28. Высокопрочный чугу н

Высокопрочный чугун имеет ферритную или пер-

литную структуру, является разновидностью серого

чугуна, модифицированного магнием. Модифици-

рованием называется введение в жидкий сплав пос-

ле его плавки в сотых или десятых долях процента

добавок-модификаторов. Одновременно с ним в

жидкий чугун вводят ферросилиций. В результате по-

лучают мелкие включения графита шаровидной фор-

мы. Этот чугун обладает повышенной прочностью

по сравнению с обычными серыми чугунами.

В зависимости от предела прочности (в) при рас-

тяжении и относительного удлинения () высокопроч-

ные чугуны (ГОСТ 7293-79) разделяют на следующие

марки (в скобках указаны числовые значения твердо-

сти НB):

1) ВЧ 38—17 (140—170);

2) ВЧ 42—12 (140—200);

3) ВЧ 45—5 (160—220);

4) ВЧ 50—2 (180—260);

5) ВЧ 60—2 (200—280);

6) ВЧ 70—3 (229—275);

7) ВЧ 80—3 (220—300);

8) ВЧ 100—4 (302—369).

Механические свойства высокопрочного чугуна

позволяют применять его для изготовления деталей

машин, работающих в тяжелых условиях, вместо по-

ковок или отливок из стали. Из высокопрочного чугу-

на изготовляют:

1) детали прокатных станов; 2) детали кузнечно-

прессового оборудования; 3) детали паровых турбин

(лопатки направляющего аппарата); 4) детали тракто-

ров, автомобилей (коленчатые валы, поршни) и др.

Серый чугун повышенной прочности имеет пер-

литную основу и более мелкое, завихренное строение

графита. Он соответствует маркам от СЧ 35 до СЧ 40.

Прочность этих чугунов обеспечивается легировани-

ем и модифицированием чугуна.

29. Ковкий чугу н

Ковкий чугун — условное название более пластич-

ного чугуна по сравнению с серым. В зависимости от

структуры металлической основы различают ковкий

ферритный чугун и ковкий перлитный чугун.

Ферритные ковкие чугуны получают из белых чу-

гунов, выплавленных дуплекс-процессом и содержа-

щих 2,4—2,8% С; 8—1,4% Si; 0,3—0,4% Мn;

0,08—0,1% S, < 0,2% Р. Отжиг белого чугуна состоит в

медленном нагреве (20—25 ч) до температуры

95—1000°С и длительной выдержке (10—15 ч) при

этой температуре. В процессе выдержки происходит

первая стадия графитизации, заключающаяся в

распаде эвтектического и избыточного вторичного

цементита. К концу выдержки заканчивается первая

стадия графитизации, и чугун состоит из аустенита и

включений углерода отжига. Затем температуру сни-

жают до 720—740°С и снова выдерживают чугун в те-

чение 25—30 ч. В это время происходит вторая ста-

дия графитизации, в процессе которой распадается

цементит перлита. Ковкий ферритный чугун называют

также черносердечным по виду излома, который из-

за большого количества графитных включений в фер-

ритной основе имеет темный матовый цвет.

Перлитные ковкие чугуны получают из белых чу-

гунов, выплавленных преимущественно в вагранках.

Белый чугун для этого должен иметь следующий хи-

мический состав: 2,8—3,4% С; 0,5—0,8% Si; 0,4—

0,5% Мn; 0,2% Р и 0,12% S. Для уменьшения содер-

жания углерода отжиг выполняют в окислительной

среде. Для этого отливки засыпают окалиной или из-

мельченной железной рудой. Режим отжига состоит в

нагреве до температуры примерно 1000°С, длитель-

ной выдержке при этой температуре и непрерывном

медленном охлаждении до комнатной температуры.

В изломе чугун получается светлым, и его называют

светлосердечным.

Ковкий чугун применяют в автомобильном, сель-

скохозяйственном и текстильном машиностроении.

Из него изготовляют детали высокой прочности, спо-

собные воспринимать повторно-переменные и удар-

ные нагрузки и работающие в условиях повышенного

износа.