Чугун серый состав: Серый чугун с пластинчатым графитом

Содержание

Серый чугун



Рекомендуем приобрести:

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!


Современное машиностроение просто невозможно представить себе без чугуна. Это не металл, а сплав железа с графитом, визуально представляющий собой как бы пористую металлическую губку. Поры этого сплава заполнены графитом — веществом неметаллического происхождения. Чугун плохо работает на разрыв и в силу этого является довольно хрупким материалом. Достаточно ударить по чугунной болванке тяжелым предметом, и она разлетится на куски.

Самостоятельным видом этого материала является чугун серый, представляющий собой сплав железа с углеродом, в котором невооруженным глазом видны включения пластинчатого, волокнистого и крабовидного характера.

Серый чугун представлен целой группой марок, среди которых можно выделить высокопрочный чугун, в состав которого входит графит глобулярной формы. Данная разновидность серого чугуна создается с помощью модификации его магнием, церием и рядом других элементов.

Основа чугуна зависит от нескольких факторов и, в частности, от скорости охлаждения после окончания отвердевания, размера детали и пр. В зависимости от этого чугун принимает перлитную металлическую, ферритно-перлитную или чисто ферритную основу. Чем выше скорость охлаждения, тем большей оказывается процентное содержание перлита и тем выше прочность чугуна. Однако прочность в этом случае обратно пропорциональна пластичности. Серый чугун имеет широкую область применения, и в каждом конкретном случае выбирается именно та марка, которая оптимально соответствует поставленным задачам.

Металлическая основа серого чугуна является основополагающим фактором возникновения у него тех или иных механических характеристик. Перлитная основа так или иначе влияет на износостойкость и прочность чугуна. Во времена Советов марки серых чугунов определялись государственными стандартами, и данная маркировка действует по сей день. Согласно ГОСТ 1412-85, применяется буквенно-числовое обозначение марок серого чугуна. СЧ — постоянное для всех серых чугунов сочетание букв; цифры же указывают на наименьший предел прочности при растяжении. Цифрами до 10 маркируются ферритные чугуны; от 10 до 18 – ферритно-перлитные; свыше 25 – перлитные. Следует отметить, что 4/5 всего производства чугуна занимает именно чугун серый с пластинчатым графитом.

Свойства серого чугуна

Свойства данного материала обеспечили ему широкое применение в машиностроении. Кристаллизуется он при довольно низких температурах, дает малую усадку, в жидком состоянии сохраняет высокую текучесть. Его литейные свойства оцениваются как высокие. Серый чугун служит основным материалом для цилиндров и поршней самых разных механизмов, станин станков и пр. Склонность данного вида чугуна к растрескиванию при сварке обуславливает необходимость проявления особой осторожности при работе с заготовками. Практикуемое довольно часто отбеливание чугуна, используемое во время сварки, с одной стороны, делает его более твердым, а с другой, исключает всякую возможность его механической обработки.

Существуют и такие сорта серого чугуна, которые вообще сварке не подлежат. В частности, т. н. горелый чугун, который претерпел длительное воздействие повышенных температур, был обработан кислотами или горячим паром.

Как влияет химический состав серого чугуна на его характеристики

Графитизация чугуна напрямую связана с наличием в нем следующих основных элементов.

Углерод

Чем выше процент содержания углерода в сером чугуне, тем он менее прочен, тверд и упруг. С другой стороны, углерод способствует повышению таких его свойств, как циклическая вязкость и пластичность. Иными словами, достижение определенных показателей прочности уменьшает его литейные свойства. Оптимальный процент вхождения углерода в состав серого чугуна составляет 2,4-4,2%.

Кремний

Кремний оказывает точно такое же влияние на процесс графитизации, как и углерод. Но при этом он способен кардинальным образом изменять механические свойства серого чугуна, т. к. образует твердое соединение с ферритом и повышает его твердость, уменьшает вязкость.

Совокупный эффект кремния позволяет варьировать механические характеристики серого чугуна, и увеличение его концентрации в сплаве приводит к росту графитовых включений и объема феррита. При этом уменьшаются показатели прочности чугуна и его пластичность (из-за образования силикоферрита). Что же касается твердости – по мере увеличения процента вхождения кремния она вначале понижается, затем снова возрастает благодаря образованию силикоферрита. Как правило, способность кремния и углерода изменять механические характеристики чугуна рассматривают совместно, и с  этой целью принимают во внимание их суммарное содержание. В процессе более точных расчетов определяют т. н. углеродный эквивалент.

Сера

Эвтектика Fe-FeS обладает способностью уменьшать показатели пластичности и прочности серого чугуна за счет ослабления границ зерен, а также способствовать перлитизации его структуры. Благодаря этому растут твердость и прочность ферритного и ферритно-перлитного сплавов, которые становятся более износостойкими.

Марганец

Марганец имеет обыкновение замедлять графитизацию, легировать феррит, размельчать перлит и способствовать появлению свободных карбидов. При взаимодействии с серой этот элемент нивелирует ее вредное воздействие. Именно по этой причине процентное содержание марганца в сером чугуне бывает продиктовано содержанием серы. Малосернистые чугуны, соответственно, содержат меньший процент марганца.

