марок: КЧ 30—6, КЧ 33—8, КЧ 35—10, КЧ 37—12, КЧ 45—6, КЧ 50—4, КЧ 56—4, КЧ 60—3, КЧ 63-2. Условные обозначения марок: К — ковкий; Ч — чугун; первые две цифры — предел прочности при растяжении в кгс/мм2, а последняя цифра — относительное удлинение в процентах. Большинство технологических операций (изготовление форм и стержней, заливка расплава, выбивка и очистка отливок) в литейных цехах ковкого чугуна осуществляют обычными способами. При формовке изменяют лишь способ подвода расплава к отливке и устройство литниково-питающей системы. Следует, однако, иметь в виду, что производство отливок из ковкого чугуна более сложно и длительно, чем из серого. Так как в вагранке получить чугун с низким (менее 3%) содержанием углерода очень трудно, то плавку обычно проводят последовательно в двух печах. Шихту расплавляют в вагранке, а полученный в ней жидкий чугун переливают в дуговую электрическую печь и уже там доводят до требуемого химического состава. Полученный расплав разливают в песчаные формы. Низкое содержание кремния и углерода приводит к образованию в отливках белого чугуна, обладающего большой твердостью и хрупкостью, обусловленной присутствием в основе чугуна цементита (рис. 15, а).

Таблица 1. Физические, технологические и механические свойства литейных сплавов

Сплав Плотность, г/см3 Усадка линейная, % Температура заливки, °С Предел прочности при растяжении, к гс/мм2 Относительное удлинение, % Твердость НВ
Серый чугун (обыкновенный) 7,0—7,3 0,8—1,0 1180—1450 12—44 28—64* 143—289
Ковкий чугун 7,1—7,4 1,4-1,6 1350—1480 30—63 2—12 163—269
Сталь литая углеродистая 7,7—7,85 1,6—2,0 1350—1570 40—60 10—24 109—199
Бронза 7,4—8,9 1,3-2,4 1000—1200 3—60 2—20 14—250
Латунь 8,3—8,6 1,9—2,0 1050—1150 15—70 4—20 30—160
Алюминиевые сплавы 2,5—2,9 1,25—1,35 690—780 12—35 0,5—15 45—95
Магниевые сплавы 1,7—1,85 1,35—1,6 690—800 9—28 1—6 30—75

* Предел прочности при изгибе, кгс/мм2.

После выбивки из форм и очистки отливки подвергают отжигу при температуре 900— 1000° С в специальных томильных печах. При отжиге цементит белого чугуна разлагается на феррит и свободный углерод, в результате чего исчезает свойственная белому чугуну хрупкость и он становится пластичным. При распаде цементита объем чугуна несколько увеличивается, отчего отливки во время отжига деформируются (коробятся). Если коробление достигает значительной величины, то отливки правят под прессом или ударами молота.

На рис. 15, б показана схема структуры наиболее распространенного ферритного ковкого чугуна, который характеризуется темным цветом излома и используется при производстве деталей сельскохозяйственных машин, ответственных автомобильных деталей, деталей тормоза и т. д.


Рис. 15. Структуры белого (а) и ковкого (б) чугуна: 1 — цементит, 2 — феррит, 3 — углерод отжига

Чугун ковкий

Рекомендуемые марки чугуна

Детали

Условия работы

Автомобилестроение

Картер редуктора заднего моста, дифференциала, руля; ступицы колес, крон­штейны двигателя, рессор, тормозные колодки, на­кладки; балансиры, катки, барашки, пробки

Сложные переменные динамические (ударные) нагрузки

КЧ 45-7; КЧ 50-5; КЧ 55—4

Ступицы колес, тормозные барабаны, крышки под­шипников коленчатого вала, картеры распределитель­ной коробки, редуктора заднего моста, втулки

Статические и динамиче­ские нагрузки, износ

КЧ 60—3; КЧ 65—3; КЧ 70—2; КЧ 80-1,5

Шатуны, поршни, шестер­ни, коленчатые валы

Высокие статические и динамические нагрузки, износ

Сернистый перлитный чугун

Распределительные валы, направляющие втулки кла­панов, заготовки для на­плавки толкателей

Сильный износ

Обезуглероженный чу­гун

Сварные конструкции — выхлопные коллекторы, карданные валы, крон­штейны и др.

Статические и динамиче ские нагрузки

Тракторное и сельскохозяйственное машиностроение

КЧ 30-3; КЧ 33-8; КЧ 35—10; КЧ 45—7

Шестерни, муфты, храпо­вики, рычаги, звездочки, собачки, ступицы, вилки валов, катки, кронштейны, втулки, звенья цепей, клю­чи, барашки и др.

Изгибающие, скручиваю­щие, растягивающие ста­тические и динамические
нагрузки, износ

Вагоностроение и судостроение

КЧ 33-8; КЧ 35—10; КЧ 37—12; КЧ 45—7

Детали воздушных тормо­зов, кронштейны, скобы, иллюминаторные кольца

Изгиб, ударные нагрузки износ

Электропромышленность

КЧ 35—10; КЧ 45-7

Державки проводов, шап­ки, крючья изоляторов, клеммы и др.

Изгиб, ударные нагрузки

Станкостроение, текстильное машиностроение

КЧ 35-10; КЧ 45—7; АКЧ-1; АКЧ-2

Втулки, вилки, шестерни, банкоброши и др.

Износ, статические идинамические нагрузки

Санитарно-техническое и строительное оборудование

КЧ 33—8; КЧ 35—10 Обезуглероженный чу­гун

Фиттинги, вентили, уголь­ники, радиаторные нип­пели, кронштейны, пневмо­корпуса и др.

Внутреннее давление до
2 МПа

Графитизированные чугуны

Главное меню a> | Учебная работа
Графитизированные чугуны

В зависимости от формы графитных включений различают серые, высокопрочные, ковкие чугуны и чугуны с вермикулярным графитом.

Серые чугуны получают при меньшей скорости охлаждения отливок, чем белые. Они содержат 1–3 %Si, обладающего сильным графитизирующим действием.

Серый чугун широко применяется в машиностроении. Он хорошо обрабатывается режущим инструментом. Из него производят станины станков, блоки цилиндров, фундаментные рамы, цилиндровые втулки, поршни и т.д.

Серые чугуны согласно ГОСТ 1412–85 маркируются буквами "СЧ" и далее следует величина предела прочности при растяжении (в кГ/мм2 ), например СЧ 15, CЧ 20, СЧ 35 (табл. 1).


Графит в сером чугуне наблюдается в виде темных включений на светлом фоне нетравленного шлифа. По нетравленному шлифу оценивают форму и дисперсность графита, от которых в сильной степени зависят механические свойства серого чугуна.

Серые чугуны подразделяют по микроструктуре металлической основы в зависимости от полноты графитизации.

Степень или полноту графитизации оценивают по количеству свободно выделившегося (несвязанного) углерода.

Полнота графитизации зависит от многих факторов, из которых главными являются скорость охлаждения и состав сплава. При быстром охлаждении кинетически более выгодно образование цементита, а не графита. Чем медленнее охлаждение, тем больше степень графитизации. Кремний способствует графитизации, а марганец – карбидообразующий элемент – затрудняет графитизацию.


Рис. 3. Схемы микроструктур графитизированных чугунов:
а) серые; б) высокопрочные; в) ковкие; г) с вермикулярным графитом

Если графитизация в твердом состоянии прошла полностью, то чугун содержит две структурные составляющие – графит и феррит. Такой сплав называется серым чугуном на ферритной основе (рис. 3, а). Если же эвтектоидный распад аустенита прошел в соответствии с метастабильной системой

то структура чугуна состоит из графита и перлита. Такой сплав называют серым чугуном на перлитной основе. Наконец, возможен промежуточный вариант, когда аустенит частично распадается по эвтектоидной реакции на феррит и графит, а частично с образованием перлита. В этом случае чугун содержит три структурные составляющие – графит, феррит и перлит. Такой сплав называют серым чугуном на феррито-перлитной основе.

Феррит и перлит в металлической основе чугуна имеют те же микроструктурные признаки, что и в сталях. Серые чугуны содержат повышенное количество фосфора, увеличивающего жидкотекучесть и дающего тройную эвтектику.

В металлической основе серого чугуна фосфидная эвтектика обнаруживается в виде светлых, хорошо очерченных участков.

Высокопрочные чугуны с шаровидным графитом получают модифицированием серого чугуна щелочно-земельными элементами. Чаще для этого используют магний, вводя его в жидкий расплав в количестве 0,02–0,03 %. Под действием магния графит кристаллизуется в шаровидной форме (рис. 3, б). Шаровидные включения графита в металлической матрице не являются такими сильными концентраторами напряжений, как пластинки графита в сером чугуне. Чугуны с шаровидным графитом имеют более высокие механические свойства, не уступающие литой углеродистой стали.

