Отбеленные и другие чугуны

Ковкий чугун

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом.

Высокопрочные чугуны могут иметь ферритную (ВЧ 35), феррито-перлитную (ВЧ 45) и перлитную (ВЧ 80) структуру. Получают эти чугуны из серых, в результате модифицирования магнием или церием (добавляется 0,03...0,07% от массы отливки). По сравнению с серыми чугунами, механические свойства повышаются, это вызвано отсутствием неравномерности в распределении напряжений из-за шаровидной формы графита.

Высокопрочные чугуны содержат: углерода - 3,2...3,8 %, кремния -1,9...2,6 %, марганца

- 0,6...0,8 %, фосфора-до 0,12 %_у серы-до 0,3 %.

Эти чугуны обладают высокой жидкотекучестью, линейная усадка - около 1 %. Литейные напряжения в отливках несколько выше, чем для серого чугуна. Из-за высокого модуля упругости достаточно высокая обрабатываемость резанием. Обладают удовлетворительной свариваемостью.

Обозначаются индексом ВЧ (высокопрочный чугун) и числом, которое показывает значение временного сопротивления при растяжении в МПа, умноженное на 10^-1(ог ВЧ 35 до ВЧ 100).

Получают отжигом белого доэвтектического чугуна. В зависимости от состава структуры металлической основы ковкий чугун делят на ферритный (Ф) и перлитный (П) классы.

Хорошие свойства у отливок обеспечиваются, если в процессе кристаллизации и охлаждения отливок в форме не происходит процесс графитизации. Чтобы предотвратить графитизацию, чугуны должны иметь пониженное содержание углерода и кремния.

Отливки выдерживаются в печи при температуре 950... 1000°С в течении 15...20 часов. Происходит разложение цементита: Fe₃C→ Fe_? (С) +С.

Ковкие чугуны содержат: углерода - 2,4...3,0 %, кремния - 0,8... 1,4 %, марганца -

0,3... 1,0 %, фосфора - до 0,2 %, серы - до 0,1 %.

По механическим и технологическим свойствам ковкий чугун занимает промежуточное положение между серым чугуном и сталью. Недостатком ковкого чугуна по сравнению с высокопрочным является ограничение толщины стенок для отливки и необходимость отжига.

Обозначаются индексом КЧ (высокопрочный чугун), двумя числами, первое из которых показывает значение временного сопротивления разрыву в МПа, умноженное на 10 ^-1, а второе - относительное удлинение в %, и классом (Ф или П). Например, КЧ 30-6-Ф.

Отбеленные - отливки, поверхность которых состоит из белого чугуна, а внутри серый или высокопрочный чугун.

В составе чугуна 2,8...3,6 % углерода, и пониженное содержание кремния -0,5...0,8 %.

Имеют высокую поверхностную твердость (950... 1000 НВ) и очень высокую износостойкость.

Для изготовления деталей, работающих в условиях абразивного износа, используются белые чугуны, легированные хромом, хромом и марганцем, хромом и никелем. Отливки из такого чугуна отличаются высокой твердостью и износостойкостью.

Для деталей, работающих в условиях износа при высоких температурах, используют высокохромистые и хромоникелевые чугуны. Жаростойкость достигается легированием чугунов кремнием (5...6 %) и алюминием (1...2 %). Коррозионная стойкость увеличивается легированием хромом, никелем, кремнием.

СРС

Назначение легирующих элементов.

Основным легирующим элементом является хром (0,8...1,2)%. Он повышает прокаливаемость, способствует получению высокой и равномерной твердости стали. Порог хладоломкости хромистых сталей - (0...- 100) °С.

Дополнительные легирующие элементы.

Бор - 0.003%. Увеличивает прокаливаемость, а такхе повышает порог хладоломкости (+20...-60) °С.

Марганец - увеличивает прокаливаемость, однако содействует росту зерна, и повышает порог хладоломкости до (+40...-60)°С.

Титан (-0,1%) вводят для измельчения зерна в хромомарганцевой стали₇

Введение молибдена (0,15...0,46%) в хромистые стали увеличивает прокаливаемость, снихает порог хладоломкости до -20...-120°С. Молибден увеличивает статическую, динамическую и усталостную прочность стали, устраняет склонность к внутреннему окислению. Кроме того, молибден снижает склонность к отпускной хрупкости сталей, содержащих никель.

Ванадий в количестве (0.1...0.3) % в хромистых сталях измельчает зерно и повышает прочность и вязкость.

Введение в хромистые стали никеля, значительно повышает прочность и прокаливаемость, понижает порог хладоломкости, но при этом повышает склонность к отпускной хрупкости (этот недостаток компенсируется введением в сталь молибдена). Хромоникелевые стали, обладают наилучшим комплексом свойств. Однако никель является дефицитным, и применение таких сталей ограничено.

Значительное количество никеля можно заменить медью, это не приводит к снижению вязкости.

Кремний повышает ударную вязкость и температурный запас вязкости.

Добавка свинца, кальция - улучшает обрабатываемость резанием. Применение упрочнения термической обработки улучшает комплекс механических свойств.

4. Случайные примеси.

CPC

4.2.2 Классификация сталей

Стали классифицируются по множеству признаков.

1. По химическому: составу: углеродистые и легированные.

2. По содержанию углерода:

· низкоуглеродистые, с содержанием углерода до 0,25 %;

· среднеуглеродистые, с содержанием углерода 0,3...0,6 %;

· высокоуглеродистые, с содержанием углерода выше 0,7%

3. По равновесной структуре: доэвтектоидные, эвтектоидные, заэвтектоидные.

4. По качеству. Количественным показателем качества является содержания вредных примесей: серы и фосфора:

· 0,04 ≤ S ≤ 0,06%, 0,04 ≤ Р ≤ 0,08%- углеродистые стали обыкновенного качества:

· P.S = 0,03...0,04% - качественные стали;

· P,S ≤ 0,03% - высококачественные стали.

5. По способу выплавки:

· в мартеновских печах;

· в кислородных конверторах;

· в электрических печах: электродуговых, индукционных и др.

6. По назначению:

· конструкционные - применяются для изготовления деталей машин и механизмов;

· инструментальные - применяются для изготовления различных инструментов;

· специальные - стали с особыми свойствами: электротехнические, с особыми магнитными свойствами и др.

4.2.3 Маркировка сталей

Принято буквенно-цифровое обозначение сталей

Дата добавления: 2015-05-06