- •Курс лекций по «специальным чугунам»
- •Глава 1. Классификация специальных чугунов. Особенности процессов их легирования и термической обработки
- •Классификация специальных чугунов
- •1.2. Особенности легирования
- •1.2.1. Особенности жидкого состояния
- •1.2.2. Первичные фазы и распределение легирующих элементов в чугунах
- •III группа
- •1.3. Особенности термической обработки
- •1.3.1. Изотермическая закалка
- •1.3.2. Нормализация
- •1.3.3. Улучшение
- •Глава 2. Отливки из коррозионностойких чугунов
- •2.1. Процессы коррозии в чугуне
- •2.2. Отливки из хромистых чугунов
- •2.2.1. Влияние химического состава на коррозионную стойкость
- •2.2.2. Марки хромистых коррозионностойких чугунов, их основные свойства, области применения
- •2.3 Отливки из высококремнистых чугунов
- •2.3.1 Влияние химического состава на структуру и свойства
- •2.3.2 Марки кремнистых коррозионностойких чугунов, их основные свойства, области применения
- •Глава 3. Отливки из жаростойких чугунов
- •3.1. Общая характеристика
- •3.2. Отливки из алюминиевых чугунов
- •3.2.1. Формирование структуры
- •3.2.2. Марки жаростойких алюминиевых чугунов, их основные свойства, области применения
- •3.3. Отливки из хромистых жаростойких чугунов
- •3.3.1. Влияние хрома на жаростойкость чугунов
- •3.3.2. Марки жаростойких хромистых чугунов, их основные свойства, области применения
- •3.4. Отливки из кремнистых чугунов
- •3.4.1. Влияние кремния на структуру и свойства чугунов
- •3.4.2. Марки кремнистых жаростойких чугунов, их основные свойства, области применения
- •3.5. Отливки из комплексно-легированных жаростойких чугунов
- •Глава 4. Отливки из жаропрочных чугунов
- •4.1. Общая характеристика
- •4.2. Марки жаропрочных чугунов, их основные свойства, области применения
- •Глава 5. Отливки из износостойких чугунов
- •5.1. Процессы абразивного изнашивания
- •5.2. Влияние химического состава на свойства чугунов
- •5.3. Влияние структуры на износостойкость
- •5.3.1. Влияние карбидной фазы
- •5.3.2. Влияние металлической основы
- •5.4. Влияние термической обработки
- •5.5. Марки износостойких чугунов, их основные свойства, области применения
- •5.6. Комплексно-легированные белые износостойкие чугуны
- •Глава 6. Отливки из антифрикционных чугунов
- •6.1. Общая характеристика
- •6.2. Марки антифрикционных чугунов, их основные свойства, области применения
- •Глава 7. Чугуны для отливки валков
- •7.1. Классификация валков
- •7.2. Виды валков, их химический состав, свойства и применение
- •Химический состав рабочего слоя валков
- •7.3. Влияние легирующих элементов на свойства рабочего слоя двухслойных валков
- •Глава 8. Технологические особенности изготовления отливок из специальных чугунов
- •8.1. Особенности плавки и заливки форм
- •8.2. Литейные свойства специальных чугунов
- •8.3. Особенности технологии формы в зависимости от свойств специальных чугунов
- •8.4. Механическая обработка отливок
2.2.2. Марки хромистых коррозионностойких чугунов, их основные свойства, области применения
ГОСТ 7769 – 87 предусматривает три марки высокохромистых чугунов, отличающихся прежде всего содержанием хрома, углерода и кремния (табл. 2.2).
Таблица 2.2
Химический состав коррозионностойких чугунов
Марка чугуна |
Содержание элементов, % |
|||||
C |
Si |
Mn |
Cr |
S |
P |
|
ЧХ22С |
0,6-1,0 |
3,0-4,0 |
1,0 |
19,0-25,0 |
≤ 0,10 |
≤ 0,08 |
ЧХ28 |
0,5-1,6 |
0,5-1,5 |
1,0 |
25,0-30,0 |
≤ 0,10 |
≤ 0,08 |
ЧХ32 |
1,6-3,2 |
1,5-2,5 |
1,0 |
30,0-34,0 |
≤ 0,10 |
≤ 0,08 |
Как видно из таблицы 2.2, высокохромистые чугуны марок ЧХ22С, ЧХ28, ЧХ32 имеют содержание хрома в пределах 19,0 – 34,0 %. При таком его количестве в чугуне наряду с карбидами хрома образуется хромистый феррит с содержанием не менее 13 % Cr. Электрохимический потенциал такого феррита близок к электрохимическому потенциалу карбидов хрома и является причиной высокой стойкости против коррозии в агрессивных средах.
Дополнительное легирование кремнием хотя и охрупчивает чугун, но повышает коррозионную стойкость в концентрированных азотной и фосфористой кислотах.
Высокохромистые чугуны имеют повышенную стойкость в кислородоокисляющих средах, в азотной, фосфористой, серной кислотах, в органических растворах кислот, растворах щелочей, солей, в морской и родниковой воде. При взаимодействии с водородовыделяющими кислыми средами (разбавленной серной кислотой) стойкость их значительно ниже.
Механические свойства высокохромистых чугунов достаточно высокие (табл. 2.3).
Физические свойства коррозионностойких высокохромистых чугунов характеризуют следующие показатели: линейная усадка – 1,6 - 1,9 %, плотность 7,4 - 7,6 г/см3; коэффициент теплопроводности ~ 176 Вт/м 0С, что примерно в 2 раза ниже, чем у серого чугуна.
Таблица 2.3
Механические свойства чугунов
Марка чугуна |
σв, МПа |
σизг, МПа |
НВ |
не менее |
|||
ЧХ22С |
290 |
540 |
215-340 |
ЧХ28 |
370 |
560 |
215-270 |
ЧХ32 |
290 |
490 |
245-340 |
В табл. 2.4 даны основные эксплуатационные свойства и области применения высокохромистых чугунов.
Таблица 2.4
Основные эксплуатационные свойства и области применения коррозионностойких чугунов
Марки чугуна |
Эксплуатационные свойства |
Применение |
ЧХ22С |
Повышенная коррозионная стойкость в запылённых газовых средах до температуры 1000 0С, высокая кислотостойкость и сопротивление межкристалитной коррозии. |
Детали, не подвергающиеся действию постоянных нагрузок. Детали аппаратуры для концентрированной азотной и фосфорной кислот, печной арматуры и т.д. |
ЧХ28 ЧХ32 |
Высокая стойкость в растворах кислот (HNO3, H2SO4, H3PO4, HCl, уксусной, молочной), щелочей, солей (азотнокислого алюминия, сульфата алюминия, хлорной извести, хлорного железа, селитры), в газах, содержащих серу или SO2; жаростойкость до 1100-1150 0С; высокое сопротивление абразивному износу. |
Детали, работающие при небольших механических нагрузках в среде SO2, SO3, в щелочах высокой концентрации, азотной кислоте, растворах и сплавах солей до 10000С. Детали центробежных насосов, печная арматура, роторы для цементации, сопла горелок; детали, подверженные абразивному износу; детали пищевой аппаратуры, проводковые детали мелкосортных станов. |