30. Чугуны со специальными свойствами

Чугуны со специальными свойствами используют в различных отраслях машиностроения тогда, когда отливка, кроме прочности, должна обладать специфическими свойствами (износостойкостью, химической стойкостью, жаростойкостью и т.п.). Магнитный чугун используют для изготовления корпусов электрических машин, рам, щитов и др. Немагнитный чугун используют для изготовления кожухов и бандажей различных электрических машин.

Аустенитный чугун имеет высокие показатели по кислотостойкости, щелочестойкости и жаропрочности.

Жаростойкий чугун — чугаль — содержит 20% Al. Серый чугун малой прочности имеет в основе микроструктуру феррита или феррита и перлита с пластинчатым графитом. Он обладает прочностью на растяжение 300 МПа и соответствует маркам до СЧ 30. В марке буквы сокращенно обозначают наименование чугуна, а следующая за ними двузначная цифра — предел прочности на растяжение.

Легированный серый чугун имеет мелкозернистую структуру и лучшее строение графита за счет присадки небольших количеств никеля и хрома, молибдена, а иногда — титана или меди. Модифицированный серый чугун имеет однородное строение по сечению отливки и более мелкую завихренную форму графита. Модификаторы (ферросилиций, силикоалюминий, силикокальций и др.) добавляют в количестве 0,1—0,3% от массы чугуна непосредственно в ковш во время его заполнения. В структуре отливок из модифицированного серого чугуна не содержится ледебуритного цементита. Поскольку модификатора немного, его химический состав практически остается неизменным. Жидкий модифицированный чугун необходимо быстро разливать в литейные формы, так как эффект модифицирования исчезает через 10—15 мин.

К чугунам со специальными свойствами относят также ферросплавы — ферромарганец, ферросилиций и другие, предназначенные для раскисления и легирования стали при ее выплавке.

31. Стали, их классификация

Сталь — основной материал, широко применяемый в машино- и приборостроении, строительстве, а также для изготовления различных инструментов. Сталь обладает ценными механическими, физико-химическими и технологическими свойствами.

Классификация по химическому составу. Стали подразделяют на углеродистые и легированные. Сталь, свойства которой в основном зависят от содержания углерода, называют углеродистой. Углеродистые стали по содержанию в них углерода подразделяют на низкоуглеродистые (до 0,25% С), среднеуглеродистые (0,25—0,6% С) и высокоуглеродистые (более 0,6% С). Легированной называют сталь, в состав которой входят специально введенные элементы для придания ей требуемых свойств.

Классификация по назначению. Конструкционные стали предназначены для изготовления деталей машин, приборов и элементов строительных конструкций. Инструментальные стали подразделяют на стали для изготовления режущего, измерительного инструмента и штампов холодного и горячего деформирования. Стали специального назначения — это нержавеющие (коррозионно-стойкие), жаростойкие, жаропрочные, износостойкие и др.

Классификация по качеству. Стали делятся на стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные. Под качеством понимается совокупность свойств стали, определяемых металлургическим процессом ее производства.

Классификация по степени раскисления. Стали классифицируют на спокойные, полуспокойные и кипящие. Раскислением называют процесс удаления кислорода из жидкой стали. Нераскисленная сталь обладает недостаточной пластичностью и подвержена разрушению при горячей обработке давлением.

Классификация по структуре. Стали классифицируют в состоянии после отжига и нормализации. В отожженном (равновесном) состоянии стали подразделяют на:

1) доэвтектоидные, имеющие в структуре избыточный цементит; 2) эвтектоидные, структура которых состоит из перлита; 3) заэвтектоидные, в структуре которых имеются вторичные карбиды, выделяющиеся из аустенита; 4) ледебуритные, в структуре которых содержатся первичные (эвтектические) карбиды; 5) аустенитные; 6) ферритные.