СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Чугун

Как указывалось выше, сплавы железа с углеродом, содержащие более 2,14% С. называют чугуном. Присутствие эвтектики в струк­туре чугуна обусловливает его использование исключительно в ка­честве литейного сплава. Углерод в чугуне может находиться в виде цементита и графита либо в обоих видах одновременно. Цементит придает излому светлый цвет и характерный блеск; графит — серый цвет без блеска. Поэтому чугун, в котором весь углерод находится в виде цементита, называют белым, а в виде цементита и свободного графита — серым. В зависимости от формы графита и условий его образования различают серый, высокопрочный с шаровидным гра­фитом и ковкий чугуны. На фазовый состав и свойства чугуна ре­шающее влияние оказывают содержание в нем углерода, кремния и других примесей (рис. 7.9), а также режим охлаждения и отжига.

Белый чугун имеет высокую твердость и прочность (НВ 4000-5000 МПа), плохо обрабатывается резанием, хрупок. Исполь­зуется в качестве передельного на сталь или ковкий чугун. Отбе­ленный имеет в поверхностном слое структуру белого, ав серд­цевине — серого чугуна, что придает изделиям из него повышенную износостойкость и выносливость. Примерный состав белого чугуна: С = 2,8-3,6%; Si = 0,5-0,8%; Мп = 0,4-0,6%.

Чугун

Рис. 7.9. Влияние содержания углерода и кремния на структуру чугуна (заштрихованная область — наиболее распространенные чугуны):

1 — область белого чугуна; II — половинчатый чугун; III — перлитный се­рый чугун; IV — ферритно-перлитный чугун; V — ферритный серый чугун; Л—ледебурит; П— перлит; Ц— цементит; Г— графит; Ф — феррит

Серый чугун представляет сплав Fe-Si-C с неизбежными примесями Mn, Р и S. Лучшими свойствами обладают доэвтектиче - ские чугуны, содержащие 2,4-3,8% С, часть которого, до 0,7%, нахо­дится в виде цементита. Кремний способствует графитизации чугу­на, марганец, наоборот, препятствует ей, но повышает склонность чугуна к отбеливанию. Сера является вредной примесью, ухудшаю­щей механические и литейные свойства чугуна. Содержание ее ог­раничивают 0,1-0,12%. Фосфор в количестве 0,2-0,5% не влияет на графитизацию, увеличивает жидкотекучесть, но повышает хрупкость чугуна. Механические и пластические свойства чугуна определяются его структурой, главным образом графитной составляющей. Чем меньше графитных включений, чем они мельче, разветвленнее и больше изолированы друг от друга, тем прочнее и пластичнее чугун. Структура металлической основы чугуна — доэвтектоидная или эв - тектоидная сталь, т. е. феррит+перлит или перлит. Наибольшую прочность, твердость и износостойкость имеет серый чугун с пер­литной структурой металлической основы примерного состава: С = 3,2-3,4%; Si — 1,4-2,2%; Мп=0,7-1,0%; P, S<0,15-0,2%. На рис. 7.10 приведена схема влияния структуры чугуна на его проч­ность и пластичность, а в табл. 7.2 физико-механические свойства.

177

•а

є

Прочность, пластичность

Рис. 7.10. Влияние металлической основы и формы графитных включений на механические и технологические свойства чугунов

Чугун

І

-£>

s

О

Со

at

a*

0 §

1

I

і

I

I

§

0

1

§

г

5

І.

ж

й

8

Графитные включения, резко снижая прочность серого чугуна на растяжение, практически не влияют на его прочность на сжатие, изгиб и твердость; делают малочувствительным к концентраторам напряжений, улучшают обрабатываемость резанием. Серый чугун маркируют буквами С — серый и Ч — чугун. Цифры после них ука­зывают среднее значение прочности на растяжение (кг/мм2). К пер­литным чугунам относится модифицированный чугун марок СЧ30-СЧ35, содержащий добавки-модификаторы — графит, ферро­силиций, силикокальций в количестве 0,3-0,8% и др. Для снятия внутренних напряжений отливки отжигают при 500-600 °С с после­дующим мед ленным охлаждением.

Модифицирование и отжиг повышают пластичность, ударную вязкость и выносливость чугуна.