Фосфор

Роль фосфора заключается в том, чтобы легировать феррит, облегчать размельчение зерна и образовывать включения фосфидной эвтектики. Чем больше фосфора содержится в сером чугуне, тем более твердым и износостойким он оказывается.

Хром

Повышение содержания хрома в чугунных отливках приводит к росту их твердости и прочности, однако наиболее явно этот процесс прослеживается у модифицированного чугуна. Способность хрома замедлять графитизацию делает его карбидообразующим элементом. Тонкие сечения при увеличении вхождения хрома демонстрируют более явное увеличение твердости, нежели толстые.

Никель

Данный элемент способен нивелировать механические характеристики чугунных отливок различной толщины. В случаях, когда процентное содержание никеля в сером чугуне превышает 3%, отливки демонстрируют одинаковые показатели прочности при толщине стенок в диапазоне 22-88 мм. С увеличением вхождения никеля на 1% показатели твердости серого чугуна растут примерно на 10 НВ. Одновременно растет способность чугуна противостоять коррозии и агрессивным щелочным средам. Важно и то, что никель способствует улучшению обрабатываемости серого чугуна и его герметичности (благодаря ему графит обретает благоприятную форму с одновременным уменьшением величины зерен).

Молибден

Данный элемент замедляет графитизацию и считается активным карбидообразующим веществом, приводит к увеличению твердости и прочности серого чугуна. Каждый дополнительный процент молибдена увеличивает прочность на 1 кГ/мм2. Характерно, что при этом ударная вязкость не снижается, а наоборот, возрастает. При высоких температурах Мо укрепляет прочность чугуна, и наиболее эффективного результата можно достичь при вхождении 1,9% Мо. Более высокая его концентрация приводит к образованию ледебурита и снижению прочности. Молибден делает чугун более износостойким.

Медь

Двойное действие меди, оказываемое ею на чугун, заключается в ускорении графитизации и образовании перлита. Чем выше процент меди в сплаве, тем меньше усадка и выше жидкотекучесть серого чугуна. С увеличением вхождения меди растут и его модуль упругости, твердость и прочность.

Медистый чугун лучше поддается обработке, нежели нелегированный. Если добавить медь к чугуну, легированному молибденом, ванадием, хромом, он станет менее твердым и не столь хрупким. Благодаря меди происходит образование тонкопластинчатого перлита, а стойкость медистого чугуна к коррозии увеличивается. На показатели прочности на растяжение и твердости существенное влияние оказывает эвтектичность.

Олово

Данный элемент способен повышать прочность, твердость и модуль упругости чугуна при содержании его в сплаве до 0,1%. Одновременно с этим растет склонность серого чугуна к отбелу, и, чтобы избежать подобной ситуации, содержание в нем олова устанавливают на уровне 0,05-0,08%. При выборе между двумя легирующими элементами — оловом и хромом — специалисты рекомендуют использовать олово, сообщающее чугуну равномерные показатели твердости по различным сечениям и уменьшение образования окалины.

Сурьма

Этот элемент, как и олово, противодействует образованию свободного феррита, но исполняет свою роль более эффективно при содержании Sb в количестве 0,015%. При этом меньшая концентрация элемента (0,03-0,08%) способствует хорошему легированию серого чугуна. Если Sb содержится в чугуне в концентрации до 0,1%, прочность его увеличивается вплоть до достижения чисто перлитной структуры. Однако дальнейшее повышение концентрации Sb приводит к снижению прочности, т. к. сурьма оказывает влияние на процессы кристаллизации металлической основы, но не распределяет графитовые включения и не влияет на форму. Что же касается ударной вязкости, при легировании Sb данный показатель снижается. Также повышение процентного содержания сурьмы уменьшает чувствительность серого чугуна к толщине стенки.

Бор

Бор при условии мизерных добавок его к чугуну оказывает на него графитизирующее воздействие, видимо увеличивает ударную вязкость и стрелу прогиба. Более высокая концентрация этого элемента приводит к снижению вязко-пластичных свойств и увеличению прочности.

Если подобрать оптимальное соотношение бора и кремния, можно добиться равномерного распределения цементитной сетки на базе перлита, причем в широком диапазоне толщин стенок и эвтектичности серого чугуна. Существует возможность добиться твердости чугуна на уровне 260 НВ, варьируя концентрацией вводимого бора. Примерно такое же действие на характеристики серого чугуна оказывают добавки бора с алюминием. Промышленное значение легирования   чугуна бором состоит в возможности сообщения ему высоких показателей износостойкости без потери обрабатываемости.

На практике обычно применяют комплексное легирование, когда в серый чугун вводится не один, а сразу несколько различных элементов.

Сварка серого чугуна

К сварке чугуна обычно прибегают в следующих случаях:

  • при необходимости восстановить изношенные детали различных механизмов;
  • при изготовлении узлов и деталей комбинированного типа, состоящих из чугуна и чугуна в комбинации с прочими сплавами;
  • при устранении разного рода литейных дефектов.

