- •Свойства металлов и сплавов, их измерители
- •Строение металлов и сплавов, их кристаллизация
- •§ 2. Производство и характеристика чугунов Исходное сырье для выплавки чугуна
- •Классификация, ассортимент и маркировка чугунов
- •Чугунные отливки и трубы
- •Ферросплавы
- •§ 3. Производство и характеристика сталей Сырьевые материалы для выплавки стали и способы ее производства
- •Химический состав стали
- •Строение стального слитка и металлургические методы повышения его качества
- •Виды термической и химико-термической обработки стали
- •Классификация и ассортимент стали
- •§ 4. Стальной прокат и металлические изделия Общие сведения и классификация продукции прокатного производства
- •Сортамент стального проката
- •Сортамент металлоизделий промышленного назначения
- •Условия хранения и транспортирования стального проката и металлоизделий
- •§ 5. Цветные металлы и сплавы на их основе
- •Легкие металлы
- •Тяжелые металлы
- •Тугоплавкие металлы
- •Драгоценные металлы
- •§ 6. Неорганические и металлические порошковые материалы и изделия на их основе Значение и применение порошковых материалов и изделий
- •Способы получения и характеристики металлических порошков
- •Aсортимент и маркировка металлических и неорганических порошков
- •Методы получения изделий порошковой металлургии
- •§ 1. Общие сведения о строительных материалах
- •Свойства строительных материалов и изделий
- •§ 2. Природные каменные материалы Значение и классификация природных каменных материалов
- •Классификация и основные свойства важнейших горных пород
- •Материалы и изделия из природного камня
- •Условия хранений и транспортирования материалов и изделий из природного камня
- •§ 3. Стекло и стеклоизделия Общие сведения о стекле и стеклоизделиях
- •Листовые стенломатериалы
- •Троительные изделия из стекла
- •Условия хранения и транспортирования стекла и стеклоизделий
- •§ 4. Керамические материалы и изделия Общие сведения о керамических материалах и их классификация
- •С тоновые керамические материалы
- •Керамические изделий для облицовки и отделки
- •Керамические материалы и изделия различного назначения
- •Условия хранения и трас"ортирования керамических материалов и изделий
- •§ 5. Минеральные вяжущие вещества и материалы на их основе
- •Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ
- •Условия хранения и траспортирования минеральных вяжущих веществ и материалов на их основе
- •6. Органические вяжущие вещества и материалы на их основе Состав, свойства и основные виды органических вяжущих веществ
- •§ 7. Лесные и бумажные материалы Значение, состав и свойства древесины
- •Классификация лесных материалов
- •Круглые лесоматериалы
- •Пиломатериалы
- •1 А & л и ц а 14. Маркировка пиломатериалов
- •Изделия и конструкции из древесшны
- •Сырье, полуфабрикаты и производство бумажной продукции
- •Классификация и ассортимент бумажной продукции
- •3.2. Показатели качества товаров
- •3.3. Требования, предъявляемые к товарам
- •3.4. Факторы и условия, влияющие на качество товаров
- •2.3. Ассортимент товаров
- •2.4. Артикулы и прейскурантные номера товаров
- •Глава 2. Классификация и ассортимент товаров
- •Глава 3.
- •3.4. Факторы и условия, влияющие на качество товаров
- •Глава 5. Основные свойства материалов и изделий
- •§ 1. Неорганические кислоты, щелочи и соли
- •Ассортимент, применение, хранение и перевозка кислот
- •§ 2.Пластмассы Общие сведения о полимерах 9) /
- •Сырьевые пластмассы
- •Пленочные полимерные материалы
- •Листовые пластмассы
- •Газонаполненные пластмассы
- •Условия хранения и транспортирования пластмасс
- •§ 3. Каучуки, резина и резиновые
- •Классификация, ассортимент и маркировка резиновых технических изделий
- •Условия хранения и транспортирования каучуков и резиновых технических изделий
- •§ 4. Текстильные волокна и материалы Классификация текстильных волокон и нитей
- •Характеристики текстильных волокон и нитей, их измерители
- •Важнейшие виды натуральных волокон
- •§ 5. Лакокрасочные материалы Назначение, состав и классификация лакокрасочных материалов
- •Условные обозначения лакокрасочных материалов и покрытий
- •Основные лакокрасочные материалы
- •Вспомогательные и подсобные лакокрасочные материалы
- •Условия хранения и транспортирования лакокрасочных материалов
Чугунные отливки и трубы
Все детали, получаемые из чугуна, изготавливают методами литья. Литые изделия (отливки) получают путем заливки жидкого металла в литейные формы. Процесс их изготовления называется литейным производством. Жидкий чугун для изготовления отливок получают в специальных печах (вагранках, пламенных и электропечах, тигельных горнах) из чушкового чугуна, ферросплавов, чугунного лома, возврата (брака) литейного производства и флюсов.
Чугунные отливки по структуре литого чугуна подразделяются на четыре группы: серые (СЧ), ковкие (КЧ), высокопрочные (ВЧ) и специальные (жаростойкие, антифрикционные и др.). Они поставляются по механическим свойствам, поэтому цифровая часть их маркировки отражает временное сопротивление при растяжении и относительное удлинение. Например, отливка КЧ 30—6—Ф, где КЧ — ковкий чугун, 30 — временное сопротивление разрыву, МПа, 6 — относительное удлинение, %, Ф — ферритный. Маркировка наносится на необрабатываемую поверхность отливки литыми, набивными или красочными обозначениями.
В зависимости от допустимых отклонений от установленных размеров чугунные отливки подразделяются на классы точности.
Отливки поставляются партиями, сопровождаемыми документом о качестве. В нем отражаются товарный знак предприятия-изготовителя, номер чертежа детали или отливки, номер или дата плавки, количество и мас-
са отливок, марка чугуна, результаты испытаний, штамп ОТК, и обозначение стандарта.
