2. Высокопрочные чугуны

В высокопрочных чугунах содержание углерода около 3-3,6 %.

Чугун с шаровидной формой включений графита называют высокопрочным и маркируют буквами ВЧ. Далее следуют числа - временное сопротивление при растяжении, например, ВЧ 35, ВЧ 60, ВЧ 100 (ГОСТ 7293-85) .

Благодаря хорошим механическим свойствам из высокопрочного чугуна изготавливают ответственные детали, например, коленчатые валы, зубчатые колеса, корпуса автомобильных моторов, крупные прокатные валки, корпуса паровых турбин и др.

3. Ковкие чугуны

Термин «ковкий чугун» является условным, поскольку изделия из него, так же как и из любого другого чугуна, изготовляют не ковкой, а литьем.

Состав ковкого чугуна выдерживается в довольно узких пределах: 2,4-3,0 % С; 1,0-1,6 % Si; 0,2-1,0 % Мn; <0,2 % Р и <0,2 % S.

Этот чугун после заполнения литейных форм быстро охлаждают и получают белый чугун со специальной структурой.

Наиболее трудоемкой и дорогостоящей операцией при производстве изделий из ковкого чугуна является отжиг.

Ковкий чугун маркируется буквами КЧ и далее следуют цифры временного сопротивления при разрыве и относительного удлинения (%), например, КЧЗО-6, КЧ65-3 (ГОСТ 1215-79).

3.1.2 Конструкционные стали

Конструктивная прочность - это определенный комплекс механических свойств, обеспечивающий длительную и надежную работу материала в условиях его эксплуатации. Конструктивная прочность - это прочность материала с учетом конструкционных, металлургических, технологических и эксплуатационных факторов, т.е. это комплексное понятие. Считается, что как минимум нужно учитывать четыре критерия: жесткость конструкции, прочность материала, надежность и долговечность материала в условиях работы данной конструкции.

Классификация и маркировка углеродистых и легированных сталей.

Сплавы железа - сталь и чугун - основные металлические материалы, используемые в различных отраслях народного хозяйства, Наиболее широко применяют стали. Они должны иметь хорошие технологические свойства: легко обрабатываться давлением (многие изделия получают прокаткой, ковкой или штамповкой), а также хорошо обрабатываться на металлорежущих станках, свариваться. В ряде случаев от них требуется высокая коррозионная стойкость или жаропрочность и т. д.

Достоинством сталей является возможность получать нужный комплекс свойств, изменяя их состав и вид обработки.

Стали подразделяют на углеродистые и легированные.

3.1.2.А Углеродистые стали

Углеродистые стали - это основной конструкционный материал, который используют в различных областях промышленности. Они проще в производстве и значительно дешевле легированных. Свойства их определяются количеством углерода и содержанием присутствующих в них примесей, которые взаимодействуют и с железом, и с углеродом.

Влияние углерода Механические свойства углеродистой стали зависят главным образом от содержания углерода. С ростом содержания углерода повышаются прочность и твердость и уменьшается пластичность, но прочность повышается только до содержания 1 % С, а при более высоком содержании углерода она начинает уменьшаться.

Кроме углерода, в стали есть еще другие элементы - примеси, присутствие которых обусловлено разными причинами. Различают постоянные, скрытые, случайные и специально введенные примеси.

Влияние примесей

Постоянные примеси - это кремний, марганец, фосфор и сера.

Скрытые примеси. Так называют присутствующие в стали газы - азот, кислород, водород - ввиду сложности определения их количества. Газы попадают в сталь при ее выплавке. В твердой стали они могут присутствовать, либо растворяясь в феррите, либо образуя химические соединения (нитриды, оксиды).

Даже в очень малых количествах азот, кислород и водород сильно ухудшают пластические свойства стали. Содержание их допускается в пределах 10^-2-10^-4%.

Случайной примесью может быть любой элемент (медь, алюминий, вольфрам, никель), который попал в шихту вместе с металлоломом или чугуном при выплавке стали. Содержание этих элементов ниже тех пределов, когда их вводят специально как легирующие добавки.

Специальные примеси. Это элементы, специально вводимые в сталь для получения каких-либо заданных свойств. Такие элементы называют легирующими, а стали, их содержащие - легированными сталями.