Металлическая матрица – Ф, Ф-П, П

Графит

-серый (с пластинчатым графитом)

- высокопрочный (с шаровидным графитом)

- ковкий (хлопьевидный графит)

Графит повышает износостойкость и антифрикционные свойства чугуна вследствие собственного смазочного действия и повышения прочности пленки смазочного материала. Чугуны с графитом, как мягкой и хрупкой составляющей, хорошо обрабатываются резанием (с образованием ломкой стружки) и обеспечивают более чистую поверхность, чем стали (кроме автоматных сталей).

В перлитных чугунах высокая износостойкость обеспечивается металлической основой, состоящей из тонкого перлита и равномерно распределенной фосфорной эвтектики при наличии изолированных выделений пластинчатого графита.

 

У антифрикционного чугуна графит участвует в трении как смазка.

1) перлито-графитовый чугун и

2) феррито-графито-фосфидный чугун.

 

Чугуны 1-го типа имеют твёрдую перлитную основу; графит является мягкой составляющей, которая улучшает условия смазки.

Чугуны 2-го типа по своей структуре отвечают основным требованиям: они имеют мягкую пластичную основу (феррит), в которую вкраплены твёрдые включения фосфидов.

Маркировка- ГОСТ 1585 распространяется на антифрикционный чугун для отливок, работающих в узлах трения со смазкой, и включает 10 марок. Порядковый номер марки чугунов меняется от 1 до 6и указывает на различный химический состав.

 

В состав ГОСТа включены три основных типа чугуна:

- серый (с пластинчатым графитом) – 6 марок,

- высокопрочный (с шаровидным графитом) – 2 марки

- ковкий (хлопьевидный графит) – 2 марки.

 

Чугуны марок АЧС-1 - АЧС-6 - серые с пластинчатым графитом и различной структурой матрицы.

Перлитные чугуны АЧС-1 и АЧС-2

и перлитно-ферритный чугун АЧС-3.

Антифрикционные серые чугуны — перлитные чугуны АЧС-1 и АЧС-2 и перлитно-ферритный чугун АЧС-3. Эти чугуны обладают низким коэффициентом трения, завиящим от соотношения феррита и перлита в основе, а также от количества и формы графита. В перлитных чугунах высокая износостойкость обеспечивается металлической основой, состоящей из тонкого перлита и равномерно распределенной фосфорной эвтектики при наличии изолированных выделений пластинчатого графита.

___________________________________________________________________

Чугуны марок АЧВ-1 и АЧВ-2 - высокопрочные, с шаровидным графитом с перлитной (АЧВ-1) и перлитно-ферритной (АЧВ-2) металлической основой.

АЧВ-1 используется для работы в узлах трения с повышенными окружными скоростями в паре с закаленным или нормализованным валом.

АЧВ-2 применяют для пары с валом в состоянии поставки («сырым»).

_________________________________________________________________-

Чугуны марок АЧК-1 и АЧК-2 - ковкие с компактным графитом:

АЧК-1 легирован медью, перлитный,

АЧК-2 - перлитно-ферритный.

Массовая доля марганца меняется в указанных в марке АЧС-5 пределах в зависимости от толщины стенки.

 

_____________________________________________________________________

 

Применение:

заготовки

корпус подшипника

детали, работающие в паре трения

детали для работы в узлах трения с повышенными окружными скоростями

Антифрикционный чугун применяют главным образом для различных деталей типа подшипников, работающих обычно в присутствии смазки, предохраняющей поверхности трения от непосредственного контакта.

Антифрикционные серые чугуны применяют для изготовления подшипников скольжения, втулок и других деталей, работающих при трении о металл, чаще в присутствии смазочного материала. Детали, работающие в паре с закаленными или нормализованными стальными валами, изготавливают из чугунов АЧС-1 и АЧС-2, а для работы в паре с термически необработанными валами применяют чугун АЧС-3.

 

Сравнение с другими антифрикционными материалами

Главное достоинство антифрикционных чугунов по сравнению с баббитами и антифрикционными бронзами — низкая стоимость.

Основной недостаток —

1.плохая прирабатываемость, это приводит к ограничению допустимых скоростей скольжения, а также и удельных давлений. И требует точного сопряжения трущихся поверхностей.

2. из-за весьма высоких значений твердости и коэффициента трения в паре со сталью они чувствительны к недостаточности смазки и могут применяться только для работы при малых скоростях скольжения.

Вместе с тем выявился также и органический недостаток, присущий чугуну: ухудшенная по сравнению с бронзой прирабатываемость. Эта присущая чугуну всех марок особенность приводит к ограничению допустимых скоростей скольжения, а также и удельных давлений.

Высокопрочные антифрикционные чугуныблизки по свойствам к литой углеродистой стали, но обладают лучшими литейными свойствами, хорошо обрабатываются резаньем, сохраняют высокую износостойкость.

 

Рис. Схемы микроструктур чугуна в зависимости от
металлической основы и формы графитовых включений