В последние годы массовой продукцией литейного производства являются чугунные трубы и соединительные части к ним. Чугунные трубы на одном конце имеют специальной формы раструб, с помощью которого производится их соединение. Они отличаются повышенной стойкостью против коррозии и большим сроком службы, чем стальные, пластмассовые, керамические.
Чугунные трубы по назначению подразделяются на канализационные и напорные (для передачи жидкостей под давлением), а по качеству—на 6 групп (А,Б,В,Г,ДиЕ).
Основными характеристиками чугунных труб являются внутренний диаметр (условный проход), толщина стенки и длина (табл. 7).
При заказе в условном обозначении труб указываются их назначение и основные размеры. Например, труба ЧНР 400АХ6000, где ЧНР — чугунная напорная раструбная, 400—условный проход, мм, А—класс поставки (качества), 6000—длина, мм.
Соединительными частями чугунных труб являются фланцы, отводы, переходы, патрубки и другие детали, необходимые для сооружения сложной системы трубопроводов. Они выпускаются классов А (для наиболее ответственных участков) и Б (для внутренней канализационной системы зданий).
При заказе в условном обозначении соединительных частей указываются их вид и основные размеры. Например, ТК 60°—100Х50—Б, где ТК 60°—тройник косой под углом 60°, (100Х50) — условные проходы, Б — класс поставки.
Методы изменения свойств и контроль качества чугунов
Основными методами изменения свойств чугунов является регулирование химического состава, условий кристаллизации или термообработка литых изделий. Химический состав чугуна может быть изменен по содержанию постоянных 'примесей (табл. 8) и специальным
легированием.
Чем выше содержание в чугуне углерода, тем больше образуется графита и, следовательно, ниже его механические свойства. Однако для обеспечения высоких литейных свойств (хорошей жидкотекучести) углерода в литейных чутунах должно быть не менее 2,4 %. Кремний способствует увеличению количества графита (графити-зация чугуна). Поэтому с увеличением его содержания чугун становится мягче. Марганец препятствует графи-тизации, повышает способность чугуна к отбеливанию. Сера является вредной примесью. Она ухудшает литейные свойства чугуна, увеличивает усадку и склонность к образованию трещин. Фосфор улучшает литейные свойства чугуна, повышает его твердость и хрупкость.
Легирование применяется для изготовления чугунов с особыми свойствами. Так, для производства чугунов, обладающих повышенными механическими свойствами и применяемых для нагруженных литых деталей, в их состав вводят хром, никель и молибден, для износостойких чугунов — хром, никель, молибден и марганец, для антифрикционных чугунов — хром, никель, титан и медь, для немагнитных чугунов — никель, марганец, медь и алюминий, для коррозионностойких чугунов — никель, хром,
медь, сурьму и свинец.
Изменение условий кристаллизации сводится в основном к регулировке скорости их охлаждения. Уменьшение скорости охлаждения приводит к увеличению количества графитных включений. Слишком медленное охлаждение
может привести к нежелательному их укрупнению, вслед-ствие чего прочность и пластичность чугуна сильно снизятся.
При модифицировании чугунов производится изменение условий кристаллизации. Здесь для измельчения графитных включений и получения более плотных отливок осуществляется перегрев жидкого чугуна до температуры 1400°С.
Для производства отбеленных чугунов, поверхностный слой отливок из которых имеет структуру белого или половинчатого, а сердцевина — серого чугуна, применяют быстрое охлаждение посредством литья в металлическую (кокиль) или песчаную форму.
Термическая обработка чугунов применяется для повышения их механических свойств или перевода белого чугуна в ковкий. Так, для снятия напряжений в крупных отливках применяют их отжиг при температуре 500— 600 °С в течение 2—10 ч и длительное охлаждение, иногда вместе с печью. Внутреннее напряжение при этом снижается на 80—90 %. С этой же целью иногда применяют естественное старение чугуна, т. е. выдержку на складе в течение 6—10 ч, что снижает внутреннее напряжение на 40—50 %.
Для повышения механических свойств чугунов производятся их нагрев до 950 °С, охлаждение до 600 °С, подогрев до 725 °С и длительная выдержка при этой температуре.
Для перевода белого чугуна в ковкий отжиг проводят в две стадии. Первоначально отливки выдерживают при температуре 950—970°С, затем охлаждают и длительно выдерживают при температуре 720—740 °С.
Контроль качества жидких и чушковых чугунов осуществляется по их химическому составу. Для этого из жидкого чугуна пробы берут при разливе его из домны. От чушкового чугуна пробы берут путем насверливания стружки.
На заводах-изготовителях чушковый чугун хранится в штабелях или навалом. При этом обеспечиваются раздельное хранение чугуна разных выпусков и целостность чушек (бой допускается не более 2 % массы).
Чушковый чугун заказывают с указанием его марки. Документом, удостоверяющим его качество при поставке, является сертификат, содержащий данные полного химического анализа каждого выпуска. По требованию
потребителя каждую чушку маркируют полосками несмываемой краски; например, Ml —красными, М2—зелеными, МЗ — голубыми и т. д.
Чугунные отливки проходят многосторонний контроль по химическому составу, внешнему виду, соответствию чертежам по размеру и массе. Для многих отливок проводят механические испытания на твердость, изгиб, растяжение, ударную вязкость. Образцы для этих испытаний изготавливают из специально отлитых заготовок. Макроанализом для большинства отливок определяют структуру металлической основы чугуна, а также количество, форму и распределение графитных включений. Макроструктура чугуна раздельно по основе и включениям оценивается баллами путем сравнения с эталонными шкалами.