8. Разновидности чугуна, материалы и изделия из чугуна.
Расплавленный чугун стекает в низ печи, а расплавленный шлак как более легкий находится сверху чугуна, предохраняя его от окисления. Жидкий чугун выпускается через нижнюю летку, шлаки — через верхнюю. В доменных печах получают жидкий передельный и литейный чугуны, доменные ферросплавы, шлак и доменные газы. Чугун является основным и главным продуктом доменного производства, а шлак и доменные газы — побочными.
Передельный чугун содержит 4...4,5 % углерода, 0,6...0,8 % кремния, до 0,07 % серы и до 0,3 % фосфора и выпускается трех типов:
Литейный чугун отличается от передельного повышенным содержанием кремния (до 3,6 %) и в некоторых марках фосфора (до 1,2 %) и используется при производстве фасонных отливок. Выпускается марок ЛK-00, ЛК-0, ЛK-1 и до ЛK-5.
В зависимости от формы и содержания углерода в чугунах различают белый, серый, высокопрочный и ковкий чугуны.
Белый чугун назван по виду излома, который имеет матово-белый цвет. Получают при быстром охлаждении расплава.
Серый чугун тоже получил название по виду излома, который имеет серый цвет.
В строительстве серый чугун применяют главным образом для изготовления деталей, работающих при сжатии (башмаков, колонн), а также санитарно-технических (отопительных радиаторов, труб) и архитектурно-художественных изделий. Значительное количество чугуна расходуется для изготовления тюбингов, из которых сооружается туннель метрополитена.
Марки серого чугуна состоят из букв СЧ (серый чугун) и цифр. Первое число показывает минимальное значение временного сопротивления при растяжении, второе — при изгибе (МПа). Например, СЧ 36-56 — чугун серый, предел прочности при растяжении 36 МПа, при изгибе — 56 МПа. В отдельных случаях приводится лишь среднее значение предела прочности при изгибе (МПа).
Ковкий чугун получают из белого чугуна определенного химического состава путем специального графитизирующего отжига (томление), который заключается в длительной (до 2 суток) выдержке при температуре 950...970 °С. После такой обработки чугун приобретает вязкость, пластичность, почему и называется ковким. Увеличение пластичности обусловлено перераспределением углерода при отжиге.
Маркируются ковкие чугуны индексом КЧ и числами, обозначающими временное сопротивление при растяжении в десятых долях мегапаскаля (кгс/мм2) и относительное удлинение при разрыве в процентах. Например, КЧ 30-6, КЧ 60-3, КЧ 80-1,5 и др..
Ковкий чугун идет на изготовление деталей высокой прочности, которые подвержены сильному истиранию и ударным знакопеременным нагрузкам. Большая плотность отливок ковкого чугуна позволяет изготавливать детали водо- и газопроводных установок, трубопроводные фитинги и железнодорожное оборудование.
9. Упругость, пластичность, хрупкость и истираемость, износ, твердость. Определение твердости стали по методу Бриннеля.
Упругость – это свойство материала изменять свою форму и размеры под действием внешних нагрузок и возвращать свою форму после снятия нагрузки.
Пластичность – свойство материала изменять свою форму и размеры под действием различных (внешних) сил, и сохранять измененную форму после снятия нагрузки неразрушаясь.
Хрупкость – это способность материала мгновенно разрушаться без предварительных деформаций.
Твердость — способность материна сопротивляться внедрению в его поверхность другого более твердого тела, не получающего остаточных деформаций.
Определение твердости по Бринеллю основано на вдавливании в плоскую чистую гладкую поверхность материала под постоянной нагрузкой Р (от 5000 Н до 30 ООО Н) твердого стального шарика (индентора). В зависимости от толщины изделий используются шарики диаметром (D) 2,5; 5; 10 мм. Твердость по Бринеллю обозначается символом НВ с указанием числа твердости.