Маркируют высокопрочный чугун согласно ГОСТ 7293–85 буквами "ВЧ" и далее следует величина предела прочности при растяжении (в кГ/мм2), например ВЧ 40, ВЧ 45, ВЧ 80 (табл. 2). Так же, как и серые чугуны, они подразделяются по микроструктуре металлической основы в зависимости от полноты графитизации и могут быть ферритными, феррито-перлитными и перлитными. Высокопрочный чугун используется во многих областях техники взамен литой и кованой стали, серого и ковкого чугунов. Высокие механические свойства дают возможность широко применять его для производства отливок ответственного назначения, в том числе и в судовом машиностроении: головок цилиндров, турбокомпрессоров, напорных труб, коленчатых и распределительных валов и т.п.


Ковкие чугуны получают путем отжига отливок из белого чугуна. Получение ковкого чугуна основано на том, что вместо неустойчивого цементита белого чугуна при повышенных температурах образуется графит отжига белого чугуна. Мелкие изделия сложной конфигурации, отлитые из белого чугуна, отжигают (получают ковкий чугун) для придания достаточной пластичности, необходимой при их использовании в работе. Ковкий чугун согласно ГОСТ 1215–79 маркируют буквами "КЧ" и далее следуют величина предела прочности при растяжении (в кГ/мм2) и относительного удлинения (в %), например, КЧ 35-10, КЧ 60-3 (табл. 3).


Графитизация идет путем растворения метастабильного цементита в аустените и одновременного выделения из аустенита более стабильного графита. Чем больше время выдержки при отжиге и меньше скорость охлаждения, тем полнее проходит графитизация. В зависимости от графитизации встречаются те же три основные типа структур, что и в сером чугуне: ковкие чугуны на ферритной, феррито-перлитной и перлитной основах (рис. 3, в). От серых (литейных) чугунов ковкие чугуны отличаются по микроструктуре только формой графита.

Если на шлифах (рис. 3, а) серых чугунов графит имеет форму извилистых прожилок, то в ковких чугунах графит, называемый углеродом отжига, находится в форме более компактных хлопьевидных включений с рваными краями. Более компактная форма графита обеспечивает повышение механических свойств ковкого чугуна по сравнению с серым чугуном с пластинчатым графитом. Обладая механическими свойствами, близкими к литой стали и высокопрочному чугуну, высоким сопротивлением ударным нагрузкам, износостойкостью, обрабатываемостью резанием, ковкий чугун находит свое применение во многих отраслях промышленности. Из него изготавливают поршни, шестерни, шатуны, скобы, иллюминаторные кольца и др.

Чугуны с вермикулярным графитом получают, как и высокопрочные чугуны, модифицированием, только в расплав при этом вводится комплексный модификатор, содержащий магний и редкоземельные металлы. Маркируют чугуны с вермикулярным графитом согласно ГОСТ 28394–89 буквами "ЧВГ" и далее следует цифра, обозначающая величину предела прочности при растяжении (кГ/мм2), например, ЧВГ 30, ЧВГ 45 (табл. 4). Вермикулярный графит подобно пластинчатому графиту виден на металлографическом шлифе в форме прожилок, но они меньшего размера, утолщенные, с округлыми краями (рис. 3, г). Микроструктура металлической основы ЧВГ также как у других графитизированных чугунов может быть ферритной, перлитной и феррито-перлитной.


По механическим свойствам чугуны с вермикулярным графитом превосходят серые чугуны и близки к высокопрочным чугунам, а демпфирующая способность и теплофизические свойства ЧВГ выше, чем у высокопрочных чугунов. Чугуны с вермикулярным графитом более технологичны, чем высокопрочные, и соперничают с серыми чугунами. Для них характерны высокая жидкотекучесть, хорошая обрабатываемость резанием, малая усадка. Чугуны с вермикулярньм графитом широко используются в мировом и отечественном автомобилестроении, тракторостроении, судостроении, дизелестроении, энергетическом и металлургическом машиностроении для деталей, работающих при значительных механических нагрузках в условиях износа, гидрокавитации, переменном повышении температуры. Например, ЧВГ используется для производства цилиндровых крышек и втулок, поршней судовых и тепловозных двигателей, корпусов газовых турбин и компрессоров.


Начало страницы

Что такое чугун? Виды чугуна, свойства и применения

Чугун – это железоуглеродистый сплав, в котором содержание углерода составляет более 2,14%. В нем также могут присутствовать постоянные примеси, а иногда и легирующие компоненты. Его механические свойства зависят от структуры и главным образом от формы, в которой находится углерод, а основными структурными составляющими являются цементит или графит и продукты распада аустенита, которые в зависимости от скорости охлаждения могут быть мартенситом, трооститом, сорбитом, перлитом и ферритом. Введение различных легирующих элементов позволяет управлять процессом графитизации и по-разному корректировать свойства чугуна.

Чугун: краткая справка

Сталь и чугун – это общепринятые технические термины для обозначения сплавов железа и углерода. Содержание углерода в чугуне от 2,14% и до 6,67%, остальное – железо, примеси и легирующие добавки. Углерод может быть в виде графитовых или цементитных (Fe3C – цементит, карбид железа) включений. Основные примеси - кремний, сера, марганец и фосфор. Чугун применяется в литейном производстве, а также в качестве сырья используется для выплавки стали.

Особенности и классификация чугунов

Характеристики сплава формируются еще на стадии производства. В зависимости от параметров протекания эвтектического превращения чугуны бывают серыми (углерод в виде графита), белыми (углерод в виде цементита) и половинчатыми.

Размер и конфигурация графитовых вкраплений определяют марки чугуна и их применение. По форме графитных включений они подразделяются на чугуны с пластинчатым, шаровидным, вермикулярным и хлопьевидным графитом, а по виду металлической основы – на перлитные, перлито-ферритные, ферритные, аустенитные, бейнитные и мартенситные. Помимо углерода в чугуне присутствуют:

  • сера – 0,02-0,2%;
  • кремний – 0,5-3,6%;
  • марганец – 0,2-1,5%;
  • фосфор – 0,04-1,5%.

В зависимости от содержания дополнительных добавок чугуны разделяют на нелегированные и легированные. К легированным относятся сплавы, в которые для создания специфических свойств добавлены такие элементы, как никель, хром, медь, алюминий, титан, ванадий, вольфрам, молибден и др. В свою очередь легированные чугуны классифицируют в соответствии с основным легирующим на хромистые, алюминиевые, никелевые и т.д.

Основные различия между сталью и чугуном

Основное, чем отличается чугун от стали – это доля углерода в их составе (у стали она находится в диапазоне от 0,025% до 2,14%, у чугуна – свыше 2,14%) и содержание примесей (в чугуне их больше). Это формирует температуру плавления сплавов. Если у чугунов она составляет 1150−1250 градусов, то у сталей этот показатель достигает 1500°С.

По внешнему виду сталь будет более светлой, а серые чугуны имеют темный и матовый оттенок. Сталь легче сваривается и куется, но хуже поддается литью. У чугунного продукта теплопроводность несколько выше, чем у стального.

 

Производство чугунных отливок

Виды чугунов и их применение

Передельный чугун

Этот сплав выплавляется в доменных печах и предназначен для дальнейшего передела в сталь или изготовления отливок. Может использоваться как в жидком, так и в твердом состоянии. В передельных чугунах строго контролируется содержание кремния, марганца, серы и фосфора. Основной стандарт, оговаривающий требования к данной продукции – ГОСТ 805. В зависимости от содержания кремния и назначения различают следующие виды передельных чугунов:

  • передельный чугун для сталеплавильного производства марок П1, П2;
  • передельный чугун для литейного производства марок ПЛ1, ПЛ2;
  • передельный фосфористый чугун ПФ1, ПФ2, ПФ3;
  • передельный высококачественный чугун ПВК1, ПВК2, ПВК3.

Белый чугун

В нем весь углерод находится в виде цементита. Структура формируется при высокой скорости охлаждения. Отличительная особенность такого вида чугуна – белый отлив в месте излома, а также высокие хрупкость и твердость (НВ 450-550). Продукт практически не поддается механической обработке режущим инструментом. Такие сплавы используют для изготовления литых износостойких деталей (мелющие шары, лопасти шнеков, лопатки дробеметных турбин, прокатные валки), а также в качестве основы при производстве ковких разновидностей чугуна. Износостойкость чугуна увеличивают путем легирования молибденом, никелем, марганцем и другими элементами.

Серый чугун

В серых чугунах углерод представлен пластинчатым графитом. Находится он в свободном виде, благодаря чему излом имеет характерный серый цвет. Такой сплав сравнительно хорошо поддается механической обработке, имеет относительно невысокую прочность и низкую пластичность при растяжении. При этом, благодаря наличию пластинчатого графита, серый чугун обладает хорошими антифрикционными и демпфирующими свойствами, малой чувствительностью к концентраторам напряжения. Внутренняя структура формируется при низких темпах охлаждения.

Серый чугун имеет хорошую жидкотекучесть, мало склонен к образованию усадочных дефектов по сравнению с другими видами чугуна, поэтому его широко используют для изготовления отливок сложной формы с толщиной стенок вплоть до 500 мм.

