3. Структура, свойства и применение чугунов.

Они обладают хорошей жидкотекучестью, малой усадкой, достаточной прочностью и износостойкостью.

В зависимости от того, в какой форме присутствует углерод, различают белые, серые, высокопрочные и ковкие чугуны. Белые и серые названы по цвету излома. Высокопрочные являются разновидностью серых, а название «ковкие» – условное.

В белых чугунах весь углерод находится в виде цементита. Они очень твердые и хрупкие и как таковые не применяются. Обычно доэвтектические белые чугуны после специальной термической обработки превращаются в ковкие чугуны, а заэвтектические идут в переплавку

В остальных чугунах углерод находится в виде графита, который может быть пластинчатым , хлопьевидным и глобулярным (шаровидным) Металлическая основа : ферритная, феррито-перлитная, или перлитная.

Серые чугуны – графит в пластинчатой форме. Пластинки графита действуют как надрезы или трещины, поэтому серые чугуны плохо сопротивляются растяжению(наиболее жесткий режим нагружения), имеет низкую прочность и пластичность. При мягких видах нагружения (изгиб, сжатие) влияние графита меньше. Поэтому чугуны используют для деталей, работающих на сжатие.

Маркировка: СЧ15, СЧ25, СЧ40, СЧ45 – цифры - σ_в при растяжении 150 МПа, 250 МПа, и т.д.

Применение: из серых чугунов изготавливают детали простой конфигурации: крышки, стойки, кожухи, кронштейны, зубчатые колеса, станины станков, корпусы, коленчатые валы и др.

Высокопрочные чугуны – графит имеет шаровидную форму, благодаря модифицированию магнием жидкого серого чугуна. Под влиянием добавок в чугуне образуется шаровидный графит. Шаровидный графит – менее сильный концентратор напряжений. Маркировка: ВЧ 38-17 (σ_в=380 МПа, δ = 17%). Высокопрочные чугуны часто заменяют сталь: оборудование прокатных станов, коленчатые валы, поршни и др. ответственные детали.

Ковкие чугуны – графит имеет хлопьевидную форму. Их получают отжигом белых доэвтектических чугунов при высоких температурах (отжиг, томление). Маркировка: КЧ 30 –6, КЧ 45 –7, КЧ 80 –1,5. Изготавливают детали высокой прочности, работающие в условиях износа, способные воспринимать ударные и знакопеременные нагрузки (подшипники, кронштейны, картеры редукторов, поршни, ступицы).

Контрольные вопросы к лекции № 8

1. По какому принципу осуществляется маркировка сталей?

2. Какими свойствами обладают стали обыкновенного качества и где они применяются?

3. Какими свойствами обладают углеродистые качественные стали и где они применяются?

4. Какими свойствами обладают легированные стали и где они применяются?

5. По какому принципу классифицируют чугуны?

6. Какими свойствами обладают чугуны?