При введении в состав серого чугуна при его выплавке магния в количестве 0,03-0,07% графит в процессе кристаллизации приобре­тает шаровидную форму вместо пластинчатой. Такой чугун имеет высокую прочность, сравнимую с прочностью литой стали, хорошие литейные свойства и пластичность, обрабатываемость резанием и

износостойкость. Марки высокопрочного чугуна обозначают буквами и цифрами. Последние означают временное сопротивление растяжению (кг/мм2) и относительное удлинение (%).

Таблица 7.2

Физико-механические свойства чугунов различной структуры _______________________________________

Наим

енова

ние

чугу­

на

Марка

чугуна

Структура

металли­

ческой

основы

Форма

графита

Твердость НВ, МПа

Времен­ное со­против­ление растя­жению, МПа

Отно­

ситель­

ное

удли­

нение,

%

Феррит-

Круп­ные и

СЧ-10;

СЧ-15

ная и

феррит-

но-

средних

разме­

ров

1200-2400

100-150

«

перлитная

пла­

SX

стинки

и

СЧ-18;

СЧ-21;

СЧ-24;

СЧ-25;

СЧ-30;

СЧ-40

Перлит­ная (сор - битовая)

Мелкие

завих­

ренные

пла­

стинки

2550-2900

180-400

ВЧ35-22;

Феррит-

1400-1700;

350

22

§

ВЧ40-15;

ная и фер - ритно-

Шаро­

видная

1400-2020;

420

15

ЕГ

о

&

ВЧ45-109

перлитная

1400-2250

450

10

о

к

ВЧ50-8

1530-2450;

500

8

о

о

3

ВЧ60-3

ВЧ70-2

ВЧ80-2

Перлит­

ная

Шаро­

видная

1920-2770;

2280-3020;

2480-3510;

600

700

800

3

2

2

ВЧ100-2

2700-3600

1000

2

КЧЗО-6;

300

6

*

к

КЧЗЗ-8;

КЧ35-10;

КЧ-37-12

Феррит-

ная

Хлопье­

видная

1630

330

350

370

8

10

12

оо

О

►4

КЧ50-4

500

4

КЧ56-4

КЧ60-3

КЧ63-2

Перлит­

ная

Хлопь­

евидная

2410-2690

560

600

630

4

3

2

Ковкий чугун получают длительным нагревом (отжигом) отливок из белого чугуна. Отжиг проводят в две стадии с выдержкой на каждой из них до полного распада ледебурита (I стадия), аустени­та и цементита (II стадия) и образования феррата и графита. Послед­ний выделяется при этом в виде хлопьев, придающих чугуну высо­кую пластичность. Излом его бархатисто-черный. Если охлаждение ускорить, то образуется ковкий чугун с перлитной основой, сни­жающей пластичность и придающей излому светлый (сталистый) вид. Маркируют его так же, как и высокопрочный чугун (см. табл. 7.2, рис. 7.10). Термин «ковкий чугун» является условным и характеризует пластические, а не технологические свойства чугуна, так как изделия из него, как и из других чугунов, получают литьем, а не ковкой.

В строительстве находят применение все виды рассмотренных чугунов с графитным включением. Серые чугуны используются в конструкциях, работающих на статическую нагрузку (колонны, фун­даментные плиты, опорные плиты под фермы, балки, канализацион­ные трубы, люки, задвижки); высокопрочные и ковкие чугуны, об­ладающие повышенной прочностью, пластичностью и вязкостью, используют в конструкциях, подвергающихся динамической и виб­рационной нагрузке и износу (полы промзданий, фундаменты тяже­лого кузнечно-прессового оборудования, подферменные опоры же­лезно-дорожных и автодорожных мостов, тюбинги для крепления ответственных транспортных тоннелей под землей, в горах).

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Альтернативні матеріали для заміни пароніту: пропозиції від заводу “Укргума”

Пароніт – це матеріал, що широко використовується в промисловості як прокладний матеріал для ущільнення стиків різних деталей та агрегатів. Однак, через вміст азбесту у його складі, існує потреба у розробці …

Экологически чистые строительные материалы

В связи с развитием промышленности состояние окружающей среды каждый год ухудшается. Главный вопрос, который стоит перед человечеством: как уберечь природу от пагубного воздействия человека? Эта проблема касается всех сфер человеческой …

Асфальтовые бетоны и растворы

Для приготовления асфальтовых растворов и бетонов применя­ют асфальтовое вяжущее, представляющее смесь нефтяного биту­ма с тонкомолотыми минеральными порошками (известняка, доло­мита, мела, асбеста, шлака). Минеральный наполнитель не только уменьшает расход битума, но …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.