Для сварки серого чугуна применяют различные методы: электродуговой, газовый, а также электроконтактный (при необходимости сварить детали из чугуна и меди, бронзы, латуни).

Эксплуатационные характеристики серого чугуна

Одним из важнейших его качеств является износостойкость, которая выражается скоростью потери металла и измеряется в весовых и линейных единицах.

Износостойкость

В свою очередь, износ бывает абразивный (возникающий при сухом трении) и эрозионно-кавитационный (возникающий при трении со смазкой).

В случае серого чугуна износостойкость поставлена в зависимость от таких его показателей, как структура и твердость. Высокой износостойкостью характеризуются те виды, в которых размеры графитовых включений минимальны. В то же самое время феррит в структуре серого чугуна демонстрирует свои полезные свойства лишь при невысоких скоростях и небольшом давлении (при трении качения и постоянном вращении в одну сторону). Как показывает практика, при трении скольжения и разностороннем вращении преимущества остаются за перлитной структурой серого чугуна.

Также износостойкость зависит и от твердости (с ростом этого показателя износостойкость повышается). Детали, подвергающиеся постоянному ударно-абразивному износу, должны обладать высокой твердостью. С этой целью и применяется легирование серого чугуна.

Герметичность

Данный показатель выражается скоростью утечки, снижением давления и изменениями пограничных параметров, появлением течи. Детали из чугуна, работающие в условиях давления газов или жидкостей, должны обладать высокой герметичностью: трубопроводы, арматура, элементы тормозных пневматических систем, гидроприводная аппаратура, резервуары, отливки компрессоров и насосов.

Снижению герметичности способствует наличие в структуре серого чугуна раковин и микропор. Особенно важно избежать в отливке т. н. транзитной микропористости, т. е. сообщающихся друг с другом пор.

Роль серого чугуна в станкостроении

Детали, изготовленные из серого чугуна, могут относиться к первому или второму классу отливок.

Отливки первого класса

К первому классу относят детали, требующие повышенной прочности и износостойкости: базы и корпуса станков. Прочность и жесткость всей конструкции определяется характеристиками чугуна в преобладающих по толщине деталях, которые должны обладать пределом прочности на растяжение порядка 25-30 кГ/мм, а также высоким модулем упругости — около 1,15-1,30. Учитывая, что по производственным причинам могут быть изготавливаться детали различной толщины стенок, рекомендуется использовать марки чугуна СЧ 21-40, СЧ 28-48, СЧ 32-52.

Как правило, детали первого класса принимают на себя высокие нагрузки, например зубчатые колеса или кронштейны. К стабильности их геометрической формы предъявляются весьма высокие требования. То же самое касается и деталей, которые работают в условиях сильного трения скольжения при обилии смазки и общей загрязненности. Также высокие нагрузки испытывают и детали, работающие в условиях трения качения, например станины различных станков (токарно-винторезных, горизонтально- и координатно-расточных, резьбошлифовальных, револьверных и пр.). Другими деталями, к которым предъявляются повышенные требования к стабильности геометрической формы, это поперечины, ползуны, шабровочные и поверочные плиты. Некоторые детали должны демонстрировать устойчивость геометрической формы и под давлением свыше 80 кг/см. Речь идет о корпусах насосов, цилиндрах, золотниках и прочих деталях гидро- и пневмоаппаратуры.

Отливки первого класса должны обладать твердостью и оптимальной микроструктурой. Так, направляющие на глубине 75% припуска на механическую обработку должны демонстрировать твердость как минимум 180 НВ (за исключением тяжелых отливок, вес которых превышает 7 т, или направляющих толщиной свыше 100 мм; для них требования к твердости уменьшаются на 10 единиц, до 170 НВ). В некоторых случаях, когда направляющим скольжения не грозят посторонние загрязнения, например при отсутствии контакта с направляющими других деталей, допускается аналогичное снижение твердости.

Что касается микроструктуры отливок, тут требования следующие. При весе отливок до 4 т и толщине направляющих до 60 мм микроструктура отливок должна представлять собой мелкопластинчатый высокодисперсный перлит, составляющий порядка 98% всего объема отливки. Остальной объем должен быть составлен мелкими (10-125 мкм) включениями графита, представляющими колонии или отдельные пластинки. При весе отливок 4-10 т и толщине направляющих до 100 мм процент перлита может быть снижен до 95%. Наиболее тяжелые станочные отливки — масса которых превышает 10 т или толщина направляющих у которых более метра, процент перлита в сером чугуне может составлять 90%, а размеры графитовых включений находятся в диапазоне 10-250 мкм.

Отливки второго класса

Ко второму классу обычно относят детали баз и корпусов станков, требующих повышенной прочности и износостойкости, в особенности на участках преобладающей толщины. Предел прочности на растяжение должен составлять не менее 20-25 кГ/мм3. Учитывая, что в станкостроении возникает потребность в отливках различного размера и толщины стенок, для гарантированного достижения необходимых показателей прочности специалисты рекомендуют использовать серый чугун следующих марок: СЧ 15-32, СЧ 21-40 и СЧ 28-48.

