31. Влияние легирующих эл-тов на чугун.

Сплав железа с углеродом (>2,14 % С) называют чугуном. При­сутствие эвтектики в структуре чугуна обусловливает его использование исключительно в качестве литейного сплава.

Структура чугуна в отлив­ках зависит в первую очередь от химического состава (содержания углерода и кремния) и скорости кристаллизации.

Кремний способствует процессу графитизации, действуя в том же направлении, что и замедление скорости охлаждения. Измененяя, с одной стороны, содержание в чугуне углерода и крем­ния, а с другой — скорость охлаждения, можно получить различ­ную структуру металлической основы чугуна. Чем больше в чугуне кремния, тем полнее протекает графитизация. Чем больше в чугуне угле­рода, тем меньше требуется кремния для получения заданной структуры.

Количество марганца в чугуне не превышает 1,25—1,4 %. Марганец препятствует графитизации, т. е. затрудняет выделение графита и повышает спо­собность чугуна к отбеливанию — появлению, особенно в поверх­ностных слоях, структуры белого или половинчатого чугуна. При повышенном содержании фосфора в структуре чугуна образуются твердые включения фосфидной эвтектики.

Чем меньше графитных включений, чем они мельче и больше степень изолированности их, тем выше прочность чугуна.

32. Коррозионно-стойкие стали.

Составы сталей, устойчивых к электрохимической коррозии, устанавливают в зависимости от среды, для которой они предназначаются. Эти стали можно разделить на два основных класса: хромистые, имеющие после охлаждения на воздухе ферритную, мартенситно-ферритную (феррита более 10 %) или мартенситную структуру, и хромоникелевые, имеющие аустенитную, аустенитно-мартенситную или аустенитно-ферритную (феррита более 10%) структуру.

Коррозионная стойкость стали повышается термической обра­боткой: закалкой и высоким отпуском и созданием шлифован­ной и полированной поверхности.

Стали 12X13 и 20X13 применяют для изготовления деталей с повышенной пластичностью, подвергающихся ударным нагруз­кам (клапанов гидравлических прессов, предметов домашнего обихода), а также изделий, испытывающих действие слабоагрес­сивных сред (атмосферных осадков, водных растворов солей ор­ганических кислот и т. д.).

Стали 30X13 и 40X13 используют для карбюраторных игл, пружин, хирургических инструментов и т. д

33. Серый чугун. Антифрикционные сч

Серым наз-ся чугун, в к0ром часть или весь углерод находится в свободном состоянии в виде графита, имеющего в плоскости микрошлифа форму прямолинейных или изогнутых пластин, а также разветвленных розеток с пластинчатыми лепестками. В СЧ кроме железа и углерода содержится кремний, а также марганец сера и фосфор, как неизбежные примеси. Графит придает излому чугуна темно-серый цвет. В машиностроении наиболее широкое применение получили доэвтектические чугуны, содержащие 2.4-3.8% углерода. С повышением содержания углерода графита образуется больше, что снижает мех. св-ва чугуна.

Антифрикц. чугуны(АЧ) обладают низким коэф. трения и удовлетворительной стойкостью против износа. Применяются для подшипников, втулок в качестве заменителей бронзы при легких условиях работы. В зависимости от марки АЧ имеют перлитную, перлитно-ферритную и ферритно-перлитную, и аустенитную металлическу. основу.

34. Ковкий чугун – чугуны, в которых графит имеет хлопьевидную форму. Такой чугун получают в отливках, изготовленных из белого доэвтектического чугуна и подвергнутых последующему графитизирующему отжигу, в результате чего цементит распадается, образуя при этом графит хлопьевидной формы. Мех. св-ва ковкого чугуна опред-ся структурой Ме-кой основы, количеством и степенью компактности включений графита. Из отливок ковкого чугуна изготовляют детали, работающие при ударных и вибрационных нагрузках. Ковкий чугун применяют главным образом для изготовления тонкостенных деталей

35 Высокопрочными называются угуны, в которых графит имеет шаровид­ную форму. Высокопрочный чугун получают модифицированием жидкого чугуна присадками магния, церия, иттрия, кальция и некоторых других эле­ментов . Чаще применяют маг­ний в количестве 0,03-0,07 %. По содержанию остальных элементов высоко­прочный чугун не отличается от серого чугуна. Под действием модификато­ра, например магния, графит в процессе кристаллизации принимает шаро­видную форму.

различают следующие марки высокопрочных чугунов: ВЧ 35; ВЧ 40 с ферритной металлической основой; ВЧ 45; ВЧ 50 с перлит- -. но-ферритной металлической основой; ВЧ 60; ВЧ 70; ВЧ 80; ВЧ 100, ВЧ 120' с перлитной металлической основой.

Твердость высокопрочных чугунов колеблется в пределах НВ 140-380 Высокопрочный чугун применяется как новый материал и как заменитель стали, ковкого чугуна и серого чугуна с пластинчатым графитом. По сравнению со сталью высоко­прочный чугун обладает большей износостойкостью, лучшими антифрикци­онными и антикоррозионными свойствами, лучшей обрабатываемостью ре­занием. В отличие от ковкого, из высокопрочного чугуна можно отливать детали любого сечения, массы и размеров. К категории высокопрочных чугунов относятся чугуны, имеющие вклю­чения еермикулярного графита - утолщенные изогнутые пластины со скругленными краями. По своим свойствам эти чугуны занимают промежу­точное положение между чугунами с шаровидным и пластинчатым графи­том. По ГОСТ 28394-89 изготавливают (из СЧ + 0,1 % Mg) следующие мар­ки: ЧВГЗО, ЧВГ35, ЧВГ40, ЧВГ45. Чугун с вермикулярным графитом (ЧВГ) применяется при изготовлении прокатных станов, лопаток паровых турбин, а также в дизелестроении и других областях машиностроения.

36 Сплав железа с углеродом (>2,i4 % С) называют чугуном. При­сутствие эвтектика б структуре чугуна (см. рис. 87) обусловливает его использование исключительно в качестве литейного сплава. Углерод в чугуне может находиться в виде цементита или гра­фита, или одновременно в виде цементита и графита. Цементит придает излому специфический светлый блеск. Поэтому чугун, в котором весь углерод находится в виде цементита, называют белым. Графит, придает излому чугуна серый' цвет, поэтому чугун называют серым, В зависимости от формы графита и условий его . образования различают следующие чугуны: серый, высокопрочный и ковкий.