Отливки из чугуна

Из чугунов отливают корпуса арматуры и насосов, тарелки рек­тификационных колонн и их детали. Бойки для очистки печных труб от кокса выполняются из отбеленного чугуна. Свойства отливок из серого чугуна определяются структурой основной металлической массы и характером распределения в ней графитовых включений. Временное сопротивление разрыву σ_в зависит от прочности основ­ной металлической массы, количества и характера залегания графита в ней. Графит, уменьшая рабочее сечение основной металлической массы и играя роль надрезов — концентраторов напряжений, с од­ной стороны, ослабляет, а с другой стороны, вызывает местные пере­напряжения. Временное сопротивление разрыву особенно резко снижается, если графит расположен в виде цепочек, пронизывающих сечение отливки. С увеличением содержаний кремния в чугуне коли­чество графита возрастает и основная металлическая масса стано­вится более ферритной, что сопровождается уменьшением прочности чугуна (см. табл. II. 35).

Марганец препятствует графитизации чугуна и тем самым повы­шает его прочность. Фосфор в количестве до 0,3% слегка повышает прочность чугуна; при содержании его свыше 0,5% снижается проч­ность на разрыв.

Никель, хром, молибден, ванадий, вольфрам способствуют обра­зованию перлитной структуры основной металлической массы, раз­мельчению графита и тем самым повышают прочность чугуна.

Путем модифицирования и подбора соответствующей шихты также получаются высокопрочные чугуны с перлитной или феррит­ной структурой и мелко распределенным графитом, приближаю­щиеся по своим свойствам к стали. Наконец, при обработке жидкого чугуна магниевой лигатурой получают высокопрочный чугун с пер­литной или ферритной структурой и изолированным шаровидным графитом. Этот чугун обладает высокими механическими свойствами и по своему качеству приближается к литой стали. В табл. II. 36, II. 37 и II. 38 приведены марки серых, ковких и высокопрочных чугунов, выпускаемых нашей промышленностью и пригодных для применения на заводах нефтепереработки и нефтехимического син­теза. Там же указаны механические свойства и область применения каждой марки чугуна.

Сопротивление чугунов сжатию мало зависит от количества гра­фитовых включений и колеблется в пределах от 50 до 100 кГ/мм².

Ударная вязкость а_к серых чугунов незначительна и зависит от структуры чугуна. Величина ее колеблется в пределах ОД-0,4 кГм/см².

Графитные включения в чугуне понижают чувствительность его к искажению силовых линий при надрезах на поверхности и способ­ствуют выравниванию напряжений по сечению элементов, находя­щихся под нагрузкой. Это имеет важное значение для работоспособ­ности чугуна, особенно при знакопеременных нагрузках. Предел усталости чугуна менее зависит от состояния поверхности (механи­ческой обработки), чем предел усталости стали. Это обстоятельство часто определяет применение чугуна в тяжелых условиях работы. При повышенных температурах чугун подвержен так называемому «росту», заключающемуся в том, что происходят необратимые изме­нения объема, разрыхление чугуна. Чугун, подвергающийся росту, теряет свои механические свойства и плотность (табл. П. 39).

Благодаря высокой прочности шаровидного чугуна (табл. II. 40) при повышении температуры, его можно широко применять в нефтезаводском оборудовании и оборудовании нефтехимического синтеза.

Кроме отливок из серого, модифицированного и высокопрочного чугуна, промышленность производит отливки из специальных чугунов, поставляемых по ГОСТ 7769-55 и применяющихся в нефтезаводском оборудовании.

Химический состав этих отливок и область их применения в нефтезаводском оборудовании приведены в табл. II. 41.

Дата добавления: 2014-01-11