В отличие от отливок первого класса, работающих на износ, детали второго класса на износ не работают, но тем не менее к ним тоже предъявляются требования по сохранению стабильной геометрической формы. Это станины и салазки с направляющими многих станков, в частности токарно-винторезных, револьверных и пр. Легирование чугуна такими элементами, как хром, никель, молибден, позволяет достичь хороших показателей прочности и твердости.

См. также:

Серые чугуны состав и свойства

    Свойства чугуна зависят от формы входящего в его состав графита, а также от структуры металлической основы (перлит, феррит, мартенсит и т. д.). Обычно в сером чугуне графит выделяется в виде пластинок, поэтому при растяжении или [c.139]

    В табл. 2.4 приведен химический состав и механические свойства серых чугунов, предназначенных для ответственного машиностроительного литья, а также ковких и высокопрочных чугунов. [c.107]


    В табл. 10 представлены химический состав и механические свойства серых чугунов, предназначенных для ответственного машиностроительного литья. 
[c.34]

    Химический состав серого чугуна выбирается в зависимости от толщины стенок отливок при этом необходимо учитывать не среднюю толщину фасонной отливки, а расчетное рабочее сечение. Серые чугуны в зависимости от механических свойств разделяются на три группы  [c.278]

    Химический состав чугуна устанавливается в зависимости от требуемых механических свойств, толщины отливки и других условий и обычно колеблется в следующих пределах углерод — 3,0—3,6% кремний— 1,6—2,5% марганец — 0,5—1,0% сера до 0,12% фосфор до 0,8%.

[c.276]

    В настоящей работе приводятся результаты испыта 1ли на коррозию чугунов со сфероидальным графитом в атмосфере промышленного района, в кислой среде (где процесс коррозии протекает с выделением водорода) и в водопроводной и морской воде. Исследование коррозионных свойств в специальных средах, например, применительно к химической промышленности, в задачу настоящей, работы не входило. Был испытан на коррозию чугун со сфероидальным графитом двух марок. Для сопоставления наряду с ними испытывались в тех же условиях образцы обычного серого чугуна и углеродистой литой стали ЗОЛ. Микроструктура этих материалов и химический состав представлены на фиг. 1 и в табл. 1. 

[c.95]

    Многие качества материала защиты определяются его химическим составом и механическими свойствами. Свинец, выпускаемый промышленностью, имеет марки С-000, С-00, С-0, С-1, С-2 и С-3 (ГОСТ 3778—68), указывающие на его химический состав. Плотность свинца 11,4 кг/м . Для изготовления защиты употребляют свинец марок С-1, С-2, С-3, содержащий примесей, соответственно, не более 0,015 0,05 0,1%. Свинец этих марок обычно выпускают в виде чушек массой от 30 до 40 кг. Применяют также отливки из серого чугуна, ГОСТ 1214—70, который обладает хорошими литейными свойствами. 

[c.76]

    Совокупность гомогенных частей системы, одинаковых своими свойствами, но отделенных друг от друга поверхностями раздела, называется фазой. В свою очередь, системы, содержащие несколько фаз, называются гетерогенными. Последние состоят, таким образом, из нескольких гомогенных систем, отделенных друг от друга поверхностями раздела и различающихся свойствами. Примерами гетерогенных систем могут быть жидкая вода с кристаллами льда, горные породы, состоящие из нескольких кристаллических минералов, например кварца, нолевого шпата, слюды многие сплавы металлов, например серый чугун, состоящий из кристаллов железа, графита и т. д. Фазы, входящие в состав гетерогенной системы, не обязательно должны быть в виде единой сплошности, но могут иметь и зернистое строение, если размер зерен не настолько мал, что практически не отличается от размеров отдельных атомов и молекул.

[c.9]

    Растворимость анодных продуктов в электролите, скорость диффузии их в электролит, состав и физико-химические свойства анодной пленки имеют сушественное значение для процесса полирования. Поэтому этот процесс у различных материалов происходит неодинаково. У многих металлов и сплавов (медь, никель, алюминий, нержавеющие хромистые и хромоникелевые стали) сглаживание сопровождается появлением блеска на обработанной поверхности. У некоторых сплавов (стали карбидного класса, бронзы, латуни) наблюдается блеск без заметного сглаживания шероховатостей. Ряд металлов и сплавов (олово, свинец, серый чугун, высококремнистые стали) вовсе не полируется. Вместо сглаживания образуется сильно травленая поверхность с толстыми темными пленками. 

[c.111]

    Серый чугун. Отливки из серого чугуна содержат углерода от 2,4 до 3,6%. Марки серого чугуна, их химический состав и механические свойства приведены в ГОСТ 1412—54. В марке указан предел прочности при растяжении и изгибе (например, чугун марки СЧ 18-36 означает, что серый чугун имеет предел прочности на растяжение 18 и предел прочности на изгиб 36 кГ1мм .

