Служебные свойства ЧШГ

Износостойкость. Износостойкость ЧШГ зависит от структуры металлической основы. При прочих равных условиях минимальной износостойкостью обладает ЧШГ с ферритной структурой. Увеличение количества перлита в чугуне повышает износостойкость. При этом чугун с мелкодисперсным пластинчатым перлитом имеет большую износостойкость, чем ЧШГ с зернистым перлитом. Еще большую износостойкость имеет ЧШГ с бейнитной структурой.

Износостойкость материала зависит от уровня механических свойств, прежде всего от твердости. Поэтому износостойкость ЧШГ с перлито - бейнитной и бейнитной структурой в несколько раз выше, чем у перлитного чугуна.

ЧШГ часто применяется для изготовления деталей, работающих в условиях абразивного износа и трения при высоких удельных давлениях и затрудненной смазке. Наиболее благоприятной в этом случае матрицей нелегированного ЧШГ является перлитная, характеризующаяся меньшим износом и меньшим коэффициентом трения. Например, у перлитного чугуна (НВ 270) коэффициент трения при удельном давлении 25 кгс/см² – 0,52, а при перлитно-ферритной матрице (НВ 207) – соответственно 0,70 и 0,62.

В условиях сухого трения при возвратно-вращательном движении износостойкость ЧШГ с перлитной основой в два-три раза выше износостойкости закаленной стали. То же самое наблюдается и при трении со смазкой и при абразивном изнашивании. Износостойкость ЧШГ можно существенно повысить путем легирования Mo, Ni, Cu, Cr и другими элементами, способствующими измельчению перлита или образованию бейнитной структуры.

Особенно важным свойством нелегированного или низколегированного ЧШГ можно считать его антифрикционные качества, проявляющиеся при работе деталей в условиях трения в подшипниках: низкий коэффициент трения, достаточная теплопроводность, препятствующая повышению температуры на поверхности трения, хорошая обрабатываемость, хорошая прирабатываемость, способность удерживать смазку в виде непрерывной пленки, отсутствие заедания и т.п.

Коррозионная стойкость ЧШГ весьма высокая: не ниже чем у СЧ, и значительно выше, чем у углеродистых сталей. При коррозии чугуна быстро образуется поверхностный окисленный слой, прочно связанный с металлической основой и защищающий металл от дальнейшего окисления в отличие от стали, на поверхности которой образуется отслаивающийся слой, не защищающий от дальнейшей коррозии. ЧШГ обладает более высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, особенно при воздействии морской атмосферы в сравнении даже с медистой углеродистой сталью. Значительное повышение коррозионной стойкости ЧШГ достигается легированием. Так например, при легировании Ni (~ 0,4 мас. %) коррозионная стойкость ЧШГ в морской воде становится в пять раз выше, чем у стали, а при легировании Cu или Р повышается в два-три раза.

Кавитационная стойкость ЧШГ значительно выше, чем у СЧ, причем при перлитной основе она больше, чем при ферритной.

Жаростойкость ЧШГ. Рост ЧПГ обусловлен процессами графитизации и внутреннего окисления, а ЧШГ – только графитизацией.

При температурах до 820 ^оС ферритный ЧШГ не имеет роста. Однако феррито-перлитный и перлитный ЧШГ склонны к росту вследствие графитизации. При температуре выше 820 ^оС рост всех типов ЧШГ может быть значительным, особенно в случае тонкостенных отливок из перлитного чугуна (около 1 % при толщине стенок менее 12 мм при выдержке 1…2 ч при 980 ^оС, а при толщине свыше 12 мм – 0,5 %).

Интенсивность роста ЧШГ зависит от размера графита, чем крупнее графитные включения, тем выше скорость роста, так как увеличивается путь диффузии углерода в матрице.

Нелегированные и низколегированные ЧШГ имеют высокую сопротивляемость окислению до 650 ^оС. При более высоких температурах необходимо легирование кремнием, алюминием и хромом.

Дата добавления: 2014-01-07