25.Чавуни та їх характеристика.

Чаву́н — сплав заліза з вуглецем, який може вміщувати від 2,14 до 4,3 % вуглецю і більше.

Чавун одержують у доменних печах шляхом високотемпературної обробки (1900⁰С) суміші залізної руди, коксу й флюсу. Залізна руда, що є основною сировиною, крім порожньої породи містить від 30 до 70% рудних мінералів у вигляді Fe₂O₃ і Fe₃O₄. Флюси (найчастіше вапняк) необхідні для переведення порожньої породи в шлаки (коштовний техногенний відхід, який застосовується для виробництва шлакопортландцементу, як пористий заповнювач бетонів і т.д.).При згорянні коксу виділяється вуглекислий газ, потім утворюється СО, що і відновлює з руди залізо. Залізо плавиться, розчиняючи вуглець (до 5%) і перетворюючись на чавун.

Білий чавун являє собою сплав, у якому надлишковий вуглець знаходиться в зв’язаному стані у вигляді карбідів заліза Fe3C (цементит) або спеціальних карбідів (у легованому чавуні). Має високу твердість та крихкість і практично не обробляється різанням, ні тиском. Майже не застосовується в будівництві, переробляють на сталь та сірі чавуни.

Сірий чавун – найбільш поширений у використанні вид чавуну (машинобудування, сантехніка, будівельні конструкції) – має включення графіту пластинчастої форми. Вміст вуглецю- 2,4..3,8%.Чим більше вуглецю, тим більше у ньому утвор.графіту і тим нижчі його механічні властивості. Властивості – низька собівартість, високі ливарні якості, висока корозійна стійкість, в тому числі жаростійкість. Із сірого чавуну виготовляють буд конструкції(частини з/б балок, ферм)

Сірі чавуни поділяють на власне сірий, високоміцний, легований та ковкий.

Ковкий чавун. Відливки білого чавуну підлягають графітизуючому випалу, внаслідок чого цемент розпадається, і графіт, що утворюється, набирає форми пластівців. Ковкий чавун (КЧ) має кращу демпфіруючу здатність, ніж сталь, та меншу чутливість до надрізів, задовільно працює при низьких температурах. Механічні якості визначаються структурою металевої основи (вона може бути феритною, феритно-перлітною, перлітною), кількістю та ступенем компактності включень графіту. Головним чином ковкий чавун використовується в автомобіле-, тракторо- та сільгоспмашинобудуванні.

При маркуванні вказують границю міцності(МПа) та відносне видовження(%).(КЧ-350-10) Виготовляють крюки, скоби, фланці, елементи кардинних валів.

Високоміцний чавун характеризується кулеподібною формою включень графіту, отримують його шляхом модифікування рідкого чавуну присадками Mg, Ce, Y, Ca та інших елементів. Має добрі ливарні та технологічні якості. Використовується для заміни стальних ливарних та ковких деталей, в машинобудуванні.

Звичайні. До них відносять сірі чавуни, які виготовляють без застосування добавок, що впливають на структуру і властивості.

Леговані чавуни. Для покращення міцнісних, експлуатаційних характеристик або надання особливих якостей до складу чавуну вводять легуючі елементи (Ni, Cr, Cu, Al, Ti, W, V, Mo та ін.)

За призначенням чавуни бувають:

Ливарні. Вони призначенні для виготовлення деталей методом лиття на машинобудівних підприємствах

Переробні. Призначені для переробки у сталь.