Маркировка определена ГОСТ 1412 и обозначает перечень марок от СЧ 10 до СЧ 35.

  • Буквы СЧ – серый чугун;
  • цифры – сведения о временном сопротивлении при растяжении (МПа/10).

Высокопрочный (модифицированный) чугун

Особенность этого сплава, получаемого путем добавления в расплав чугуна чистого магния (Mg), аего соединений или других модификаторов-сфероидизаторов(церия, иттрия и пр.), в том, что графит в таком чугуне имеет шаровидную форму. Количество модифицирующего компонента, того же магния, составляет 0,02–0,08%.

Свойства чугуна с шаровидным графитом определяет в основном металлическая основа (в отличие от серого чугуна с пластинчатыми графитными включениями). Такой высокопрочный сплав используют при производстве износостойких деталей ответственного назначения, выдерживающих большие статические, циклические и ударные нагрузки в условиях износа, в том числе в агрессивных средах и при высоких температурах.

ГОСТ 7293 регламентирует требования к химическому составу и свойствам сплавов с шаровидным графитом для отливок. В соответствии с данным стандартом выпускают изделия марок ВЧ 35, ВЧ 40, ВЧ 45, ВЧ 50, ВЧ 60, ВЧ 70, ВЧ 80 и ВЧ 100, где «ВЧ» - обозначение высокопрочного чугуна, а цифра – минимальное значение временного сопротивления σв (МПа/10). Так, продукт ВЧ 40 имеет σв не менее 400 МПа. Высокопрочные чугуны бывают на ферритной, феррито-перлитной, перлитной основе.

Ковкий чугун и его маркировка

Продукт отжига заготовок белого чугуна, имеющий в своей структуре графит в форме хлопьев («углерод отжига»). Это придает сплаву высокую прочность и повышенную пластичность, однородность распределения свойств, хорошую обрабатываемость и практически полное отсутствие внутренних напряжений в отливках. Благодаря этим свойствам ковкий чугун применение нашел в производстве продукции ответственного назначения – деталей и элементов, работающих при вибрационных и ударных нагрузках.

В зависимости от химического состава чугуна и режимов отжига можно получать различную основу – ферритную, перлитную или ферритоперлитную. Различают также две разновидности ковкого металла — черносердечный и белосердечный. Основные параметры такой продукции регламентированы ГОСТ 1215.

Емко и точно характеризует ковкий чугун маркировка, которая содержит не только его обозначение (КЧ), но и основные механические свойства – минимальное временное сопротивление и относительное удлинение Например, буквенно-цифровой код КЧ 33-8 обозначает, что у ковкого чугуна данной марки минимальное временное сопротивление 37 кгс/мм2 (или 323 МПа), а показатель относительного удлинения – не менее 8%.

Специальные чугуны

Существуют марки сплавов со специальными характеристиками, которые достигаются путем легирования, применения специальной технологии отжига и охлаждения. К таким чугунам относятся:

  • жаростойкие;
  • коррозионностойкие;
  • художественные;
  • антифрикционные и износостойкие;
  • чугуны с особыми электромагнитными свойствами;
  • ферросплавы и другие.

Технические условия на легированные специальные чугуны регламентируют стандарты ДСТУ 8851, ГОСТ 7769, ISO 2892 и другие. В них указывается из чего состоит чугун для различных особых применений, какими механическими свойствами он должен обладать и каким образом необходимо его маркировать.

Как специальные примеси сказываются на структуре чугуна?

При производстве отдельных сплавов добавление специальных присадок в чугун меняет его состав и свойства.

  • Кремний является самым важным легирующим элементом в чугуне, который вместе с углеродом влияет на структуру и свойства. Кремний позитивно влияет на выделение графита, улучшает литейные характеристики сплава.
  • Сера уменьшает способность жидкого чугуна заполнять литейные формы, снижает его механические свойства и придает красноломкость.
  • Марганец негативно сказывается на литейных свойствах, противодействует графитизации, но увеличивает твердость и прочность.
  • Фосфор необходим при изготовлении чугунных отливок сложной формы, в том числе тонкостенных, поскольку способствует повышению жидкотекучести сплава. Но при этом теряется прочность, возрастает хрупкость.

Добиться специфических свойств позволяют и другие легирующие добавки, вводимые на этапе выплавки материала. Получается измененная характеристика чугуна с улучшенными износо- или жаростойкостью, коррозийной прочностью или электропроводностью.

Достоинства и недостатки

Первые обнаруженные грубые чугунные отливки датируются серединой XIV столетия. С тех пор существенно изменились технологии, расширилось и применение чугуна. Объективно оценивая этот продукт черной металлургии, нужно назвать как его положительные, так и отрицательные стороны.

Бесспорные преимущества

В первую очередь это экологичность и отменные гигиенические качества. Та же чугунная посуда не разрушается в кислотно-щелочных растворах, хорошо моется и прогревается, долго сохраняя аккумулированное тепло. Следует отметить долговечность и широкую линейку ассортимента, экономичность и относительную несложный процесс производства чугунных изделий.

Варьируя состояние нахождения углерода в сплаве, можно получить белый или серый чугун. Широкий спектр применения объясняется легкой обработкой (ковкой), высокой теплоотдачей и прочностью.

Недостатки чугуна, как материала

Самыми слабыми сторонами сплавов считаются хрупкость и подверженность ржавлению даже при кратковременном взаимодействии с водой. К тому же изделия из чугуна отличаются большим весом и специфическим набором физико-механических характеристик, требующих особых условий для их транспортировки, сборки и обслуживания.

Чугун 

Как делают чугун?

Сплав выплавляется в доменных печах и вагранках. Основным источником железа служит железорудное сырье – продукт обогащения руды. Применяется топливо – кокс (продукт специальной обработки каменного угля), природный газ, пылеугольное топливо. Высокотемпературная технология плавки чугуна в шахтной печи позволяет запускать восстановительные химические процессы и выделять железо из оксидов.

В результате доменной плавки получается сплав железа и углерода – чугун, а также шлак, содержащий невосстановленные окислы, остатки флюсов, золы топлива и пр.

Пригодность чугунов к сварочным работам

Соединение чугунных деталей при помощи сварки как никогда актуально и требует серьезного подхода. В технологическом аспекте пригодность металла низкая. На это существует ряд причин, и основная из них – очень высокое содержание углерода и примесей. Кроме того, трудно сформировать сварной шов из-за жидкотекучести материала. Возможны непровары – результат образование тугоплавких оксидов в процессе окисления кремния, других компонентов сплава. Интенсивное выделение газа приводит к образованию в шве пор.

Применение чугуна для сваривания с металлами, отличающимися скоростью охлаждения/нагрева приводит к трещинообразованию на сварном шве и его хрупкости. Поэтому, для сварки прибегают к использованию покрытых или угольных электродов, порошковой проволоки, установок газовой сварки. Избежать образования закаленных участков помогает предварительный прогрев свариваемых деталей и правильный выбор режима сварки.

Объемы производства чугуна

Первое место в мире по производству чугуна вот уже несколько лет подряд прочно удерживает Китайская Народная Республика. За первые два месяца 2019 году китайские компании увеличили объемы его выплавки до 126, 59 млн. тонн. Таким образом, более половины мировых объемов чугуна сегодня выплавляется в Поднебесной.

Объемы мирового производства чугуна, тыс. тонн

Кроме Китая, в рейтинг ведущих производителей чугуна входят Индия, Япония, РФ, Южная Корея, Иран, Бразилия, Германия и США. А замыкает ТОП-10 Украина, что стало возможным благодаря стабильной деятельности предприятий Группы Метинвест.

Производство чугуна в мире с 2010 по 2019 год

Регион

Годы

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

Евросоюз

94054

93 855

90 493

92 328

95 176

93 596

91 312

93 235

90 787

85 691

Другие страны Европы

9 643

10 184

9 774

10 411

10 876

11 992

12 280

12 741

12 873

12 265

СНГ

77 923

80 174

81 860

81 962

79 452

77 585

82 396

75 952

75 396

73 938

Северная Америка

39 216

42 159

44 328

41 319

41 218

35 859

33 008

32 946

34 886

32 567

Южная Америка

34 531

37 535

30 454

29 992

30 671

31 627

29 439

31 654

31 744

29 087

Африка

6 725

5 564

5 499

5 778

5 252

5 264

5 111

5 152

5 411

4 266

Азия

763 032

826 220

854 111

902 136

917 651

897 875

913 410

927 722

994 748

1 037 317

Средний Восток

2 540

2 242

2 143

2 007

2 782

2 459

2 251

2 293

2 362

2 530

Океания

6 672

5 925

4 381

4 160

3 962

4 272

4 313

4 441

4 561

4 336

Что получают из чугуна и где он используется?

Материал довольно популярный в машиностроении и других отраслях промышленности. Это главный компонент исходных материалов для выплавки стали в кислородных конвертерах, мартенах и электродуговых печах. Кроме того, чугун – наиболее популярный сплав для изготовления отливок различной формы. Востребованность чугуна в других сферах объясняется высокими прочностными характеристиками и достаточной плотностью. Области применения некоторых марок сведены в таблицу.