[c.84]

    Промышленным производством чугунов и сталей занимается черная металлургия, которая перерабатывает руды железа и железные сплавы. При переработке руд сначала получают чугун, а затем чугун переводят в сталь. Чугуны—сплавы железа, содержащие больше 1,7% углерода. Стали — сплавы железа, содержащие менее 1,7% углерода. Для получения чугуна используют только те руды, в состав которых входит сера (гематит, магнетит, сидерит). Руды с содержанием серы больше 0,3% непригодны для доменных процессов, так как сера, которая переходит в железо, придает ему, свойство ломкости и хрупкости. 

[c.346]

    Чугун. Чугун представляет собой железо (90—93%), в котором растворены углерод, цементит, марганец, кремний (полезные составные части чугуна), сера и фосфор (вредные примеси). Иногда чугун содержит хром, никель, ванадий и другие металлы, если они входили в состав руды. Каждая составная часть оказывает определенное влияние на свойств чугуна. [c. 380]

    Серые, или литейные, чугуны окрашены в серый цвети употребляются для отливки изделий. Серый цвет этим чугунам придает углерод, выделяющийся в виде графита или аморфного углерода при охлаждении расплавленного металла. Состав и свойства чугуна определяют его марку, обозначаемую буквами и цифрами. [c.269]

    Марки и свойства чугуна и ферросплавов для отливок. . Химический состав отливок из серого чугуна. Модифицирова [c.1107]

    Высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ) отличается от серого чугуна с пластинчатой формой графита тем, что обладает высокими прочностными свойствами, близкими к свойствам углеродистой стали (предел прочности при растяжении, предел текучести и относительное удлинение), и повышенной коррозионной стойкостью. Основные требования к трубам, серийно производимым ОАО Липецкий металлургический завод Свободный сокол , к их качеству, механической прочности и т. д. определены техническими условиями ТУ 14-154-23—90, соответствующими требованиям международного стандарта ISO 2531. Напорные трубы отливаются центробежным способом из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом и имеют следующий химический состав (табл. 3.1.6.11). [c.867]

    Свойства чугуна зависят от формы входящего в его состав графита, а также от структуры металлической основы. Обычно серый чугун хрупок при растяжепии или изгибе, так как содержит графит в виде пластинок. После сг.ециального отжига получают ковкий чугун, в котором графит имеет хлопьевидную форму. При введении добавок магния графит в чугуне приобретает сферическую форму (глобулярный графит)—это высокопрочный чугун. [c.310]

    Модифицированный чугун — серый чугун со специальными присадками — модификаторами (титан, кальций, силикокальций, ферросилиций и др.). Химический состав чугуна при модификации почти не изменяется, но структура его, а также физико-механические и технологические свойства улучшаются. Модифицированные чугуны маркируются аналогично серым с введением буквы М, например СМЧ32—52, СМЧ36—56 и т. д. Отливки из модифицированного чугуна используются при температурах до 300° С. [c.34]

    ЛИГАТУРА (лат. ligatura — связка) — вспомогательный сплав, добавляемый в жидкие металлы или сплавы, чтобы изменить их хим. состав и улучшить свойства. Легирующий элемент усваивается из Л. лучше, чем при введении его в чистом виде. Л. получают сплавлением необходимых компонентов или восстановлением их из руд, концентратов или окислов. Наибольшее применение Л. находят в черной металлургии, гл. обр. для модифицирования и легирования сталей и чугунов. Использование в качестве модификаторов спец. Л. (преим. кремний — магний — железо и кремний — кальций — магний— церий — железо) дает возможность получать высокопрочный чугун с шаровидным графитом, значительно превосходящий по физико-мех. св-вам обычный серый чугун с пластинчатым графитом и не уступающий сталям некоторых марок. Л. добавляют непосредственно в плавильные агрегаты или в ковш. Большое значение имеют Л. в произ-ве алюминия сплавов, меди сплавов, цинка сплавов, магния сплавов, бронз, латуней и др. цветных сплавов, где служат промежуточными сплавами, вводимыми в осн. сплав в процессе плавки. Так, кремний, марганец, медь и др. элементы вводят в расплавленный алюминиевый (основной) сплав в виде предварительно сплавленных Л., напр. алюминий — кремний (20—25% Si), алюминий — марга- [c.700]

    Влияние вибрации на интенсивность гидроэрозин металла показано в работе [34], где приведены результаты изучения влияния вибраций на процесс разрушения латуни, серого чугуна и углеродистой стали. Механические свойства исследуемых сплавов указаны в табл. 15. Химический состав указанных материалов отвечал соответствующим ГОСТам. Образцы имели форму пластин 50×75 мм толщиной 3 мм. Все образцы перед испытанием имели приблизительно одинаковую по качеству поверхность. [c.72]

