Білі чавуни

Чавуни

Сталі конструкційні вуглецеві якісні

Сталі конструкційні вуглецеві якісні відрізняються від сталей звичайної якості меншою масовою часткою фосфору (не більше ніж 0,035 %), сірки (не більше ніж 0,040 %), а також меншими частками неметалевих вкраплень і газів. Металургій­ний завод, що виплавляє ці сталі, гарантує не лише хімічний склад (таблиця 2), але й механічні властивості (σ₀₂, σ_в, δ і ψ).

Марки конструкційних вуглецевих якісних сталей познача­ють двозначними числами (що означають середню масову част­ку вуглецю у сотих частках відсотка) й літерами кп (кипляча сталь) або пс (півспокійна). Спокійні сталі маркують без індекса сп. Наприклад, сталь 45 — спокійна; вона має в середньому 0,45 % вуглецю. Якісні сталі постачають без термічної оброб­ки, в стані термічної обробки Т (нормалізація) або в нагартова­ному (наклепаному) Н стані. Твердість сталей в стані Т переви­щує твердість в стані Н на 15...35 %.

Зі збільшенням у сталі кількості вуглецю від 0,08 до 0,60 % її міцність σ_в у нормалізованому стані зростає від 320 до 680 МПа, а відносне видовження δ зменшується від 33 до 12 %.

Із маломіцних сталей марок 05, 08, 10 завдяки високій пластичності виготовляють вироби холодним штампуванням. Зі сталей марок 30, 35, 40, 45, 50, 55 і 60 виготовляють різноманітні деталі (в тому числі й відповідальні), що вимага­ють нормалізації або поверхневого гартування.

Попри добрі механічні й технологічні властивості істотним недоліком вуглецевих сталей є мала прогартованість.

Таблиця 2

Марки та хімічний склад конструкційних вуглецевих якісних сталей

Марка сталі	Масова частка елементів, %
вуглецю	кремнію	марганцю	хрому, не більше ніж
05кп 08кп 08пс 10кп 10пс 15кп 15пс 20кп 20пс	не більше ніж 0,06 0,05...0,12 0,05..0,12 0,05..0,12 0,07..0,14 0,07..0,14 0,07..0,14 0,12..0,19 0,12..0,19 0,12..0,19 0,17..0,24 0,17..0,24 0,17..0,24 0,22..0,30 0,27..0,35 0,35..0,40 0,37..0,45 0,42..0,50 0,47..0,55 0,52..0,60 0,57..0,65	не більше ніж 0,03 не більше ніж 0,03 0,05...0,17 0,17...0,37 не більше ніж 0,07 0,05...0,17 0,17...0,37 не більше ніж 0,07 0,05...0,17 0,17...0,37 не більше ніж 0,07 0,05...0,17 0,17...0,37 0,17...0,37 0,17...0,37 0,17...0,37 0,17...0,37 017...0,37 0,17...0,37 0,17...0,37 0,17...0,37	не більше ніж 0,40 0,25...0,50 0,35...0,65 0,35...0,65 0,25...0,50 0,35...0,65 0,35...0,65 0,25...0,50 0,35...0,65 0,35...0,65 0,25...0,50 0,35...0,65 0,35...0,65 0,50...0,80 0,50...0,80 0,50...0,80 0,50...0,80 0,50...0,80 0,50...0,80 0,50...0,80 0,50...0,80	0,10 0,10 0,10 0,10 0,15 0,15 0,15 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

Чавуни — це залізовуглецеві сплави, масова частка вугле­цю в яких перебуває в межах від 2,14 до 6,67 %. Крім заліза та вуглецю, в чавунах промислового виробництва є постійні домі­шки кремнію, марганцю, фосфору та сірки в кількостях біль­ших, ніж у сталях. Чавуни характеризуються добрими ливар­ними властивостями, у зв'язку з чим широко використовують­ся для виготовлення різноманітних виливків. Ливарні влас­тивості чавуну підвищуються зі зменшенням його температур­ного інтервалу кристалізації. Чавуни мають достатню міцність, а при значній кількості цементиту в структурі — добру зносо­стійкість. З огляду на невисоку пластичність чавуни не можна обробляти тиском. Чавун, як правило, дешевший від сталі. Ме­ханічні властивості чавунів і галузі їх застосування визнача­ються структурою, на формування якої впливає не лише хіміч­ний склад, але й швидкість охолодження.

За структурою чавуни поділяють на білі, чавуни з пластинчас­тим графітом (сірі), ковкі та чавуни з кулястим графітом (високо­міцні).

Білими називаються чавуни, в яких увесь вуглець перебу­ває у хімічній сполуці Fе₃С. їх злами мають білий колір.

Формування структури білих чавунів системи Fе — С описа­но лекції 21, де доведено, що на лінії ліквідує із рідкого розчи­ну виділяються кристали аустеніту й первинного цементиту. На ділянці ЕСF лінії солідус відбувається евтектична реакція з утворенням ледебуриту. Між лініями ЕСF і РSК із аустеніту виділяється вторинний цементит, а на лінії РSК аустеніт роз­падається на дисперсну двофазову структуру — перліт. Отже, у структурі всіх білих чавунів наявна дуже тверда й крихка евте­ктика — ледебурит. Білі чавуни не застосовують для виготов­лення деталей машин, оскільки вони мають високу твердість і крихкість.

Дата добавления: 2014-01-07