Сплавы

Сферы применения

Серые

Производство колонн, маховиков, опорных и фундаментальных плит, шкивов, станин, прокатных станков, канализационных изделий.

Ковкие

Основания под тяжелое оборудование, опоры ж/д и автомобильных мостов, коленвалы для двигателей дизельного транспорта и тракторов.

Легированные белые

Мелющие части оборудования, прессовочные формы для огнеупоров, прокатные валки.

Антифрикционные

Подшипники скольжения, втулки топливных насосов, направляющие клапаны, поршневые кольца автомобилей.

Высокопрочные

Детали турбин, коленчатые валы, двигатели на тракторы и автомобили, изложницы, шестерни, прокатные валки.

Если же вас интересует качественный металлопрокат из сертифицированных материалов, обращайтесь в компанию «Метинвест-СМЦ». В нашем каталоге металлопроката вы найдете любую продукцию из более 200 основных наименований в нужных типоразмерах и по адекватной цене.

 

Применение ковких чугунов - Энциклопедия по машиностроению XXL

Область применения Ковкий чугун применяется в основном для небольших отливок, работающих в условиях динамических нагрузок, а также требующих незначительной рихтовки. Главной причиной его ограниченного применения являются технологические затруднения в процессе изготовления отливок, необходимость длительной термической обработки, ограниченные допускаемые размеры сечений (не более 30—40 мм) и др.  [c.482]
Несмотря на большое разнообразие номенклатуры изделий и различные области применения, ковкий чугун используют главным образом при получении тонкостенного литья (толщина стенок 3—40 мм). Это связано прежде всего со стремлением обеспечить безусловное получение отбела и однородность свойств во всех сечениях отливки как при первичной кристаллизации белого чугуна, так и в процессе термической обработки. Требование равномерности толщины стенок отливок из ковкого чугуна является обязательным условием обеспечения высокого качества и экономичности производства изделий.  [c.112]

Области применения. Ковкий чугун как конструкционный материал широко применяют в различных отраслях машиностроения благодаря высоким физико-механическим свойствам отливок, несложной и стабильной технологии их производства и более низкой стоимости по сравнению с отливками из стали, поковками и штамповками. Основным потребителем отливок из ковкого чугуна является автомобиле-и тракторостроение, сельхозмашиностроение и другие отрасли промышленности (табл. 27).  [c.133]

Применение ковкого чугуна в различных отраслях промышленности  [c.134]

В отечественной промышленности ковкий чугун имеет наибольшее применение в автомобилестроении и сельскохозяйственном машиностроении. Более ограничено его применение в станкостроении и строительстве дорожных машин. Применение ковкого чугуна в остальных отраслях машиностроения ничтожно.  [c.46]

КЧ 30-6 Области применения ковкого чугуна Санитарно-техническое и строительное оборудование арматура и фитинги, работающие при невысоких температуре и давлении  [c.339]

В этом случае наиболее экономичным является применение ковкого чугуна. Пользуясь хорошими литейными свойствами чугуна, тонкие, сложной формы детали сначала отливают из белого чугуна, а потом путем отжига его превращают в ковкий.  [c.166]

В табл. 39 приведены примеры применения ковкого чугуна.  [c.218]

Применение ковких чугунов  [c.170]

Область применения ковкого чугуна  [c.144]

Свойства и применение ковких чугунов  [c.163]

Г и р ш о в и ч Н. Г., Справочник по свойствам и применению ковкого чугуна, Оборонгиз, 1945.  [c.245]

Таблица 40 Примерное применение ковкого чугуна
Помимо отливок из серого чугуна, при изготовлении различных деталей машин широко применяют высокопрочный и ковкий чугуны. Эти чугуны по сравнению с обычным серым обладают более высокими качествами, что позволяет значительно уменьшить массу и удлинить срок эксплуатации деталей, а также расширить область применения чугуна при замене им других металлов.  [c.322]
Одна из конструкций крючковых цепей представлена на рис. 3.93. Эти цепи отливают из ковкого чугуна. Они допускают малые скорости. Основная область их применения — сельскохозяйственное машиностроение.  [c.406]

Ковкие чугуны. Получение, структура, химический состав, область применения, маркировка.  [c.157]

Высокопрочный чугун используют для отливок конструкционного назначения вместо стали и ковкого чугуна. Прочность его при нагреве до 450—500° С снижается медленнее, чем углеродистой стали. Он удовлетворительно обрабатывается резанием легко сваривается с помощью газовой сварки с применением стержней из чугуна, содержащего магний, причем прочность шва не отличается от прочности основного металла. Высокопрочный чугун хорошо воспринимает термическую обработку, которая может в значительных пределах изменять структуру и свойства отливок.  [c.51]

Применение СОЖ. Отверстия в деталях из стали, алюминиевых сплавов и ковкого чугуна зенкеруют с охлаждением, а в деталях из серого чугуна — как с охлаждением, так и без него. При обработке деталей из серого чугуна без охлаждения зенкерами,  [c.29]

Крупным производителем и потребителем отливок из черных металлов и цветных сплавов является автомобильная промышленность. Доля литейных работ в общей трудоемкости изготовления автомобиля составляет в среднем 13%. Основным литейным сплавом (почти 90% общего объема производства отливок) является серый и ковкий чугун. Широкому применению чугуна как конструкционного материала для изготовления автомобильных деталей способствует его высокая износостойкость, достаточная прочность, хорошая обрабатываемость, возможность изготовления отливок практически любой сложности с весьма тонкими стенками.  [c.190]

На основании этих разработок кафедрой совместно с работниками заводов успешно решен вопрос о применении высокопрочного чугуна с шаровидным графитом на Киевском мотоциклетном заводе для отливки коленчатых валов и маховиков двигателя мотоцикла вместо стальных кованых на Киевском редукторном заводе для отливки шестерен редуктора, вместо составных — ступицы чугунной и обода стального кованого на Киевском машзаводе им. Калинина для отливки деталей гидросистем полноповоротных экскаваторов на Коростень-ском заводе дорожных машин для отливки деталей дорожных машин вместо отливок из ковкого чугуна и стальных поковок и т. д. Это позволило значительно облегчить вес машин и повысить их надежность и долговечность.  [c.72]

Область применения [10, 22, 32] высокопрочный чугун применяется как новый материал и как заменитель стали, ковкого чугуна и серого чугуна с пластинчатым графитом. По сравнению со сталью обладает большей износостойкостью, лучшими антифрикционными и антикоррозионными свойствами, лучшей обрабатываемостью. Вследствие меньшего удельного веса отливки легче стальных на 8—10%. Из высокопрочного чугуна, в отличие от ковкого, можно отливать детали любого сечения, веса и размеров.  [c.480]

Механические свойства и область применения отливок из ковкого чугуна (по ГОСТ 1215—59)  [c.481]

Модифицированные чу17ны ограничили применение ковкого чугуна. Последний используется в производстве мелких тонкостенных отливок, когда практически невозможно предотвратить отбел.  [c.357]

Общий объём применения ковкого чугуна в машиностроен 1Н относительно невелик и составляет около 3 /о от применяемых отливок из железоуглеродистых илaвoiЗ. Главной причиной этого  [c.215]

Общий объем применения ковкого чугуна в машиностроении относительно невелик и составляет около 3% от при-ченяемых отливок из железоуглеродистых сплавов. Главной причиной этого являются технологические затруднения л процессе производства отливок, необходимость применения длительной термической обработки и ограниченная величина допускаемых размеров сечений )тливок, сложность операций поверхностного упрочнения и операций сварки.  [c.240]

Такое разнообразие свойств и высокие значения их показателей обусловливагет широкую область применения ковкого чугуна (табл, 2) в столь же разнообразньк условиях нагружения, эксплуатации и видах напряженного состояния изгиба, кручения, растяжения, среза при знакопеременных и особенно ударных нагрузка , в различных условиях износа, повышенных давлений, температур, коррозионной среды.  [c.296]


Вследствие обезуглероживания излом получается светлым, и чу1-ун называется светлосердечным. Из-за большого количества пер. шта в ссрдцепине этот чугун также часто называют перлитным ковким чугуном. Следует отметить, ЧТО (Наибольшее применение имеет ферритный ковкий чугун.  [c.220]

Сравнивая затраты на изготовление детали путем литья под давлением и штамповкой (состоящей из одного или нескольких элементов), можно утверждать, что штампованная деталь дешевле тогда, когда она изготовлена как одно целое и не требует дорогостоящей обработки и сборки в противном случае литая деталь будет дешевле. Анализируя конструкщш отливок, полученных под давлением, следует также принимать во внимание возможность армирования отливок путем заливки вкладышей из других металлов. Такое сравнение вполне возможно также и с литьем по выплавляемым моделям, литьем в оболочковые и в разовые песчаные формы при машинной ф-ормовке. При этом отпало бы, например, ограничение выбора материалов отливок. Если требования, касающиеся точности изделия, не очень, высоки, то штампованные детали часто могут быть заменены литыми из ковкого чугуна или чугуна с шаровидным графитом, изготовленными с применением машинной формовки. Такие отливки применяются в автомобилях, тягачах, вагонах, в качестве предметов широкого потребления и т. п.  [c.366]

