Серый чугун применение. Чугун серый свойства
Серый чугун. Свойства серого чугуна. Маркировка серых чугунов.
Структура чугуна не оказывает влияние на пластичность, она остается чрезвычайно низкой. Но оказывает влияние на твердость. Механическая прочность в основном определяется количеством, формой и размерами включений графита. Мелкие, завихренной формы чешуйки графита меньше снижают прочность. Такая форма достигается путем модифицирования. В качестве модификаторов применяют алюминий, силикокальций, ферросилиций.
Серый чугун широко применяется в машиностроении, так как легко обрабатывается и обладает хорошими свойствами. Серые чугуны при малом сопротивлении растяжению имеют достаточно высокое сопротивление сжатию.
Механические свойства металлов. Механические свойства сталей. Механические свойства сплавов.
В зависимости от прочности серый чугун подразделяют на 10 марок (ГОСТ 1412).
Серые чугуны содержат углерода – 3,2…3,5 %; кремния – 1,9…2,5 %; марганца – 0,5…0,8 %; фосфора – 0,1…0,3 %; серы – < 0,12 %.
Структура металлической основы зависит от количества углерода и кремния. С увеличением содержания углерода и кремния увеличивается степень графитизации и склонность к образованию ферритной структуры металлической основы. Это ведет к разупрочнению чугуна без повышения пластичности. Лучшими прочностными свойствами и износостойкостью обладают перлитные серые чугуны.
Диаграмма железо-графит. Диаграмма состояния железо-графит.
Учитывая малое сопротивление отливок из серого чугуна растягивающим и ударным нагрузкам, следует использовать этот материал для деталей, которые подвергаются сжимающим или изгибающим нагрузкам. В станкостроении это – базовые, корпусные детали, кронштейны, зубчатые колеса, направляющие; в автостроении — блоки цилиндров, поршневые кольца, распределительные валы, диски сцепления. Отливки из серого чугуна также используются в электромашиностроении, для изготовления товаров народного потребления.
Классификация чугунов. Маркировка чугунов.
Обозначаются индексом СЧ (серый чугун) и числом, которое показывает значение предела прочности, умноженное на 10-1 СЧ15.
Серый чугун применение | Справочник конструктора-машиностроителя
Серый чугун, широко применяется в машиностроении и представляет собой не сплошной металл, а пористую металлическую губку - сплав железа с графитом, поры которой наполнены рыхлым неметаллическим веществом — графитом.Чугун очень хрупок.Его относительное удлинение при разрыве крайне далеко.Он разбивается на куски ударом.
Микроструктура отливок развесом до 4000 кг при толщине направляющих до 60 мм должна заключаться из мелкопластинчатого высокодисперсного перлита в числе не менее 98% и тонких пластинок графита размером от 10 до 125 мкм\ графитовые включения, отделенные или в виде колоний небольшой степени изолированности.При весе отливок от 4000 до 10 000 кг или при толщине литых направляющих от 60 до 100 мм перлита должно быть не менее 95%.Для особо тяжелых станочных отливок более 10 000 кГ или при толщине направляющих более 100 мм перлит может быть от среднепластинчатого до мелкопластинчатого с содержанием в структуре более 90%, а графит размером от 10 до 250 мкм.
При подобранном соотношении бора и кремния в обширном пределе толщин стен и эвтектичности чугуна получается своеобразная половинчатая структура с равномерно распределенной цементитной сеткой на перлитной основе.В зависимости от числа введенного бора возможно получение твердости до 260 НВ.Серый чугун с тонкой цементитной сеткой хорошо обрабатывается.Сходное действие на свойства чугуна оказывают комплексные добавки бора и алюминия.Путем легирования бором можно много повысить износостойкость чугуна без опасения понизить его обрабатываемость.