    Белый чугун имеет уд. вес около 7,5. Серый чугун — около 7,0. В сером чугуне обыкновенно меньше марганда и больше кремния, чем в белом но тот и другой содержат, кроме железа, от 2 до 5% углерода. Причина, по которой образуется то или другое видоизменение чугуна, зависит от того состояния, в котором находится углерод, входящий в состав чугуна. В белом чугуне углерод находится в соединении с железом, а именно, в виде соединения Ре С (доп. 574). Эбель, Чернов и др. извлекли это соединение, называемое иногда просто карбидом , из закаленной стали, которая относится к отпущенной стали, как белый чугун к серому. Во всяком случае, соединение углерода с железом, находящееся в белом чугуне, химически весьма непрочно, потому что оно разлагается, выделяя графит, при медленном охлаждении, подобно тому как раствор способен выделять при медленном охлаждении часть вещества, в нем растворенного. Выделение угля в форме графита, при превращении белого чугуна в серый, никогда не бывает полным, как бы медленно ни велось охлаждение часть углерода остается в соединении с железом — и именно в той форме, в какой углерод содержится в белом чугуне. Поэтому при обработке серого чугуна кислотами не весь углерод остается в виде графита, а некоторая часть его выделяется в виде углеродистых водородов. Достаточно переплавить серый чугун и вновь его быстро охладить, чтобы он опять превратился в белый чугун. Не один углерод влияет на свойства чугуна при содержании значительного количества серы, чугун остается белым, даже при медленном охлаждении. Тоже самое замечается в чугуне, весьма богатом марганцем (5—7 / ), и в этом последнем случае излом получающегося чугуна всегда явственно кристал-личея и блестящ. При значительном содержании марганца в чугуне можно увеличивать и количество углерода. Серый чугун, представляя большую неоднородность, гораздо более доступен разным деятелям, нежели сплошной И более однородный белый чугун. Белый чугун применяется не только для переделки на железо и сталь, во и там, где требуется большая твердость, хотя бы и соединенная с некоторою хрупкостью, напр., для прокатных валов, для плужных лемехов и т. п. [c.585]

    Чугуном называются сплавы железа с углеродом, содержащие свьш1е 2% последнего. Кроме углерода, в чугуне содержатся обычно кремний, марганец, сера и фосфор. Для придания чугуну специальных свойств — повышенной прочности, жаростойкости и др. в его состав вводят хром, никель и некоторые другие элементы. На чугунные изделия гальванические покрытия наносятся сравнительно редко. Для защиты их от коррозии применяются обычно лакокрасочные покрытия и металлизация напылением. [c.32]

    В основе многих технологических процессов лежит тепловая обработка материалов и изделий нагрев и плавление металлов, обжиг строительного и огнеупорного кирпича, обжиг фарфора и других керамических изделий, получение вяжущих материалов (цементного клинкера, извести, гипса), получение стекла, термическая переработка топлива и т.д. Тепловая обработка материалов и изделий осуществляется в технологических или знерготехнологических агрегатах — промышленных печах, в которых материалам или изделиям в условиях относительно высоких температур придаются свойства, необходимые для дальнейшей обработки или для выпуска в качестве конечного продукта. Так, в нагревательных печах стальные слитки или заготовки приобретают повышенную пластичность и текучесть, необходимую для прокатки и ковки. В чугунолитейных вагранках чугун переходит из твердого состояния в жидкое, при котором он хорошо заполняет пустоты форм для отливок. Химический состав чугуна при его расплавлении может быть изменен в зависимости от требований, предъявляемых к литью (серый чугун, жаропрочный чугун и т. д.). В некоторых термических печах стальные изделия нагреваются, а затем охлаждаются по заранее определенному режиму, чем достигается получение определенных механических свойств путем изменения внутренней структуры металла без изменения его химического состава (отжиг, нормализация, закалка и отпуск). В печах для термохимической обработки стальных изделий металл нагревается для того, чтобы облегчить насыщение поверхности металла углеродом (цементация) или азотом (азотизация) или одновременно углеродом и азотом (цианирование). [c.7]

    По специальным свойствам чугрты можно разделить на четыре группы 1) износостойкие—высокопрочный чугун с шаровидным графитом, ковкий и др. 2) антифрикционные — хромоникелевые серые чугуны, высокопрочный и ковкий 3) жаростойкие — чугуны, легированные хромом, никелем, кремнием, магнием, и др. 4) кислотостойкие — ферросилиды (железокремнеуглеродистые сплавы, в состав которых входит 14,5—18% кремния), антихлор, пирезист. [c.6]

    На фиг. 128 и 129 показано измеяеяяе механических свойств серого чугуна в зависимости от температуры закалки и температуры отпуска. Отпуск при температуре 175—250° С. Состав чугуна, подвергающегося закалке и отпуску, зависит от требуемых физико-механических свойств и должен содержать примерно 0,5—0,8% связанного углерода. [c.291]

    В Советском Союзе выпускаются отливки из кремнистого чугуна двух марок С-15 и С-17. Химический состав ферросилидов этих марок приведен в табл. 15. Механические и физические свойства железокремнистых сплавов в сравнении с серым чугуном приводятся в табл. 16. [c.190]