При условном проходе до 80 мм, температуре среды до 400 С и давлении до 40 кПслА разрешается применение арматуры из ковкого чугуна марки КЧ 30-6 по ГОСТ 1215-41. При условном проходе свыше 80 до 100 мм арматура из чугуна указанной марки может устанавливаться на трубопроводах с температурой не свыше 300° С и давлением до 25 кПсм" . Вся чугунная арматура должна подвергаться гидравлическому испытанию согласно ГОСТ 356-52.  [c.41]

Для соединения стальных труб с резьбой применяются фасонные части из ковкого чугуна при температуре среды до 175°С. Применение этих фасонных частей допускается при условных давлениях до 10 кПсм для труб диаметром 2—4" и при условных давлениях 10—16 кПсм" для труб диаметром до IV2".  [c.41]

В ряде машин, например сельскохозяйственных, строительных, дорожных, широкое применение находят фасоннозвенные цепи (рис. 424, г). Их изготовляют из ковкого чугуна и собирают путем последовательного сочленения звеньев, без применения каких-либо крепящих устройств.  [c.466]

Соединительные части трубопроводов из ковкого чугуна 2 — 816 Соединительные элементы 2 — 874 Сократитель Джонса 6 — 76 Солевые растворы — Применение в качестве теплоносителя 12 — 624 Солевые сплавы для термической обработки — Характеристика 7 — 628 Соли безводные — Образование — Тепловой эффект 6 — 166 --для термической обработки — Характеристика 7—628 Солидол 2 — 774 9 — 234 Солидус 3 — 193 Солнечное колесо 2 — 26 Солома — Хранение 14 — 444 Соломо-половокопнители комбайнов Сталинец-6 12 — 82 Соломо-силосорезки—Мощность 12—196 Производительность 12 — 197  [c.268]

Существует специальный способ термической обработки (флектопроцесс), который возвращает ковкому чугуну, характеризующемуся белым изломом, его естественные механические свойства. Процесс этот состоит в нагреве до 650° С с последующим быстрым охлаждением в воде. Применением флекто-процесса к отливкам из обычного ковкого чугуна можно значительно (на 30—50%) повысить их ударную вязкость.  [c.76]

Износоупорность и антифрикционные свойства невысокие. Как антифрикционный металл ферритный ковкий чугун может допускаться только при малых давлениях и скоростях (ри = 20 кгм1см сек с применением обильной смазки).  [c.76]

Применением различных температурных режимов отжига и последующей термообработки ковкому чугуну миханит придают различную степень прочности и твёрдости.  [c.84]

В вагранках приходится учитывать влияние на металл не только газовой фазы, как в пламенных печах, но и твёрдого топлива. Благодаря применению принципа противотока вагранки являются наиболее экономичными из плавильных печей. Они дают возможность получать максимально горячий чугун, точно соответствующий заданному химическому составу, при м инимальном расходе топлива. Вагранки применяются для плавки как обычных серых чугунов, так и высококачественных перлитовых (малоуглеродистых) и ковких чугунов.  [c.176]


Марки чугуна

Мы производим чугун следующих марок:

Серый чугун согласно PN-EN 1561
  • EN-GJL 200
  • EN-GJL 250
  • EN-GJL 300
  • EN-GJL 350

В диапазоне веса: 500 - 40 000 кг

Серый чугун — популярный материал, используемый, в том числе, в железнодорожной, автомобильной и машиностроительной промышленности, например, из него изготавливают корпуса машин и тормозные барабаны.

Преимуществами серого чугуна являются очень хорошие литейные свойства, хорошая обрабатываемость и обрабатываемость.Он также характеризуется способностью гасить вибрации и относительно низкой себестоимостью производства.

Относительно низкая прочность и малая пластичность чугуна наряду с плохой стойкостью к истиранию и коррозии в химических средах являются основными недостатками серого чугуна.

Ковкий чугун согласно PN-EN 1563
  • EN-GJS 400-18
  • EN-GJS 400-15
  • EN-GJS 400-12
  • EN-GJS 500-7
  • EN-GJS 600-3
  • EN-GJS 700-2

В диапазоне веса: 500 - 30.000 кг

По сравнению с серым чугуном ковкий чугун характеризуется более высокими прочностными и пластическими свойствами, меньшей склонностью к концентрации напряжений, лучшей литейностью, усталостной прочностью и стойкостью к высоким давлениям.

Недостатками ковкого чугуна являются более высокая стоимость производства, низкая теплопроводность и отсутствие остаточных напряжений в отливке.

Чугуны специального назначения:

В диапазоне веса: 500 - 20.000 кг

Чугун специального сплава

– это чугун, в производстве которого используются различные виды добавок для модификации физико-химических свойств, такие как никель, хром, медь, кремний и многие другие. В результате такие чугуны могут характеризоваться, например, высокой термостойкостью, стойкостью к истиранию или действию кислот.

Обозначение чугуна

EN – обозначение стандартного материала;

EN-GJL — серый чугун, EN-GJS — чугун с шаровидным графитом;

G означает литой материал, J — чугун.

Следующая буква определяет форму графита: S - шаровидный графит, L - чешуйчатый графит.

Числовые значения указывают предел текучести в мегапаскалях (МПа) и значение относительного удлинения (в процентах).

Значение графита в литье.

Форма и количество графита, содержащегося в чугуне, существенно влияет на его свойства. Благодаря графиту чугун более устойчив к усталости, обладает лучшими свойствами скольжения, легче режется и снижает литейную усадку материала.Однако следствием повышенного количества графита в чугуне является снижение его прочности на растяжение. Чугун обычно характеризуется высокой коррозионной стойкостью и прочностью.

.

Ковкий чугун

Ковкий чугун

Термин « чугун » охватывает диапазон сплавов железа, углерода и кремния . Обнаруженный в 1940-х годах ковкий чугун является настоящим технологическим новшеством .

Открытие ковкого чугуна

Термин «чугун» охватывает широкий спектр сплавов Fe-C, классифицированных, среди прочего, по форме, в которой углерод присутствует в сплаве.

В сером чугуне углерод присутствует в виде особых графитовых пластин, что делает его хрупким материалом, поскольку графитовые пластины вызывают нарушение структуры чугуна, в результате чего вдоль выравнивания пластин возникают трещины.

В 1943 г. было сделано важное открытие: введение небольших количеств магния в чугун серый привело к тому, что углерод кристаллизовался не в виде чешуек, а в виде графитовых шариков. Так был создан новый материал: чугун с шаровидным графитом .Ковкий графит придает чугуну отличные механические свойства, то есть очень высокую устойчивость к растяжению, трению и ударным нагрузкам. Эти особенности имеют большое значение при монтаже сетей водопровода и канализации .

Ковкий чугун - это материал с совершенно другими, лучшими прочностными свойствами по сравнению с серым чугуном и неуместно использовать слово "чугун" без различия между этими материалами. Все механические свойства высокопрочного чугуна значительно превышают механические свойства серого чугуна — например, предел прочности при растяжении в 1,68 раза выше, а ударная вязкость более чем в 10 раз выше, чем у серого чугуна.

Небольшой стержень из витого шаровидного железа с удивительными свойствами был привезен в 1949 году из США Жаном КАВАЛЬЕ, членом семьи, основавшей фабрику Pont-à-Mousson . Процесс производства ковкого чугуна был введен в промышленную практику в 1960 году, а с 1970 года все производство серого чугуна было заменено производством ковкого чугуна.

Трубопроводная система Saint-Gobain PAM из ковкого чугуна

Ковкий чугун как материал обладает всеми характеристиками классических строительных материалов.В определенных диапазонах напряжений он является жестким и эластичным и становится эластичным, когда превышает предел текучести. Твердость и вязкость очень высоки для ковкого чугуна во всем диапазоне напряжений.

Используя механические свойства чугуна с шаровидным графитом и гибкие соединения для прокладок из модифицированного каучука EPDM, компания Saint-Gobain PAM создала надежные системы трубопроводов, которые легко адаптируются к любой местности и условиям эксплуатации.Трубы из ВЧШГ на сегодняшний день являются лучшим техническим решением на рынке в диапазоне диаметров от DN 60 до DN 200 мм. Неоспоримым преимуществом ковкого чугуна является тот факт, что механические свойства этого материала остаются неизменными во времени - даже через 100 лет он по-прежнему будет иметь предел прочности R м = 420 МПа.

Ковкий чугун, полученный специальной обработкой магнием, приобретает удивительные механические свойства:

  • Ударная вязкость: Ковкий чугун очень устойчив к повреждениям, вызванным ударами (например,
  • Прочность на растяжение: ковкий чугун имеет очень высокую прочность на растяжение и предел текучести, сравнимый с конструкционной сталью,
  • Овализация: трубы из ковкого чугуна благодаря своей высокой окружной жесткости не не деформируются под действием статических и динамических нагрузок.