Чугун, у которого немалая часть углерода находится в пустом состоянии в виде графита, называется серым чугуном.Серый чугун мягкий, хорошо обрабатывается режущим инструментом.В изломе имеет серый тон.Серый чугун обладает малой пластичностью, его нельзя ковать, так как присутствующий в нем графит способствует раскалыванию металла.Серый чугун куда здорово действует на сжатие, чем на растяжение.Получается серый чугун путем медленного охлаждения после плавления или нагревания.Температура плавления серого чугуна 1100 - - 1250° С.
К главному классу относят детали, требующие повышенной крепости и износостойкости : базы и корпуса станков.Крепость и жесткость всей конструкции определяется свойствами чугуна в доминирующих по толщине деталях, которые необходимы обладать пределом крепости на растяжение порядка 25 - 30 кГ/мм, а также высоким модулем упругости - около 1, 15 - 1, 30.Включая, что по производственным резонам могут быть изготавливаться детали разной толщины стен, рекомендуется использовать марки чугуна СЧ 21 - 40, СЧ 28 - 48, СЧ 32 - 52.
Серый чугун является дешевейшим из литейных материалов.Механические свойства чугуна зависят от величины зерна металла, от размера и характера распределения включений графита, а также от соотношения между общественным, объединенным и свободным углеродом ( графитом ).В обыкновенном сером чугуне графит кристаллизуется в виде пластин.Сии пластины в чугуне расчленяют основную металлическую массу и действуют как духовные трещины.По этой причине серый чугун с пластинчатым графитом обладает низкой прочностью и лишен пластичности.Однако наличие графита в чугуне придает ему меньшую чувствительность к внешним надрезам.
Антифрикционные свойства, учитывающие износостойкость, прирабатывае - мость, износ сопряженной детали и прочие факторы, являются оптимальными для ковкого чугуна с перлито - ферритной структурой, включающей 70 — 80% перлита.Такой чугун имеет не только высокую износостойкость, но и должную в ряде случаев пластичность.Коэффициент трения перлитного ковкого чугуна по стали равен при жидкостном трении 0, 05 — 0, 10 и при худощавом 0, 30 — 0, 45.ГОСТ 1585 — 57 предусматривает специальные марки антифрикционного ковкого чугуна ( см.раздел « Износостойкие и антифрикционные чугуны » ).
Дефекты сечением более 30 см 2 целесообразно заваривать сварочным автоматом.Предварительный подогрев осуществляют шлаковым процессом с применением нерасходуемых неплавящихся электродов.В некоторых событиях можно использовать заварку всего сечения нерасходуемым электродом с периодической засыпкой в шлаковую ванну шихты небольшими дозами, чтобы избежать опасности переохлаждения шлаковой ванны.В таблице ниже приведены результаты механических испытаний моделей, созданных из сварного соединения.
Легирующие элементы изменяют как машинальные, так и материальные свойства стали.Так, например, хром увеличивает крепость, твердость и износостойкость стали, но снижает ее пластичность 2 ;никель повышает прочность, твердость и сопротивление коррозии ;вольфрам повышает твердость.Однако при выборе легированных сталей надо располагать в облику и экономические соображения.Известно, что марганец, кремний и хром удорожают сталь незначительно, а никель повышает ее стоимость заметно.При добавлении кобальта, вольфрама и молибдена сталь становится дорогой.
Химический состав чугунов ГОСТ не ограничивает.Это объясняется тем, что механические свойства чугунов зависят от многих факторов.Так, например, чугун одинакового состава в стенках отливки различной толщины имеет разные механические свойства ;две одни отливки, одна из которых пблучена в песчаной, а остальная в металлической фигуре, а также отливки, приобретенные в одних формах, но охлажденные с различной скоростью, будут обладать различными свойствами.