    Доменные шлаки. Гидравлические свойства шлаков определяются их минералогическим составом и соотношением, кристаллической и стекловидной фаз, зависящим от условий охлаждения. Химический состав доменных шлаков может изменяться в широких пределах в зависимости от-химического состава руды и флюсов, а также от вида получаемого чугуна. Основными окисными составляющими шлака являются СаО, ЗЮг, АЬОз и MgO (в сумме 90—95%), в значительно меньшем количестве присутствуют соединения марганца, железа, титана, серы и ряда других элементов. Пределы изменения химического состава доменных шлаков, выпускаемых заводами страны, следующие 30—43% SiOa 30—52% СаО, 5—21% АЬОз 1—16% MgO 0,3—2,0% МпО 0,2—3,0% (РеО + + Ре20з) 0,6-2,9% S (где S -). [c.430]

    Иногда для улучшения свойств стали в состав ее вводят другие металлы. Так, некоторые сорта стали содержат никель и хром эти стали применяются для изготовления автомобильных частей, судовой брони и т. п. Сталь, из которой делают инструменты (зубила, молоты, штампы), есегда содержит хром. Такая сталь и не хрупка и тверда. Для получения из чугуна стали надо удалить содержащиеся в нем примеси углерод, кремний, марганец, фосфор, серу. Их окисляют действием кислорода воздуха или окислов железа. Образующиеся при этом окислы марганца и кремния дают легкоплавкий шлак, а окись углерода удаляется S виде газа. Фосфорный ангидрид переходит в шлак только в присутствии сильного основания (извести), в противном случае он вновь восстанавливается железом в фосфор. [c.311]

    Чугуном называют сплавы железа с углеродом, содержащие свыше 2% углерода. Кроме углерода и железа, в сплаве присутствуют нримееи кремний, марганец, фосфор, сера и др. Эти примеси находятся в разных количествах и оказывают существенное влияние на формирование структуры сплава, а следовательно, и механические, физические и другие свойства чугуна. Количество этих примесей нри переплавке чугуна для изготовления отливок можно регулировать и, таким образом, получать нужные химический состав, структуру и свойства. Важнейшие компоненты чугуна, при помощи которых регулируется формирование структурных составляющих чугуна, — углерод и кремний. Количественное их соотношение определяет количество графита и характер основной (металлической) массы. Примеси марганца, фосфора и серы в тех пределах, в которых они находятся в обычном углеродистом чугуне, не вносят существенных изменений в структуру и фазовые превращения чугуна [45].[c.137]

    Еще знаменитый Деви считал алмаз каким-то низшим соединением углерода с кислородом, еще недавно приписывали различие серого и белого чугуна, мягкой и закаленной стали различию в них соединенного и свободного углерода. Это мнение о различии состава при различии свойств, как всякое почти твердое, хоть и ложное мнение, принесло много пользы науке, заставив тщательно изучать состав веществ. Притом оно было и неизбежно как реакция мнений алхимиков о превращении металлов мнению в свое время столь же логичному и последовательному, как наше мнение о возможности разложить известные нам простые тела. Первые следы изменения идей о согласовании свойств и состава видим мы у остроумных французских писателей. Тенар показал единство состава аррагонита и известкового шпата, а Густав Розе впоследствии показал взаимное превращение обоих видоизменений, Гей-Люссак и Тенар показали, что состав крахмала. [c.98]

    В табл. 48 приведен химический состав серых и белых коррозиовностойких чугунов. Эти чугуны обладают высокими антикоррозионными свойствами при работе в сильно агрессивной среде и при высокой темп( ратуре вследствие наличия в них легирующих элементов, упрочняющих и поныи-ающих электродный потенциал твердого раствора. Легирующие элементы повышают т кже термодинамическую устойчивость структурных составляющих металлической основы. [c.174]


Серый чугун

Серый чугун

Структура серого чугуна, как и других сплавов, весьма разнообразна и является главным фактором, определяющим его свойства. При этом основное значение имеет либо графит, либо матрица, в зависимости от рассматриваемых свойств. Важнейший процесс, определяющий структуру серого чугуна, а значит, и его свойства, — это графитизация, от которой зависят не только количество и характер графита, но в значительной степени и структура матрицы.

Большое значение имеет также дисперсность структуры матрицы, на которую значительно влияет состав чугуна. Однако еще большую роль в изменении дисперсности матрицы часто играют жидкое состояние расплава, модифицирование, скорость охлаждения и другие факторы.

Общепризнано, что важнейшими элементами, определяющими структуру и свойства серого чугуна, являются углерод и кремний, всегда присутствующие в металле в том или ином количестве. Эти элементы определяют также положение чугуна по отношению к эвтектике, но в этом отношении влияние фосфора аналогично влиянию кремния.