Приведенные выше параметры механической прочности чугуна с шаровидным графитом способствуют значительному снижению финансовых затрат на земляные работы при прокладке трубопроводов из материалов с низким пределом текучести.

Благодаря высокой механической прочности материалов и соединений, земляные работы и уплотнение грунта в засыпке требуют меньшего внимания, без ущерба для срока службы трубопровода.

Механические преимущества и условия окружающей среды

Заглубленная труба может подвергаться на неустойчивой местности значительным нагрузкам, вызванным смещением грунта или вымыванием основания трубы. Гибкость чугуна с шаровидным графитом позволяет системам труб нейтрализовать изменения, происходящие в их непосредственной близости, без трещин или утечек.

Zakopane Трубы также подвергаются воздействию вертикальных сил: статических (вес грунта насыпи) и динамических (колесный транспорт). Эти силы деформируют. Поэтому важно выбирать трубы достаточно жесткие и имеющие высокий коэффициент запаса прочности. Такой подход позволяет избежать возможности дорогостоящих отказов в виде трещин, изгибов или чрезмерной овализации, ведущих к потере герметичности соединений.

.

Чугун - типы, сварка, применение, свойства

Свойства чугуна

Чугун - материал с множеством возможностей и широким применением. Хотя он обычно ассоциируется с чугунными радиаторами или кастрюлями, его можно использовать для изготовления многих других изделий. Если вы хотите узнать, что такое чугун и для чего он используется, читайте дальше!

Чугун представляет собой сплав с концентрацией углерода более 2%, и его максимальное содержание непостоянно.Он может быть от 3,8 до даже 6,7%. Кроме того, стоит знать, что чугун образуется в процессе литья и не подвергается пластической обработке.

Что такое чугун и как его производят?

Чугун представляет собой сплав железа с углеродом и очень часто также с кремнием, серой, фосфором или марганцем. Производится в шахтных печах, т.н. купола. Он изготовлен из комбинации чугуна и металлолома. Отдельные детали из чугуна изготавливаются методом литья в формы. Отливки могут иметь самую разнообразную и сложную форму, благодаря тому, что чугун обладает прекрасными литейными свойствами.

Среди наиболее распространенных преимуществ чугуна — его превосходная прочность, высокая стойкость к истиранию, эффективность гашения вибраций, простота литья сложных форм и низкая стоимость производства.

Чугун — это материал, который сотни лет использовался для различных целей. Это один из первых сплавов, который не был найден человеком в виде самородных металлов, но мы научились делать его сами, плавя железную руду.При плавке в расплавленный чугун чаще всего попадал уголь. При плавлении углерод растворялся в жидком азоте и в расплаве углерод вступал в химическую реакцию с железом или образовывал раствор. Учитывая, сколько углерода перешло в расплав при плавке, железо было получено после затвердевания. Чугун был получен, когда во время плавки было введено больше углерода. Было обнаружено, что когда сплав содержит много углерода, он становится более твердым и хрупким. Однако со временем стали отличать чугун от стали, а также получать нужный процент углерода в сплаве.Затем, когда технология значительно развилась, стали разрабатываться все новые и новые виды механической обработки и сварки чугуна.

Типы чугуна

Чугун бывает не менее пяти различных сортов. Ниже мы представим и кратко опишем каждый из них. Среди прочих различаем:

Чугун белый - отличается твердостью и хрупкостью одновременно. Не пригоден для механической обработки (кроме шлифовки).

Серый чугун - его название связано с тем, что в нем присутствует графит.Конечные свойства серого чугуна зависят от формы используемого графита. В случае пыльцы чугун не очень прочен и имеет низкую пластичность.

Легированный чугун - это тип чугуна, который можно комбинировать с различными легирующими добавками, придающими ему особые свойства, такие как коррозионная стойкость и жаростойкость.

Ковкий чугун - это сплав железа и углерода, который образуется в результате затвердевания расплавленной шихты с углеродными частицами, имеющими форму шара.Отличается лучшей прочностью по сравнению с чугуном с пластинчатым графитом. Ковкий чугун является ковким материалом.

Чугун ковкий - в отличие от ковкого чугуна его пластичность достигается термической обработкой, которая называется графитизирующим отжигом.

Применение чугуна

Ниже мы представляем наиболее популярное использование чугуна, разделенного на определенные типы:

Белый чугун - используется для изготовления отливок с высокой стойкостью к истиранию, которые больше не требуют дополнительной механической обработки.Среди них выделяются среди прочих мельничные шары, тормозные колодки или мешалки для сыпучих материалов.

Серый чугун с пластинчатым графитом - в основном используется для создания отливок, не передающих нагрузки, т.е. нагревателей, ванн, умывальников, компонентов печей (дверцы, решетки), а также деталей машин, таких как цилиндры, изложницы или поршни .

Чугун ковкий (ферритная матрица) - используется для изготовления деталей швейных машин, сельскохозяйственных машин и предметов домашнего обихода.

Чугун ковкий (перлитная матрица) - из него изготавливают более нагруженные отливки, например, распределительные валы, коленчатые валы, ключи и шестерни.

Ковкий чугун - используется для производства автомобильных деталей, таких как распределительные валы, компоненты системы рулевого управления и коленчатые валы, а также для производства фитингов, зубчатых колес и шпинделей станков.

Примером использования чугуна являются, например, чугунные ступицы, доступные в магазине EBMiA.pl - https://www.ebmia.pl/1714-piasty-gh-zeliwne

Сварка чугуна

Газовая сварка чугуна представляет собой комбинацию элементов с пламенем и стержнем из присадочного металла. Сварку применяют для соединения металлических и неметаллических деталей, а также сплавов с различной температурой плавления, но их толщина не должна превышать 30 мм. Наиболее распространенным методом сварки является электродуговая сварка чугуна. Благодаря ему расплавленный металл, соединяющий различные элементы, взаимодействует с металлом электрода, что создает прочный шов.Чтобы шов не окислился, электрод необходимо покрыть специальным защитным покрытием. Это может быть, среди прочего флюс или инертный газ, такой как гелий или аргон. Дуговая сварка - как ручная, так и на полуавтоматических и автоматических аппаратах - позволяет соединять детали из чугуна, меди, конструкционной стали, алюминия и других сплавов. Что касается температуры плавления, то она зависит от углерода, который содержится в материале. Чем выше это содержание, тем ниже температура и выше текучесть при нагревании.

Температура плавления чугуна

Чугун - это сплав железа, в котором, кроме его компонентов, смесь также содержит стойкие вещества, такие как кремний, сера, марганец, фосфор и присадки. Этот материал может быть разных типов в зависимости от сплава, который определяется структурой излома. Температура плавления чугуна составляет примерно 1200°С, что означает, что она примерно на 300°С ниже, чем температура плавления чистого железа. Также стоит различать серый чугун, температура плавления которого 1260°С, а после заливки в форму - 1400°С, и белый чугун, температура плавления которого 1350°С, а после заливки в форму - 1450°С. С.

Чугун – один из лучших металлов для плавки. Это связано с его малой усадкой и высокой текучестью, что делает его действительно очень эффективным при литье. Интересно, что их бывает около сотни разных видов, и каждый из них отличается по использованию, фактуре и технологии изготовления.

Как сварить чугун?

Сварка чугуна – работа не для дилетантов. Это, несомненно, требует опыта, но для того, кто хотя бы раз соприкасался с обработкой этого материала - это реальный процесс, который необходимо выполнить.Это связано с тем, что в большинстве ситуаций речь идет о ремонте чугунных элементов, а не о соединении их с другими металлами. Ремонт обычно производят в литейном цехе при изготовлении чугунных изделий или для устранения дефектов литья, обнаруженных при обработке. Ремонт необходим, в частности, когда просверленные отверстия расположены не на своем месте.

Проблемы, связанные со сваркой чугуна, возникают из-за его функции. Во-первых, в нем высокое содержание углерода, что вызывает осаждение графита.Они отвечают за серый оттенок чугуна. Во время литья расплавленный чугун заливают в форму, а затем охлаждают. При работе с высоким содержанием углерода медленное охлаждение предотвратит растрескивание материала. Это следует иметь в виду при сварке чугуна.

Из самых популярных способов сварки чугуна различают холодную и горячую сварку. Реже используется метод полупробки.

Сварка чугуна ВИГ

Сварка чугуна ВИГ представляет собой не что иное, как аргонную сварку износостойким вольфрамовым электродом.Существует три основных направления сварки. Первый из них касается ситуации, когда свариваемые элементы соединяются чугунным швом. Второй примерно такой же, но отличается тем, что шов выполнен из низколегированной стали. Третий касается ситуации, когда шов выполнен из цветного металла.

