26. Влияние компонентов на свойства

чугу на

Чугун отличается от стали более высоким содер-

жанием углерода, лучшими литейными свойствами.

Он не способен в обычных условиях обрабатываться

давлением и дешевле стали. В чугунах имеются при-

меси кремния, марганца, фосфора и серы. Чугуны со

специальными свойствами содержат легирующие

элементы — никель, хром, медь, молибден и др. При-

меси, находящиеся в чугуне, влияют на количество и

строение выделяющегося графита. Чугуны имеют

структурные составляющие: графит, феррит, пер-

лит, ледебурит, фосфидную эвтектику.

По микроструктуре чугуны делят на: 1) белый чу-

гун, содержащий ледебуритный цементит и перлит;

2) серый перлитный чугун, содержащий перлит и гра-

фит; 3) серый ферритный чугун, содержащий феррит

и графит.

Углерод в обычных серых чугунах содержится в ко-

личестве от 2,7 до 3,7%. Во всех случаях пределы

содержания углерода принимают: нижние — для тол-

стостенных, а верхние — для тонкостенных отливок.

Марганец растворяется в чугуне, образуя цементит и

твердые растворы с ферритом. Марганец в некото-

рой степени препятствует графитизации чугуна, ней-

трализует вредное влияние серы на чугун. Содержа-

ние марганца в сером чугуне составляет обычно

0,5—0,8%. Увеличение содержания марганца до 0,8—

1,0% приводит к повышению механических свойств

чугуна, особенно в отливках с тонкими стенками.

Фосфор не оказывает практического влияния на про-

цесс графитизации чугуна. Фосфор повышает жидко-

текучесть и износостойкость, но ухудшает обрабаты-

ваемость чугуна. Сера является вредной примесью,

образует при затвердевании сернистое железо (FeS),

ухудшает литейные свойства чугуна.

Легирующие элементы (Сr, Ni, Mo, Ti, Mn, Cu

и др.) улучшают свойства чугуна. Хром и никель для

легирования чугуна обычно применяют совместно.

В результате легирования чугуна перлит размельча-

ется или образуются другие, еще более тонкие струк-

туры.

27. Белый и серый чугу н

Серый и белый чугуны резко различаются по свойствам.

Белые чугуны очень твердые и хрупкие, плохо

обрабатываются режущим инструментом, идут на пе-

реплавку в сталь и называются передельными чугуна-

ми. Часть белого чугуна идет на получение ковкого

чугуна. Серый чугун является литейным. Он поступа-

ет в производство в виде отливок. Серый чугун явля-

ется дешевым конструкционным материалом.

Свойства серого чугуна: 1) обладает хорошими

литейными свойствами; 2) хорошо обрабатывается

резанием; 3) сопротивляется износу; 4) обладает

способностью рассеивать колебания при вибрацион-

ных и переменных нагрузках.

Свойство гасить вибрации называют демпфирующей

способностью. Демпфирующая способность

чугуна в 2—4 раза выше, чем стали.

Серый чугун получают при добавлении в расплав-

ленный металл веществ, способствующих распаду

цементита и выделению углерода в виде графита.

Для серого чугуна графитизатором является крем-

ний. С уменьшением содержания кремния цементит,

входящий в состав перлита, частично распадается и

образуется ферритно-перлитная структура с включе-

ниями графита. При дальнейшем уменьшении содер-

жания кремния формируется структура серого чугуна

на перлитной основе с включениями графита.

Механические свойства серых чугунов зависят от

металлической основы, а также формы и размеров

включений графита. Наиболее прочными являются

серые чугуны на перлитной основе, а наиболее плас-

тичными — серые чугуны на ферритной основе.