spravconstr.ru
Чугуны серый — Механические свойств
В настоящее время модифицирование сурьмой применяют для увеличения твердости серого антифрикционного чугуна и повышения механических свойств серого чугуна. [c.69]
Отливки из ковкого чугуна по своим механическим свойствам занимают промежуточное положение между отливками из серого чугуна и стали. В зависимости от способа отжига (томление) ковкий чугун разделяется на две основные группы ферритный (отжиг в нейтральной среде) и перлитный—обезуглероженный (отжиг в окислительной среде). [c.11]
Серый, ковкий и высокопрочный чугун классифицируют по механическим свойствам. Согласно общей классификации принято следующее деление [1] [c.9] Чугун (5). Условное обозначение марок чугуна (6). Механические свойства отливок из серого чугуна (7). Примерное назначение отливок из серого чугуна (8). Механические свойства отливок из ковкого чугуна (9). Примерное назначение отливок из ковкого чугуна (10). Сравнительные показатели механических свойств ковкого чугуна и других машиностроительных материалов (10). Марки антифрикционного чугуна в зависимости от формы включения графита (11). Примерное назначение и предельные режимы работы литых деталей пз антифрикционного чугуна (11). Механические свойства отливок из высокопрочного чугуна (12). Примерное назначение отливок из высокопрочного чугуна (13). Механические свойства отливок из жаростойкого чугуна (13). Примерное назначение отливок из жаростойкого чугуна (14). Физико-механические свойства отливок из кислотостойкого чугуна (15). Примерное назначение отливок из кислотостойкого чугуна (15). [c.536]Пластинчатая, точнее — лепестковая, форма графита (фиг. 88,а), наблюдаемая у серого чугуна, снижает его механические свойства, особенно предел прочности на растяжение и вязкость. [c.151]
Влияние продолжительности выдержки при отжиге серого чугуна на его механические свойства [2] [c.191]
Ковкий чугун по своим механическим свойствам занимает промежуточное положение между серым чугуном и сталью. Он имеет достаточно высокие антикоррозионные свойства и хорошо работает в среде сырого воздуха, топочных газов и воды. Его химическая стойкость выше стойкости углеродистых сталей. [c.144]
Основные сведения о сером чугуне [химический состав, механические свойства и некоторые механические свойства в зависимости от толщины стенок (ГОСТ 1412—70)] приведены в табл. 11—13. [c.7]
Из-за сравнительной простоты получения отливок серые чугуны были самым распространенным видом чугуна. Однако их механические свойства (особенно пластичность) ниже, чем у других чугунов с графитом (см. табл. 34). Серые чугуны используют для менее ответственного назначения и при отсутствии ударных нагрузок. [c.423]
Почему высокопрочный чугун превосходит по механическим свойствам серый чугун [c.383]
В машиностроении кроме широкой номенклатуры марок сталей различной степени легирования для изготовления корпусных деталей применяется чугун. Некоторые марки серых чугунов и их механические свойства приведены в табл. 1.2. Обрабатываемость чугунов резанием принято оценивать по их твердости. С повышением твердости обраба- [c.7]
Высокопрочный чугун (ГОСТ 7293—54) благодаря присадкам магния имеет по сравнению с обыкновенным серым чугуном более высокие механические свойства. [c.23]
Чугун —великолепный литейный сплав. По своим литейным свойствам чугуны оставляют далеко позади себя многие сплавы, в том числе и стали. Но механические свойства серых чугунов значительно ниже механических свойств стали. Не спасает положения и модифицирование модифицированный чугун получается очень прочным, по прочности не уступающим стали, но, подобно серым чу-гунам, имеет низкую ударную вязкость. Ковкие чугуны слишком дороги из-за необходимости подвергать их длительному высокотемпературному отжигу. К тому же из ковкого чугуна можно получать только небольшие отливки, весом в несколько килограммов (в толстых отливках непременно получится структура серого чугуна). [c.130]