Таким образом, можно с уверенностью сказать, что TIG-сварка железа с аргоном может выполняться с использованием различных составов присадок. Однако стоит иметь в виду, что та же аргонная технология сварки чугуна должна предусматривать нагрев заготовок.Несмотря на то, что часто встречаются добавки, позволяющие варить чугун, не нагревая его.

При наличии незначительных дефектов, например в виде мелких трещин, а также в случае сварки тонких отливок применяют метод ВИГ с применением присадочного металла из никеля, железоникелевых проволок или литья железные стержни.

Холодная сварка чугуна

Горячая сварка не всегда возможна. Это обусловлено, в частности, слишком большой размер детали. В этой ситуации используется холодная сварка, что означает, что деталь охлаждается, но не холодная.Температура деталей повышается примерно до 38°С. Если элемент находится рядом с двигателем, его можно запустить за несколько минут до сварки. Однако стоит иметь в виду, что этот элемент должен быть такой температуры, чтобы к нему можно было прикасаться руками.

При холодной сварке чугуна делают короткие швы длиной не более 2-3 см. Также не забудьте проковать соединение после сварки. Однако перед этим необходимо дождаться, пока сварной шов и детали остынут сами по себе.Их нельзя охлаждать сжатым воздухом или водой. Также стоит следить за тем, чтобы сварка выполнялась в одном направлении и чтобы концы сварных швов не сходились.

Чем сварить чугун

Сварку чугуна чаще всего выполняют инверторными аппаратами MIG и TIG для чугуна. Если речь идет о сварке чугуна методом MIG/MAG, то для этой цели используется мигомат или полуавтомат. И первый, и второй вариант предполагают использование электрической дуги переменного тока и обеспечивают отличное качество сварных швов.Сварка MIG/MAG выполняется плавящимся электродом. В свою очередь, сварка чугуна методом TIG выполняется неплавящимся вольфрамовым электродом в среде инертного газа. В результате могут быть достигнуты очень хорошие результаты сварки. Для этого процесса используется электрическая дуга постоянного тока.

Электроды чугунные

При сварке чугуна в холодном состоянии для получения наилучшего результата необходимо использовать специальные электроды для чугуна, которые содержат в качестве основного компонента никель и/или медь.Никель неограниченно растворяется в железе и не образует карбидов. Благодаря этому не создается зона беленого чугуна, а наплавленный металл характеризуется низкой твердостью, а также очень просто обрабатывается. Медь также не образует соединений с углеродом, но и не растворяется в железе, а значит, сварочный шов не будет однородным.

На рынке представлен широкий выбор электродов с покрытием для чугуна – как на основе меди, так и на основе никеля.Медно-железные электроды представляют собой медные стержни с покрытием, содержащим железный порошок. В свою очередь никель и железо-никель содержат до 90% и более никеля.

Цена сварки чугуна

Когда речь идет о сварке чугуна для герметичности, ее стоимость колеблется в пределах 350-450 злотых.

В следующих статьях мы описали:

Полиэтилен (ПЭ) - что это такое, применение, свойства

Тефлон - применение и свойства

Виды, состав, свойства, применение бронзы

0 Латунь - свойства, применение, состав, виды

Медь - что это такое, свойства, применение

.

Свойства аустенитного высокопрочного чугуна - Архив литейного производства - Том Р. 6, № 18/2 (2006 г.) - Библиотека науки

Свойства аустенитного высокопрочного чугуна - Архив литейного производства - Том Р. 6, № 18/2 (2006 г.) ) - Библиотека Науки - Ядда

ЕН

Свойства аустенитного ковкого чугуна

PL

Целью исследования является определение влияния никеля, марганца и хрома на микроструктуру и, следовательно, на свойства аустенитного высокопрочного чугуна.В работе представлены результаты исследования свойств аустенитного высокопрочного чугуна с различными добавками никеля, марганца и хрома. По мере увеличения содержания Ni рядом со сферическим графитом появляются выделения вырожденного графита («кусковый» графит). Введение марганца в высоконикелевый чугун вызывает исчезновение мартенситных выделений в матрице и повышение ударной вязкости при низких температурах. Добавление хрома значительно улучшает прочностные свойства.

ЕН

В исследовании представлены результаты выборочных испытаний механических свойств, проведенных на аустенитном ковком чугуне с различными добавками никеля (15% ÷ 30% Ni) и 1.6% марганца и 1,5% хрома. Увеличивая содержание Ni, получали ковкий чугун с вырождением графитовых конкреций и так называемый «кусковый» графит. Введение в жидкий чугун количества Mn, близкого к адекватному 1,6%, приводит к тому, что в чугуне с шаровидным графитом наблюдается аустенитная матрица и повышаются механические свойства. Заключительная часть исследования включает обсуждение результатов и выводов.

Библиогр.9 поз., рис., табл., схема

  • [1] C. Капли. Чугун – структура, свойства, применение. Эд. ЗГ СТОП, 1991.
  • [2] Справочник по ковкому чугуну. Эд. А.Х. Раух, Эд. Американское общество металлов, Металлс-Парк, Огайо, 1977 г.
  • .
  • [3] Стандарт EN 13835 «Литье — аустенитный чугун» — 2004.
  • [4] К. Рориг, Х. Герлах, О. Никель. Легьертес Гуссейзен. Дюссельдорф 1974.
  • [5] П. Путира, К. Зарембски, А. Табор. Прочностные свойства и структура аустенитного ковкого чугуна при повышенной температуре. Литейное производство-наука и практика. Спецвыпуск № 2, 2004 г., стр. 16.
  • [6] А. Табор. Механические свойства аустенитного ковкого чугуна при пониженной температуре. Литейное производство-наука и практика.Спецвыпуск № 2, 2004 г., стр. 23.
  • [7] В. Дзиадур, Ю. Лисак, А. Табор. Коррозионные испытания высоконикелевого чугуна с шаровидным графитом. Литейное производство-наука и практика. Спецвыпуск № 2, 2004 г., стр. 28.
  • [8] Технический документ, ковкий нирезист типа S2W для насосной промышленности. Литейщик, январь 2003 г., стр. 10.
  • [9] Э. Гузик, Д. Копычински. Структура и ударная вязкость аустенитного чугуна, предназначенного для работы при низких температурах.Архивы литейного производства - Архив литейного производства, ПАН Оддз. Катовице, 4, 2004, 12, стр. 115.

bwmeta1.element.baztech-7cd3a0a7-761a-4a1f-baed-6bc1bb0b06a0

В вашем веб-браузере отключен JavaScript.Пожалуйста, включите его, а затем обновите страницу, чтобы воспользоваться всеми преимуществами. .

Чугун - Топаз Металлы

Наше предложение включает, среди прочего, чугунные стержни и плоские стержни различных размеров. Специально для вас мы режем в размер полосы и формы из чугунных блоков.

Чугун

Чугун — это название широко распространенного сплава железа с углеродом, а также кремнием, марганцем, фосфором, серой и другими ингредиентами. Он содержит углерод в виде цементита или графита. Чугун относительно дешев, легко режется и более устойчив к коррозии, чем сталь.Они используются во многих отраслях промышленности, например, для изготовления различных типов машин. Чугунные элементы можно найти в двигателях автомобилей и канализационных люках.

Чугун

подразделяют на классы в зависимости от их прочностных свойств. Основанием для деления на классы является предел прочности чугуна.

Чугун получают путем выплавки чугуна с добавлением стального или чугунного лома. Полученный материал используют для изготовления отливок.После затвердевания их шлифуют, чтобы удалить все острые края и остатки плесени. Литье также подвергается процессу, называемому выдержкой. В результате уменьшаются внутренние напряжения, которые могут деформировать или повредить изделие.

Ковкий чугун

Ковкий чугун представляет собой сплав железа с углеродом в виде сферического графита. Он обладает многими механическими свойствами, которые могут быть сформированы в процессе термической обработки.Эти свойства зависят от структуры самого чугуна, поэтому стоит знать, что влияет на его прочностные свойства.

Ковкий чугун известен с 1950-х годов. Их получают с помощью процесса, называемого сфероидизацией. Графит, встречающийся в ковком чугуне, имеет сферическую форму.

Ковкий чугун очень прочен и обладает хорошими свойствами скольжения. Механическая стойкость ковкого чугуна обусловлена ​​модификацией сплава магнием.Однако наряду с повышением механических свойств снижается его пластичность. По сравнению с серым чугуном ковкий чугун более пластичен (может деформироваться без повреждений) и долговечен. Они также характеризуются меньшей тенденцией к концентрации напряжений, лучшей литейной способностью, усталостной прочностью и устойчивостью к высоким давлениям.

Ковкий чугун устойчив к сжатию и изгибу. Не реагирует на высокое давление. Он используется в качестве строительного материала в изделии, в том числев ступицы, трубы, коленчатые валы, маховики, поршни, подшипники, шестерни, сельскохозяйственные и гидравлические машины, гидротурбины и др.

Недостатком ВЧШГ является дороговизна производства и склонность к созданию остаточных напряжений в отливке. Ковкий чугун не поглощает вибрации (например, в двигателе) и не является хорошим проводником тепла.

