Не повністю модифікований (×200)
Структура: графіт – сірі включення кулькоподібної і пластинчатої форми, ферит – білі зерна, перліт – чорні ділянки
4.3.5 Ковкий чавун (гост 1215-85)
У ковких чавунах графіт має пластівкоподібну форму (рис. 4.8), що є наслідком гpaфiтизyючoгo відпалювання доевтектичних білих чавунів (2,5...3,0 %С, 0,7...1,5 %Si, 0,3…1,0 %Mn). Графіт такої форми, в порівнянні з пластинчастим, менше знижує міцність металевої основи, тому в ковких чавунах відносне видовження досягає значень 2...8 %.
Рисунок 4.8 – Мікроструктура ковкого чавуну після травлення (×150)
3 ковких чавунів виготовляють деталі машин, на які діють вібраційні та ударні навантаження: картери заднього моста автомобілів, картери редукторів, гаки, штампи холодного деформування тощо. Маркуються ковкі чавуни літерами КЧ та двома числами, з яких перше – нижнє значення границі при розтягуванні (МПа), а друге – відносне видовження (%), наприклад КЧ 35-10.
4.3.6 Чавун з вермикулярним графітом (чвг, дсту 3926-99)
Це “наймолодший” з усіх видів чавуну (створений у 1970). Поєднує у собі високі ливарні, механічні та теплофізичні властивості, отже, придатний для відливання деталей складної конфігурації, тонкостінних, що витримують значні теплові та силові навантаження. Кожна частинка вермикулярного графіту, як i частинка кулястого графіту, росте з окремого центру кристалізації. При цьому вона також оточена аустенітом, але не суцільно: кінчики залишаються у контакті із рідиною, ростуть швидше за аустеніт i перетворюються на червоподібні відростки. Завдяки цьому ефект надрізу зменшується порівняно з пластинчастим графітом i, отже, забезпечується вища міцність. Проте, більша розгалуженість і менші відстані, ніж у кулястого графіту, забезпечують схильність до вибілювання i усадочних дефектів, більшу густину, вищі тепло- і eлeктpoпpoвiднicть.
Механічні властивості ЧВГ менше залежать від вуглецевого еквіваленту, отже, можна більш вільно варіювати хімічний склад i швидкість охолодження, що особливо важливо для різностінних виливків.
Переваги ЧВГ над чавунами з пластинчастим графітом:
вища статична міцність σВ, границя витривалості σ-1, відносні подовження δ та звуження ψ, ударна в’язкість KCV – без використання дорогих легуючих елементів;
краща опірність високотемпературному окисленню та росту;
менша чутливість міцності до товщини стінок.
Переваги над чавунами з кулястим графітом:
менший термічний коефіцієнт розширення α;
вища теплопровідність λ;
кращі демпфувальні властивості:
більша довговічність щодо термічної утоми;
кращі ливарні властивості, що дозволяє виготовляти вироби складної форми.
Відповідно до ДСТУ 3926-99 марки чавунів з вермикулярним графітом позначаються так: спочатку ідуть літери ЧВГ, а далі цифрове позначення мінімального значення тимчасового опору розриву під час розтягнення у МПа та через дефіс – мінімальне значення відносного подовження у відсотках (ЧВГ 400-4).
4.4 Методичні вказівки
Дана лабораторна робота виконується фронтально бригадами по 2-3 студенти відповідно до загальної інструкції з техніки безпеки.
Кожна бригада одержує зразки для проведення мікроскопічного дослідження шліфів, порівнюючи мікроструктури зразків із фотографій структур чавунів, що наведені в альбомах, визначає марку чавуну. Необхідно схематично зарисувати структурні складові та, користуючись довідниковими даними, виписати біля кожної марки хімічний склад, твердість та призначення сплаву.