11. .Литейные чугуны.

ЧУГУН

Чугуном называют сплавы железа с углеродом с содержа­нием более 2% С (точнее более 2,14% С )

В зависимости от состояния углерода в чугуне различают:

белый чугун, в котором весь углерод связан в цементит. В белых чугунах углерод образует с железом химическое соединение Fe₃C, а свободный углерод находится в виде графита.

серый чугун, в котором весь углерод находится в свободном состоя­нии в виде графита или часть углерода (большая) находится в виде графита, а часть в связанном состоянии в виде цементита. Форма графита пластинчатая.

высокопрочный чугун, то же, что серый чугун, но форма графита шаровидная .

ковкий чугун, то же, что серый чугун, но форма графита хлопье­видная .

Как видно из приведенной классификации чугуна, отличитель­ной особенностью серого, высокопрочного и ковкого чугунов явля­ется наличие в структуре свободного углерода — графита. В зави­симости от формы и расположения графитных включений они в боль­шей или меньшей степени ослабляют металлическую основу, в кото­рой находятся.

Маркировка чугунов.

Серые чугуны маркируют буквами СЧ, затем ставят два двухзначных числа: показывает предел прочности при растяжении, второе первое число– предел прочности при изгибе. Наример, СЧ12-28, СЧ15 – 32 и т.д.

Высокопрочные чугуны маркируют буквами ВЧ, затем ставят два двухзначных числа: первое показывает предел прочности при растяжении, второе – относительное удлинение. Например, ВЧ38-17,ВЧ42-12 и т.д.

Ковкие чугуны маркируют буквами КЧ, затем ставят два двухзначных числа: первое показывает предел прочности при растяжении, второе – относительное удлинение.Например,КЧ30-6, КЧ35-10,кч63-2 и т.д.

Легированные чугуны .Свойства чугунов по аналогии со сталью можно улучшить легированием специальными элементами, такими же, какие используются при легировании стали. Легирующие элементы влияют на металлическую основу чугуна, а также на характер и размеры графитных включений, способствуют измельчению структуры. Назначение легированных чугунов самое различное. Чугуны применяют износостойкие, жаростойкие, жаропрочные, коррозионностойкие, антифрикционные.

Износостойкие чугуны. Для работы в условиях абразивного износа применяют чугун, содержащий 3,5—5% Ni; 0,8% Сг, обладающий удовлетворительной износостойкостью при легких условиях работы (рабочие органы насосов и др.). Чугуны для работы в условиях сухого трения в основном легированы хромом (до 0,6%) и никелем (до 2,5%) с добавками таких элементов, как титан, медь вольфрам, молибден. Из таких чугунов изготовляют тормозные барабаны автомобилей, диски сцепления, суппорты токарных станков, гильзы цилиндров и др. Высокой износостойкостью обладает высокохромистый чугун, например, марки ИЧХ12ГЗМ (12—14%Сг; I 2,8—3,8% Мn; 0,4—0,8% Мо), применяемый для дробильных вальцов, шаров шаровых мельниц и др.

Жаростойкие чугуны. К ним относится хромистый чугун с содержанием хрома от 0,5 до 30%; например: чугун марки ЖЧХ-30 (28—32% Сr), применяемый для деталей печей и вагранок, фурм и других деталей, работающих при высоких температурах (до 900°С); кремнистый чугун марки ЖЧС-5,5 (5—6% Si), применяемый для изготовления деталей, работающих при температурах до 800°С, для рам дверок мартеновских печей, деталей котлов и др.; алюминиевый чугун марки ЖЧЮ-22 (19—25% А1), обладающий наиболее высокой жаростойкостью и применяемый для деталей, работающих при тем­пературах до 1150°С (шлаковые фурмы доменных печей, плавильные тигли и др.).

Жаропрочные чугуны. К ним относится, например, чугун с шаро­видным графитом марки ЧН11Г7Х2Ш (10—12% Ni; 5—8% Мn; 1—2,5% Сr), обладающий высокими жаропрочными свойствами и применяемый для деталей дизелей, компрессоров по сжижению газов и др.

Коррозионностойкие чугуны. Эти чугуны бывают низко- и высоколегированные. Низколегированный чугун, например, марки ЧН1ХМД (0,7—1,5% Ni; 0,2—0,6% Сr; 0,3—0,6% Мо; 0,2—0,5% Сu) применяют для деталей, работающих при повышенных температурах в газовых средах (блоки и головки цилиндров двигателей внутреннего сгорания и др.). Высоколегированные чугуны — это кремнис­тые сплавы (ферросилиды), содержащие 14—18% Si (например, марка С17), стойкие во всех кислотах и щелочах. Их применяют для изготовления деталей насосов, оборудования для концентриро­ванных серной и азотной кислот и др.