Виды чугунов

Сплавы железа и углерода, с содержанием углерода более 2, 14% называются чугунами.

Классифицируется в зависимости от того в каком состоянии находиться углерод:

Белые чугуны.

Весь углерод находиться в связанном состоянии (в цементите), на изломе матово-белый.

Серый чугун.

Графит пластинчатой формы, на изломе темно-серый.

Высокопрочные чугуны.

Форма графита шаровидная.

Ковкие чугуны.

Графит имеет хлопьевидную форму.

Серые чугуны обладают наименьшей прочностью, т.к пластинки графита можно рассматривать как трещины, которые нарушают целостность металла. Чем крупнее пластины, тем менее прочен чугун. Предел прочности на сжатие примерно в 5 раз больше, чем на растяжения.

Чугун имеет следующие преимущества перед сталью:

1) Лучше обрабатывается резанием;

2) стружка сыпучая, а не сливная;

3) обладает хорошими антифрикционными св-ми;

4) Графитовые включения в чугуне обеспечивают хорошее демпфирование, т.е. гашение вибраций;

5) Практически не чувствителен к поверхностным эффектам.

Детали из серых чугунов получают отливкой или литьем. Например: станин из станков, поршень, зубчатые колеса и. т.д.

Высокопрочные чугуны получают при добавлении в чугун магния или церия, от этих добавок графит приобретает шаровидную форму. Эта форма графита обеспечивает высокие механические св-ва.

Ковкие чугуны получают из белых чугунов путем отжига, отжиг производиться в две стадии. Для ускорения процесса иногда добавляют алюминий. Применяется для ответственных деталей сложной формы.

Ковкие чугуны маркируются - КЧ

Высокопрочные - ВЧ

Серые чугуны - СЧ.

Две цифры после букв обозначают предел прочности, для повышения прочности чугуна иногда проводят старение. При естественном старении детали выдерживаются около года после старения, при этом внутреннее напряжение снижается на 10%.

Легированные стали.

Легированные стали - это стали, в состав которых добавляется легирующие элементы, эти элементы вводят для изменения ее строения и св-в.

Обозначения легирующих элементов:

Н - никель

Х - хром

К - кобальт

М - молибден

Г - марганец

Д - медь

Р - бор

Б - ниобий

Ц - цирконий

С - кремний

П - фосфор

Ч - редкоземельные металлы

В - вольфрам

Т - титан

Ф - ванадий

Ю - алюминий

Первые две цифры в маркировке показывают содержание углерода в сотых долях процента.

Цифры после букв указывают содержание этого элемента в процентах, если цифра после буквы не стоит, то содержание этого элемента 1%.

Стали бывают: цементуемые; улучшаемые; шарикоподшипниковые, резцорнопружинные.

Для резцов и пружин применяются стали легированные марганцем или кремнием или другими элементами. Например: 50С2; 60СГ; 50ФХА и др.

Стали для сварных конструкций.

Для целостности и прочности сварного соединения опасны трещины, которые могут возникнуть при сварке. Трещины бывают: горячие и холодные. Используются стали: 19Г; 14Г; 15ГФ; и др.

Для увеличения прочности материала около шва вводят алюминий и титан.

Инструментальные стали.

В процессе резания режущие кромки инструмента находятся под воздействием очень высоких контактных напряжений. В таком состоянии материал склонен к пластическому деформированию, Т.о. высокая твердость материала является необходимым св-ом инструментальной стали.

Коэффициент теплового расширения этих сталей должен быть минимальным. Иначе происходит термическая усталость и инструмент выходит из строя, снижается точность обработки.

Инструментальные стали бывают: углеродистые и легированные, кроме того есть быстрорежущие стали, у них основным легирующим элементом является вольфрам или молибден.

Имеются специальные марки стали для измерительного инструмента, они должны иметь высокую твердость, износостойкость, вязкую середину и зачастую устойчивость против коррозий.

Штамповые стали.

Штамповые стали для холодного деформирования должны иметь высокую износостойкость, прочность, вязкость, прокаливаемость. Температурный режим работы деталей инструмента достаточно тяжелые, работают с динамическими нагрузками, поэтому применяются качественные высоко легированные стали. Детали для пресс - форм должны иметь высокую жаропрочность.