Благодаря своим гибким свойствам чугун с шаровидным графитом является отличным материалом для строительства трубопроводов, особенно при возникновении непредвиденных перегрузок.Они не вызовут трещин и отказов трубопроводов, а любые возможные деформации не повлияют на функционирование трубопроводов.

.90,000 Основное строительство - 9000 1

Основной

Индивидуальное жилье в Чехословакии составляет значительную часть жилищного строительства. Только в Словакии за последние двадцать пять лет было построено более 300 000 новых домов на одну семью. В прошлом дома на одну семью строились из общедоступных средств и материалов. В настоящее время мы входим в первую фазу промышленного производства односемейных домов. Создаются легкие силикатные, деревянные и стальные конструкции.На практике также используются модернизированные технологии традиционного строительства. С 1969 года отделы строительства и архитектуры отвечали за каталогизацию технической документации для реализации индивидуального жилья. Эта инициатива встретила общественное признание, поэтому есть надежда, что дальнейшее освещение проблем строительства и архитектуры, чему и призвана служить данная публикация, будет способствовать многим изменениям в реализации индивидуального жилья (пространственные решения, площадь управление, изменения программы).Мы утверждаем, что из того же количества материалов и с тем же объемом работы можно было построить столько, сколько было построено, но это могли быть дома лучшего качества и с более интересными пространственными решениями. В данной публикации представлена ​​наиболее важная информация о проектировании индивидуальных домов с учетом экономических и социальных условий. Это также дает ответ на вопросы: каким должен быть дом на одну семью, предполагающий разные специфические условия местности? Как это должно выглядеть? Чем он должен быть оснащен? Из чего он будет построен? Также на примерах сообщается о различных возможностях строительных решений в зависимости от способа застройки участка, его грунтовых условий, функционального расположения комнат и их количества, уровня оснащения, использования конструкций и материалов.Целью данной работы не является обучение каменной кладке, штукатурке, устройству крыш, укладке полов, утеплению, производству мебели, водоснабжению и центральному отоплению. Он предназначен только для информирования о том, как могут и должны формироваться отдельные элементы здания и как они должны выглядеть. Из-за ограниченного объема эта книга не может содержать подробных архитектурных советов (обустройство пространства, планы застройки, выбор поперечного сечения здания, форма и характер, внутреннее убранство и обстановка), а также не может быть учебным пособием для всех мастеров, участвующих в строительство коттеджа.Бетонные работы по строительству коттеджа должны выполняться профессионалами или обученными рабочими. То же самое верно и для дизайна. Эта публикация не может научить дизайну или заменить профессиональную практику. Для проектировщиков, не занимающихся системным проектированием одноквартирных домов, в данной работе представлены многочисленные возможности решения конструктивных сечений, его корпуса, обзор типов зданий, влияние внешних и внутренних факторов на конструкцию здания, основные конструктивные решения. и множество предложений комплексных и частичных решений.В этой работе инвестор найдет обзор основных решений односемейных домов с учетом социологических условий и условий на конкретном участке застройки. Это также указывает на другие возможности, вытекающие из преобразования представленных примеров дизайна. Было показано, как должно выглядеть окружение односемейных домов, а также форма и оборудование дома. Работа способствует обогащению информации по темам, связанным с общим архитектурным проектом индивидуального дома.Его будут использовать дизайнеры и пользователи, которые по разным причинам не могут использовать типовой проект из каталога.

.

Чугун 6 9000 1

Чугун представляет собой сплав железа с углеродом с содержанием обычно > 2% С, предназначенный для отливок. Их получают путем переплавки чугуна с добавлением железного и стального лома в вагранке, пламенной печи, электродуговой или индукционной печи. В отечественной промышленности более 85 % отливок изготавливается из чугуна.

Классификация чугуна основана на структуре сплава: в частности, форме углерода и форме графитовых выделений.Однако химический состав важен только в случае чугунов с особыми свойствами. Общая классификация чугуна выглядит следующим образом:

Среди технологических свойств чугуна, определяющих его назначение, следует назвать хорошую текучесть вследствие низкой температуры плавления и редко хорошую текучесть. Литейная усадка белого чугуна такая же, как у стального литья (1,6÷2,1%), а усадка серого чугуна очень мала (0,6÷1,1%).

Обрабатываемость чугунов различна: белые из-за высокой твердости плохо поддаются резке, что ограничивает их применение, серые благодаря графитовым отложениям, покрывающим металлическую матрицу, хорошо режутся. Низкая пластичность и восприимчивость к термическим напряжениям затрудняют сварку чугунов. Отрицательной чертой чугуна является хрупкость из-за наличия цементита в белом чугуне или графита в сером. Поэтому для чугуна наиболее благоприятны напряжения сжатия, затем напряжения изгиба, а наименее благоприятны напряжения растяжения.

Благодаря присутствию графита серый чугун очень устойчив к истиранию, обладает хорошими свойствами скольжения и низким тепловым расширением. Потому что графит сам по себе обладает смазывающими свойствами, а также впитывает жир и удерживает его на трущихся поверхностях.

Относительно низкая прочность и высокая хрупкость чугуна, а с другой стороны, низкая цена материала на протяжении многих лет вдохновляли исследовательские работы, направленные на улучшение его механических свойств. Эта работа принесла результаты: применение теории кристаллизации привело к разработке модифицированного и высокопрочного чугуна.

Чугун белый (светлый излом) - сплав, в котором все количество углерода связано в виде цементита, согласно метастабильному равновесию системы Fe-Fe 3 С.

В промышленной практике литым называют белый чугун, имеющий одинаковую структуру по всему сечению. Белый чугун твердый (НВ≅550), очень устойчив к истиранию и сохраняет эти свойства до температур, превышающих 400°С, в то время как стали с меньшей стойкостью к истиранию при этих температурах показывают снижение твердости.Для обработки белого чугуна требуются инструменты из карбида вольфрама. В силу своих свойств белый чугун имеет ограниченное применение для изготовления износостойких отливок, не требующих серьезной механической обработки, например футеровок и смесительных шнеков, шаров шаровых мельниц.

Серым чугуном (темный излом) называют сплав, содержащий не более 0,8% связанного С в виде цементита, а оставшуюся часть в виде чешуйчатого графита. В сером чугуне цементит может быть только в виде перлита.Структура серого чугуна зависит в основном от степени графитизации. Для обеспечения дробления графита используется чугун модификации . Модификатор Si вводят в количестве около 0,5% в виде сплавов Fe-Si или Si-Ca. Чугун необходимо предварительно хорошо обессерить карбидом.

Ковкий чугун определяется как обычный или легированный серый чугун, содержащий не более 0,8% углерода, связанного в виде цементита, а остальную часть в виде сферического графита.Таким образом, тип металлической матрицы зависит от степени графитизации. Перлитная матрица имеет оптимальные свойства.

Высокопрочный чугун представляет собой пластифицированный термической или термохимической обработкой чугун, содержащий свободный углерод в виде так называемых светящийся уголь. Структура и свойства ковкого чугуна зависят от способа пластификации.

На испытания мы получили три образца чугуна:

Образцы чугуна исследовали под микроскопом, а образцы из ковкого и серого чугуна подвергались дополнительному травлению.

  1. чугун с шаровидным графитом (нетравленый)

  1. серый чугун (непротравленный)

  1. ковкий чугун (нетравленый)

  1. Ковкий чугун после травления

д) серый чугун после травления

Еще до исследования образцов под микроскопом мы заметили, что поверхности образцов были шероховатыми по сравнению с поверхностями стальных образцов.Поверхности стальных образцов были блестящими, а поверхности чугунных – матовыми. В сером чугуне после травления хорошо видна граница зерен, а также выявляется чешуйчатый графит. На границе зерен фосфорная эвтектика и пластины перлита. После травления образцов из ковкого чугуна помимо сферического графита можно увидеть перлит.


Поисковик

Похожие подстраницы:
МОДИФИЦИРОВАННОЕ ЧУГУН
Чугун, Материаловедение
Чугун
Чугун 5
Чугун 2
Чугун, Исследования, СЕМЕСТР 1, НОМ
Тяга 3 Чугун
Чугун
Чугун Идент. чугун
Часть 6 Ковкий чугун Часть 6
БЕЛЫЙ И СЕРЫЙ ЧУГУН МЕТАЛЛООБРАБОТКА, Исследования, Материаловедение, Металловедение и Основы Термической Обработки
Чугун качественный
Ведомость учета отходов Чугун Сталь
Чугун Piotrek SCIAGI экзамен, Металлургия и литье стальное литье, Сталь
Чугун,
Литая сталь, Сталь
Чугун, 4
Чугун, Сталь
Iron Science 4
чугун ADI

больше похожих страниц

.

Смотрите также


 

Опрос
 

Кто вам делал ремонт в квартире?

Делал самостоятельно
Нанимал знакомых, друзей
Нашел по объявлению
Обращался в строй фирму

 
Все опросы
 
remnox.ru © 2012- Строительство и ремонт При копировании материалов ссылка на сайт обязательна!