Кроме обыкновенных серых литейных чугунов, в технике применяются чугуны, называемые высококачественными, которые получаются особыми, необычными способами плавки или отливки, в результате чего графит оказывается размельченным, разобщенным или даже измененным по форме. Такие чугуны отличаются повышенными механическими свойствами, так что отливки из них применяются иногда на ответственные изделия и детали. [c.157]
Изделия из чугуна получают главным образом путем литья (чугунные отливки), хотя имеются данные о том, что чугуны можно при определенных условиях подвергать горячей обработке давлением, после которой механические свойства чугунов повышаются, приближаясь к свойствам высококачественной углеродистой конструкционной стали. Такие чугуны за границей получили название деформируемых. Ответственные отливки из серых, ковких и высокопрочных чугунов для улучшения механических свойств подвергают термической или химико-термической обработке. [c.91]
Термическая обработка обычного серого чугуна позволяет повысить механические свойства и особенно сопротивление износу за счет улучшения строения основной металлической массы. [c.183]
Высокопрочным называют серый чугун, модифицированный магнием. Чугун отличается высокими механическими свойствами, сохраняющимися до температуры 500° С. При температуре 700—800° С он куется. Механические свойства чугуна приведены в табл. 2. [c.5]
Справочные материалы. I. Марки серого чугуна и их механические свойства (табл. 33). [c.97]
Ковкий чугун по своим механическим свойствам занимает промежуточное положение между серым чугуном и стальным литьем. Наибольшей износостойкостью отличается перлитовый ковки чугун, который по содержанию перлита в пределах 60—80% является антифрикционным материалом. Поэтому из перлитового ковкого чугуна изготовляются такие детали, как поршни, втулки поршня и верхней головки шатуна двигателя ЯАЗ-204, втулки передних и задних рессор автомобилей ЗИС-150 и ЗИС-5М и другие детали, работающие на износ. Для деталей, по условиям работы которых требуется [c.16]
Большое применение получили модифицированные и высокопрочные чу-,гуны, имеющие ферритную или перлитную основу или их сочетание. Эти чугуны обладают высокими механическими свойствами и применяются при изготовлении ответственных деталей машин. Их высокие механические свойства обусловлены тем, что вместо вытянутых пластинок и прожилок графита, нарушающих целостность металлической основы (как в сером чугуне), графит в высокопрочном чугуне имеет глобулярную форму, обеспечивающую наибольшую сплошность металлической основы. [c.135]
Серый чугун с графитом завихренной или глобулярной формы (модифицированный чугун) имеет лучшие механические свойства. [c.266]
Чугуны применяют для изготовления аппаратуры, насосов, арматуры и трубопроводов, предназначенных для работы в растворах серной кислоты с концентрацией более 70% при 20—25° С. Скорость коррозии серого чугуна в 70%-ной серной кислоте при 100° С достигает 0,87—1,1 мм/год. Модифицированный глобулярный чугун обладает лучшими механическими свойствами, чем серый чугун, и более высокой (в 2 раза) кислотостойкостью. В концентрированных растворах серной кислоты (70—75% и более) на поверхиости чугуна образуются труднорастворимые сульфаты и окислы железа, которые надежно защищают металл от дальнейшего разрушения. Серная кислота концентрированная у = 1,81 Г/см ) практиче- [c.521]
Сера — вредная примесь в чугуне. Сера ухудшает механические свойства чугуна, понижая его прочность и увеличивая хрупкость. Она придает чугуну густотекучесть, пузырчатость, т. е. ухудшает его литейные свойства. Поэтому содержание серы в чугуне не должно превышать 0,08%. [c.61]
Большое влияние на структуру и свойства чугуна оказывает модифицирование. Модифицированным чугуном называют сплавы, соответствующие по химическому составу отбеленному чугуну, но затвердевающие серыми после обработки на желобе вагранки или в ковше графитизирующими добавками (графитом, ферросилицием, силикокальцием, а также комплексными модификаторами, содержащими кремний, алюминий, цирконий, лантан и другие элементы). Модифицированный чугун отличается от обычного серого повышенными механическими свойствами и, главное, более равномерной структурой в тонких и толстых сечениях отливок [3—5], [c.10]
