Билет №16. Классификация и маркировка чугунов.

Чугуном называют сплав железа с углеродом, содержащий от 2,14 до 6,67% углерода. Но это теоретическое обоснование, на практике же содержание углерода в пределах 2,5-4,5%. В качестве примесей чугун содержит Si, Mn, S и P.

Классификация чугунов:

1.Белый чугун обладает высокой твердостью, хрупкостью и очень плохо обрабатывается. Поэтому для изготовления изделий он не используется и применяется как предельный чугун, т.е идет на производство стали.(П+Л+Ц)

2. Серый чугун имеет пластичные графитные включения. Получают серый чугун путем первичной кристаллизации из жидкого сплава.

На графитизацию (процесс выделения графита) влияют скорость охлаждения и хим. Состав чугуна. При быстром охлаждении графитизации не происходит и получается белый чугун. По мере уменьшения скорости охлаждения получаются перлитный, феррито-перлитный и ферритный серые чугуны. Способствуют графитизации углерод и кремний. Кремния содержится в чугуне от 0,5 до 5%. Марганец и сера препятствуют графитизации. Сера ухудшает механические и литейные свойства. Фосфор не влияет на графитизацию, но улучшает литейные свойства.

Механические свойства серого чугуна зависят от количества и размера графитных включений. Графитные включения можно считать нарушениями сплошности ослабляющими мет.основу. Т.к пластинчатые включения наиболее сильно ослабляют мет.основу, серый чугун имеет наиболее низкие характеристики, как прочности, так и пластичности среди всех машиностроительных чугунов.(П+Г). Маркируется серый чугун СЧ и числом, показывающим предел прочности в десятых долях МПа.( СЧ35= ᶞв=350МПа.

3.Высокопрочный чугун имеет шаровидные графитные включения. Получают путем добавки в жидкий чугун небольшого количества щелочных или щзм металлов, которые округляют граф.ключения в чугуне, что объясняется увеличением поверхностного натяжения графита. Для этой цели применяют магний 0,03-0,07%.Характеризуется высокими мех.св-вами в отличии от СЧ. Маркируется ВЧ и числом показывающим предел прочности в десятых долях МПа.(Ф+П+Г)

4. Ковкий чугун имеет хлопьевидные графитные включения. Получают из белого чугуна путем графитизирующего отжига, который заключается в длительной(до 2 сут) выдержке при t=950-970С. Если после этого чугун охладить, то получается ковкий перлитный чугун, мет.основа состоит из перлита и небольшого количества феррита(до 20%). Такой чугун называют светлосердечным. Если в области эвтектоидного превращения (720 – 760 С) проводить очень медленно охлаждение, то получим ковкий ферритный чугун, мет.основа состоит из феррита и очень большого кол-ва перлта (до 10%). Чугун называют светлосердечным. Маркируется КЧ и двумя числами, показывающими предел прочности в десятых долях МПа и относит.удл в %.(КЧ 45-7, ᶞ 450 Мпа, удл 7%.) (Ф+Г)