HomeЧугуны › Свойства серых чугунов

Свойства серых чугунов

Свойства серых чугуновСерый чугун — типичный литейный материал, обладающий высокими литейными качествами: жидкотекучестью в расплавленном состоянии, малой усадкой и хорошим заполнением литейной формы, обусловливаемым увеличением объема при выпадении графита.

 

По плавкости серые чугуны являются также более удобным материалом, чем сталь, поскольку линия ликвидуса, определяющая полное расплавление чугунов (доэвтектических), отвечает более низким температурам.

 

Следует заметить, что линия ликвидуса для серых чугунов представляет ту же линию, что и для белых. Следовательно, в серых и белых чугунах температуры окончания плавления совпадают и определяются содержанием углерода.

 

Что же касается начала плавления, то между ними существует различие; в то время как в белых чугунах начало плавления всегда одинаково и соответствует температуре эвтектики (линия ECF — 1130°), в серых чугунах начало плавления неопределенно и связано со скоростью нагревания и структурой металлической основы. Это объясняется тем, что графитные пластинки очень медленно растворяются в аустените и последний может при нагреве начать плавиться раньше, чем графит его обуглеродит.

 

Так что при больших скоростях нагрева начало плавления серого чугуна может быть близко к началу плавления стали, отвечающей по структуре соответствующей металлической основе чугуна. При продолжительном же плавлении графит растворяется и может обуглеродить аустенит до полного процента насыщения. Тогда начало плавления серого чугуна будет, как у белого.

 

Механические свойства серых чугунов могут быть установлены исходя из структуры, представляющей металлическую основу с многочисленными включениями графита. Поскольку основа представляет то же, что сталь, постольку механические свойства чугунов должны быть более или менее близки к свойствам сталей. Действительно, такое свойство, как твердость, в серых чугунах всецело определяется металлической основой и может характеризоваться той же кривой, как для сталей, соответственно структуре основы.

 

Следовательно, для чугунов с ферритной основой твердость должна быть порядка около 100 Нв; для перлитной основы — порядка 200 Нв и т. д. Графит как мягкий материал должен несколько снижать твердость основы, но зато повышенное количество Si и Р, входящих в твердый раствор с Fe, должно повышать твердость основы, поэтому чугуны часто бывают тверже, чем соответствующая (по основе) сталь.

 

Что же касается прочности и пластических свойств чугуна, то решающим структурным фактором являются графитные включения, их размеры, количество, форма и расположение.

Будучи непрочным и хрупким телом графит, присутствуя в большом количестве, очевидно должен ослаблять металлическую основу и вносить в нее элемент хрупкости.

Кроме того, удлиненная форма графитных пластинок (чешуек) подобно надрезам создает в металле при механическом воздействии места концентрации напряжений, что также ослабляет прочность металла и снижает его пластичность.

1 Для краткости приведены примеры лишь крайних марок, без пяти промежуточных.

2 Ввиду хрупкости такого чугуна удлинение при растяжении не измеряется (близко к нулю). Для характеристики материала отливок рекомендуется производить испытание на изгиб отлитых брусков длиной в 600 или 300 мм, для которых стрела прогиба дает некоторое относительное указание на большую или меньшую хрупкость чугуна.

3 Серые чугуны хорошо сопротивляются механическому воздействию на сжатие, поэтому в таблице указываются данные и этих испытаний. Высокое сопротивление сжатию делает серый чугун особенно пригодным для изделий, работающих на сжатие.

Вследствие этого обыкновенный серый чугун обычно менее прочен, чем сталь, и совершенно лишен пластичности. Очевидно, что чем больше по количеству и размерам будут графитные пластинки, тем ниже по прочности будет серый чугун. Вот почему на структуру графита серого чугуна приходится В первую очередь обращать внимание и даже ее стандартизировать.

 

Понятно, что в чугунах низкого качества графитные пластинки должны быть наиболее крупными и многочисленными, и наоборот, в высококачественных чугунах графит должен быть мелкий разобщенный или даже может иметь иную форму. В соответствии с механическими свойствами производится и разделение чугуна на марки.

Article Global Facebook Twitter Myspace Friendfeed Technorati del.icio.us Digg Google StumbleUpon Eli Pets

Comments are closed.