Толкатели (табл. 40), как правило, изготовляютлз серого чугуна, который по механическим свойствам соответствует марке СЧ 21-40, СЧ 24-44. При этом рабочая часть толкателя имеет отбел на глубину до 3 мм и твердость свыше 52 HR . На заводах ЗИЛ и ГАЗ толкатели изготовляют биметаллическими рабочую часть стального толкателя наплавляют чугуном и она имеет твердость 52HR . Для получения нужной твердости в чугун для наплавки толкателей вводят 0,4—0,6% Мо, а в чугун для сплошного толкателя до 1,2% Мо. Добавка 0,5—1,0% Ni, кроме того, способствует предотвращению закалочных трещин. [c.104]
Основными недостатками обыкновенного серого чугуна являются низкие механические свойства и хрупкость, что ограничива- [c.43]
Hs обычного серого чугуна Определяющий фактор — механические свойства при Од до 24 кгс/мм отливки изготовлякл из простых чугунов, при Og более 24 кгс/мм применяют модифицирование, легирование и их сочетание [c.369]
Однако, учитывая массовые масштабы автомобильного производства, автомобильные материалы должны удовлетвдрять требованию максимально достижимой дешевизны не в меньшей степени, чем обеспечению высоких механических свойств изготовляемых из них деталей. Поскольку стоимость легированных сталей в 2—4 раза и более превосходит стоимость качественных углеродистых сталей, первые из них должны применяться лишь в необходимых случаях с использованием недефицитных и менее дорогих легирующих компонентов. В последние годы некоторые детали из малоуглеродистых цементируемых легированных сталей удалось заменить без существенного снижения механических свойств деталями из углеродистой стали 45, закаленными нагревом т. в. ч. В качестве исходного материала для изготовления автомобильных деталей широко применяют черное литье, которое почти в 3 раза дешевле металлопроката. Наиболее дешевым видом чернйго литья, но вместе с тем и наименее прочным является серый чугун. Для повышения механических свойств чугунных деталей применяют их модификацию и ийагда легирование. [c.4]
Кроме того, имеются ГОСТы на отливки из антифрикционного и из жаростойкого чугуна, из высококремнистого сплава ферроси-лида и отдельные технические условия на специальные марки. Стандарты на обычные и высококачественные отливки из серого чугуна регламентируют только механические свойства металла, но не содержат каких-либо ограничений по химическому составу. Это объясняется тем, что наряду с влиянием химического состава на механические свойства не меньшее влияние оказывают и другие факторы толщина стенок, характеристика формы, условия охлаждения, структура. При одном и том же химическом составе металла отливок из серого чугуна механические свойства выше у тонкостенных отливок, залитых в сырые или металлические формы и охлажденных с высокой скоростью, и, наоборот, механические свойства понижаются с увеличением толщины стенок при заливке в сухие песчаные формы и при медленном охлаждении. Влияние указанных факторов отражается на структуре металла, которая определяет свойства чугуна в отливках. [c.109]
Для более ответственных чугунных деталей машин применяют модифицированный и высокопрочный чугуны. Модифицированный чугун отличается от серого чугуна добавкой графитизирующих присадок (ферросилиция, силикокальция и силикоалюминия) повышающих литейные и механические свойства. Высокопрочный чугун (ГОСТ 7293 — 79) благодаря присадкам магния имеет по сравнению с oбыкнoвeнньnv серым чугуном более высокие механические свойства. [c.18]
Ковким чугуном называется белый чугун, который посредством термической обработки — отжига частично обезугле-родился и изменил свою структуру. Такой чугун по своим механическим свойствам занимает промежуточное положение между серым чугуном и сталью название ковкий получил условно и ковке не подвергается. Ковкий чугун очень хорошо обрабатывается и обладает большей вязкостью, чем серый чугун Ковкий чугун может быть двух видов ферритный и перлитный. [c.15]
