1.3 Физические свойства.

1.3.1 Чугун.

В отливках конструкционного назначения из бесцветного и высокопрочного чугуна структура матрицы в большинстве событий — перлит и разное количество феррита, а также включения фосфидной эвтектики. Классификация структур в этих отливках приведена в ГОСТ 3443 — 57. Графитовая составляющая структура характеризуется числом, фигурой, величиной и распределением включений.

Жидкотекучесть зависит от свойств металла и фигуры: она может быть установлена различными методами. Чаще всего, жидкотекучесть, определяемая длиной L заполненной пробы, растет при уменьшении вязкости, увеличении перегрева (при этом великое влияние жидкотекучесть оказывает перегрев выше температуры начала затвердевания ), уменьшении интервала затвердевания (наибольшая жидкотекучесть наблюдается при эвтектическом составе) и зависит от скрытой теплоты плавления q и теплоемкости с, отложенных к единице объема.

Ввиду относительно низкого защитного и возбуждающего действия пламени раскисление металла в сварочной ванне при сварке сталей достигается введением в нее марганца, кремния и других раскислителей через присадочную проволоку. Их влияние организовано на образовании жидкотекучих шлаков, способствующих самофлюсованию сварочной ванны. Появляющиеся на поверхности сварочной ванны шлаки защищают расплавленный металл от кислорода, водорода и азота, газовой среды пламени и подсасываемого воздуха. Присутствующий в пламени водород может растворяться в растопленном металле сварочной ванны. При кристаллизации металла часть не успевшего выделиться водорода может образовать поры. , который нельзя отменить в расплавленный металл из воздуха образует в нем нитриды. Структурные превращения в металле шва и околошовной зоне при газовой сварке имеют таковой же нрав, как и при иных способах сварки плавлением. Однако вследствие медленного нагрева и охлаждения металл шва имеет более крупнокристаллическую структуру с равновесными неправильной формы семенами. В нем при сварке сталей с содержанием 0, 15 … 0, 3 углерода при быстрейшем охлаждении может образовываться видманштеттовая структура. Чем выше скорость охлаждения металла, тем маленький в нем семя и тем выше механические свойства металла шва. Поэтому сварку следует производить с предельно мыслимой скоростью.

Подобным типом, наиболее действенное средство предотвращения отбеливания металла шва и высокотемпературного участка околошовной зоны, а также резкой закалки на участке околошовной зоны — длинный предварительный или сопутствующий подогрев чугуна до температуры 600 — 650° С. Сварку с подобным подогревом называют горячей сваркой чугуна. Высокий подогрев и замедленное охлаждение содействуют также ликвидации трещин и пористости за счет увеличения времени существования жидкой ванны и лучшей дегазации ее, а также уменьшения температурного градиента, тепловых напряжений.

Важнейшими особенностями высокопрочного чугуна являются: высокая крепость (? в = 45/80 кГ/мм 2, когда до 120кГ/мм²); тонкое отношение пределов текучести и пропорциональности к лимиту крепости; наличие пластичности, достигающей для некоторых марок этого чугуна значительных размеров; младшая, чем у стали (, но сильная, чем у серого чугуна ), чувствительность к концентратам усилий; добрая восприимчивость к тепловой обработке, в итоге которой можно значительно изменять структуру и свойства отливок; медленнее, чем у углеродистой стали, снижение прочности при нагреве до умеренно высоких температур (450 — 500 о?).

Особую группу легированного чугуна составляет, который был помянут, для работы в условиях абразивного износа (таблице 25). Основным легирующим элементом чугуна является хром: кроме того в его составе имеется никель или молибден, в некоторых случаях проводят дополнительное легирование титаном и бором.