1.2.1 Маркировка, механические свойства и применение серых чугунов.
В соответствий с ГОСТ 14 12-85 предусматриваются следующие марки чугуна: СЧ 10; СЧ 15; СЧ 20; СЧ 25; СЧ 30; СЧ 35.СЧ-серый чугун, цифры - величина минимального временного сопротивления при растяжений в МПа∙10¯¹(ктс/мм²) Таблица 1.2
Таблица 1
Ориентировочные данные о временном сопротивлений при растяжений и твердости в стенках отливки различного сечения
|
Марка чугуна |
Толщина стенки отливки, мм |
|
||||
|
4 |
15 |
30 |
80 |
150 |
||
|
|
Временное сопротивление при растяжении, Мпа |
|||||
|
СЧ10 |
140 |
100 |
80 |
70 |
65 |
|
|
СЧ15 |
220 |
150 |
110 |
90 |
80 |
|
|
СЧ20 |
270 |
200 |
160 |
130 |
120 |
|
|
СЧ25 |
310 |
250 |
210 |
165 |
150 |
|
|
СЧ30 |
̶ |
300 |
260 |
195 |
180 |
|
СЧ35 |
̶ |
350 |
310 |
225 |
205 |
Твердость, HB, не более
|
СЧ10 |
205 |
190 |
185 |
149 |
120 |
|
СЧ15 |
241 |
210 |
201 |
156 |
130 |
|
СЧ20 |
255 |
230 |
216 |
163 |
143 |
|
СЧ25 |
260 |
245 |
238 |
170 |
156 |
|
СЧ30 |
̶ |
260 |
250 |
187 |
163 |
|
СЧ35 |
̶ |
275 |
270 |
201 |
179 |
Из чугунов малой прочности изготавливают детали, воспринимающие небольшие нагрузки. Структура их - большие пластинки графита и графитная или ферритно-перлитная металлическая основа (СЧ10,СЧ15,СЧ20)
Чугуны повышенной прочности (перлитная металлическая основа) идут на изготовление станин станков, цилиндров, поршней. Из модифицированных Fe Si и чугунов (СЧ21 СЧ24) делают ответственные детали, работающие на износ: зубчатые колеса, тормозные колодки и т.д.
Средний химический состав чугунов СЧ: 3,0-3,5% с;1,4-2,4% Si; 0,5-1,0% Mn; 0,15% S; 0,2%P.
122 Маркировка, механические свойства и применение ковких чугунов (кч)
Отличительной особенностью структуры ковких чугунов является хлопьевидная форма графита. Средний химический состав ковкого чугуна: 2,2% С; 0,8-3,4% Si 1-5% Mn отливки из ковкого чугуна получают длительным отжигом отливок из белого чугуна,t950-1000 C° Время отжига 70-80 часов. Отмечают 2 стадий графитизаций: во время первой стадий происходит распад цементита в ледебурите и цементите вторичного на аустенит и хлопьевидный графит, то есть
Л (А+Ц)→А+Г
Цıı→А+Г
Во время 2 стадий графитизации цементит перлита распадается на феррит и хлопьевидный графит, т.е.
П (Ф+Ц)→Ф+Г
График отжига белого чугуна для получения ковкого чугуна дан на рис.
По ГОСТУ 1215-79 предусматривается 11 марок ковкого чугуна (таблица 2)
Таблица 2
Механические свойства ковкого чугуна
|
Марка чугуна |
Временное сопротивление разрыву Мпа (Ктс ̸ мм²) |
Твердость HB |
Примечание |
|
КЧ 30-6 |
293(30) |
100- 163 |
Ферритно или |
|
КЧ 33-8 |
323(33) |
100-163 |
Ферритно-перлитная |
|
КЧ 35-10 |
353(35) |
100-163 |
основа |
|
КЧ 37-12 |
362(37) |
100-163 |
|
|
КЧ 45-7 |
441(45) |
150-207 |
|
|
КЧ 50-5 |
490(50) |
170-230 |
Перлитная Основа |
|
КЧ 55-4 |
539(55) |
192-241 |
|
|
КЧ 60-3 |
588(60) |
200-269 |
|
|
КЧ 65-3 |
637(65) |
212-269 |
|
|
КЧ 70-2 |
686(70) |
241-285 |
|
|
КЧ 80-1,5 |
784(80) |
270-320 |
Первые цифры 2-временное сопротивление разрыву; вторые цифры относительное удлинение S%.
Чем ниже содержание углерода в ферритном чугуне, тем меньше графитных включений и выше его пластичность.
Чем больше перлита в металлической основе ковкого чугуна, тем выше его твердость и прочность, и ниже пластичность и вязкость. Из ферритного ковкого чугуна КЧ30-6 изготавливают детали, работающие при средних динамических нагрузках (корпуса подшипников, скобы, собачки и т.д.)
Из перлитного чугуна изготавливают детали, работающие при высоких динамических и статических нагрузках или в тяжелых условиях износа (коленчатые валы, вилки, карданных валов, втулки, муфты, тормозные колодки храповики и др.). Хорошие литейные свойства чугуна и особенно жидко текучесть, обеспечивает получение тонкостенных отливок (3-60 мм) сложной формы и чистой поверхностью, которые благодаря высокой плотности металла, выдерживают гидростатические испытания до 100 КТС̸ мм². Это позволяет использовать ковкие чугуны для производства большого ассортимента деталей гидро и паропроводных установок
Рис.3 Схема отжига ковкого чугуна