Серый чугун является основным литейным машиностроительным материалом, обладающим хорошими литейными свойствами, и хорошо обрабатывается резанием. Его применяют для изготовления отливок станин и оснований станков, зубчатых колес, корпусов, кронштейнов и т. д. Примеры применения серого чугуна и его механические свойства приведены в приложении (табл. П1 ). Для тонкостенных отливок применяется чугун с повышенным содерлсанием фосфора, который придает ему жидкотекучесть. Для повышения прочности чугуны легируют, т. е. вводят в их состав никель, хром, молибден, медь и другие элементы (легированный чугун), а также модифицируют, т. е. добавляют к ним магний, алюминий, кальций, кремний (модифицированный чугун). [c.8]
Для получения отливок из серого чугуна, обладающих высокими механическими свойствами, применяется следующий способ. Отливают детали из белого чугуна и подвергают их отжигу по следующему режиму нагрев до 930—950° С, выдержка при этой температуре в течение 1,5—3,0 час., медленное охлаждение (70° в час) до температуры 750°, быстрое охлаждение на воздухе до комнатной температуры или охлаждение в масле с последующим отпуском при температуре 300—500° С. Такая термическая обработка позволяет получать чугун, имеющий прочность на разрыв в пределах от 40 до 63 кгЫм . [c.290]
Сера присутствует в виде сульфидов, богатых железом, или в виде эвтектики, она тормозит графитизацию в низкомарганцовистых чугунах, снижает их механические свойства из-за образования на границах зерен хрупкой эвтектики. Нейтрализация этого влияния серы и максимальная степень графитизации для чугуна достигаются при отношении Мп/5 = 4 ч-5. При этом сера в основном находится в виде сульфидов марганца, не влияющих на графитизацию. Сульфидные соединения увеличивают вязкость Ч5 гуна, ухудшают жидкотекучесть и механические свойства. При содержании 0,12—0,14% 5 резко понижается жидкотекучесть и увеличивается количество цементита и перлита в струк- [c.233]
Ковкий чугуй как конструкционный материал широко применяют в автомобильном, транспортном и сельскохозяйственном машино- строении. Он представляет собой отожженный белый чугун. После отжига твердость отливок уменьшается, пластичность и обрабатываемость резанием улучшаются. В процессе отжига происходит графитизация белого чугуна — образование углерода отжига компактной формы, благодаря чему улучшаются его механические свойства. По сравнению с серым чугуном ковкий чугун имеет высокие механические свойства (табл. 54), большее относительное удлинение, поэтому в ряде случаев фасонные тонкостенные отливки выгоднее изготовлять из ковкого чугуна, чем из стали. Недостатком ковкого чугуна является длительный цикл его отжига. [c.317]
Углубления рекомендуется выполнять на разных поверхностях заготовки. Разница в толщине стенок ее элементов не должна превышать, мм 100—120 для чугунов марок СЧ15 и СЧ20 80—100 для СЧ25 и 60—80 для СЧЗО. Не рекомендуется проектировать заготовки из высоких марок серого чугуна с высокими механическими свойствами, имеющие элементы с толщиной стенок 10—15 мм при основной доминирующей толщине более 70 мм. [c.505]
С целью повышения качества поверхности заготовок на многих предприятиях аппаратостроения протяжные кольца матриц изготавливают из чугуна марки СЧ 15-32 и СЧ 32-52, механические свойства которых приведены в табл. 4.4, где в наименовании марок серого чугуна буквы и числовые индексы обозначают С - серый, Ч - чугун, первое число соответствует пределу прочности при растяжении ( б , Ша), второе число - пределу прочности при изгибе (6g y, Ша). При выборе марки чугуна следует учитывать, что с уменьшением прочности чугунов улучшаются их литейные сроР-стза и уменьшаются остаточные напряжения и коробление с увеличением толщины стенок отлквок механические свойства понижаются вследствие ухудшения структуры металла. [c.97]
Механические свойства отливок из серого чугуна в заЕисикости от толщины h стенок отливок [c.98]
mash-xxl.info