Другим важным фактором, влияющим на структуру серого чугуна, является жидкое состояние расплава, которое определяется составом и природой шихтовых материалов (структурой графита, матрицы и других фаз, содержанием газов, неконтролируемых примесей, неметаллических включений и т. п.), условиями плавки и характером внепечной обработки (температурой перегрева, выдержкой, рафинированием, модифицированием и др.). При этом размер включений графита и степень графитизации увеличиваются, а количество междендритного графита (МГ) уменьшается с укрупнением графита в шихтовых материалах, уменьшением перегрева и особенно применением модифицирования. Таким образом, действие факторов жидкого состояния является сложным и часто может быть различным с точки зрения оптимизации структуры. Поэтому указанные факторы необходимо сочетать в зависимости от всех условий производства.

В связи с этим, повышая в определенных пределах перегрев и выдержку чугуна в печи, а также применяя модифицирование, можно получить те или иные результаты в зависимости от состава чугуна, наличия в нем зародышей графита и величины переохлаждения при кристаллизации. Чем меньше зародышей в жидком чугуне и чем больше его склонность к переохлаждению, тем эффективнее модифицирование, в отсутствии которого термовременная обработка может отрицательно повлиять на свойства чугуна.

Механические свойства серого чугуна и рекомендуемые для них составы представлены в табл. 1.8.

Таблица 1.8. Механические свойства и рекомендуемые составы серого чугуна.

Большим преимуществом серого чугуна, является его малая чувствительность к надрезам, что характеризует его высокие качества как конструкционного материала.

Кроме состава серого чугуна, на его механические свойства, как и на структуру, большое влияние оказывают факторы жидкого состояния, зависящие от метода плавки, температуры перегрева, природы шихтовых материалов, в частности количества стального лома в шихте. При этом качество чугуна возрастает с уменьшением количества и размера включений графита, газосодержания, примесей (As, Sb, Pb, Sn, Ti, Bi, V) и неметаллических включений в шихтовых материалах. Известно также, что наиболее высокие механические свойства  серого чугуна могут быть получены при плавке в электрических печах или при дуплекс-процессе с проведением оптимальной термовременной обработки. Из методов внепечной обработки наиболее эффективными являются модифицирование и ковшовое легирование.

Большое влияние на механические и другие свойства отливок имеет скорость охлаждения, а значит, и толщина стенок отливок. Поэтому при оценке прочности отливок часто приходится изготовлять разные заготовки.

Изменение температуры различно влияет на механические свойства серого чугуна. Прочность начинает заметно понижаться при 350 — 400° С как при кратковременных, так и при длительных нагрузках. Аналогично измеряется твердость, причем уже начиная с нормальной температуры. Пластичность ,наоборот, сначала повышается, достигает максимума при 800° С, но потом начинает резко снижаться, практически до нуля при температурах, близких к солидусу, вызывая опасность образования горячих трещин. Однако характер этих изменений, особенно прочности, зависит от состава чугуна, главным образом от содержания Crr Ni, Мо, которые оказывают положительное влияние, как и при нормальной температуре. При пониженных температурах свойства изменяются в значительно меньшей степени, причем при перлитной структуре прочность несколько понижается, а при ферритной – повышается.

Физические свойства серого чугуна (плотность, тепловые и электромагнитные свойства) приведены в табл. 1.12. Они тоже зависят от состава и структуры, а значит, и от марки чугуна. Плотность отдельных структурных составляющих приводится ниже :

Таблица 1.12. Серый чугун. Физические свойства.

Тепловые свойства серого чугуна — коэффициент линейного расширения, теплоемкость и теплопроводность — также зависят от состава и структуры чугуна. Электрические и магнитные свойства серого чугуна также определяются его составом и структурой. Магнитные свойства серого чугуна зависят, главным образом, от структуры матрицы.

Химические свойства (сопротивление коррозии и жаростойкость) серого чугуна зависят как от состава и структуры чугуна, так и от внешних факторов — состава и температуры среды. Различают классы стойкости в сильно и среднеагрессивных средах.

По сопротивлению коррозии в различных средах серый чугун может быть отнесен к различным классам стойкости. Коррозионная стойкость серого чугуна повышается по мере измельчения графита и уменьшения его количества, при однофазной структуре матрицы (например, Фе), а также при уменьшении содержания Si, S и Р. Для повышения стойкости целесообразно применять модифицированный СЧ, а также легированный Си (до 1,4%), Ni (до З%), Сг (до 1,0%) и другими элементами. Так, для работы в щелочной среде рекомендуются чугуны, содержащие 0,8-1,0% Ni и 0,6-0,8% Сг или 0,35-0,5% Ni и 0,4-0,6% Сг. Однако при воздействии на металл сильных реагентов следует применять высоколегированные чугуны.

Серый чугун по жаростойкости характеризует работоспособность чугуна при повышенных и высоких температурах в условиях действия малых нагрузок, когда главной причиной разрушения отливок является образование окалины или трещин.

Технологические свойства серого чугуна (свариваемость и обрабатываемость) также определяются его составом и структурой. Свариваемость серого чугуна значительно хуже, чем углеродистой стали, такпсак при обычных режимах сварки возникает переходная зона, отличающаяся высокой хрупкостью, что может привести к образованию трещин. Поэтому, газовая и электродуговая сварка СЧ, как и заварка дефектов на отливках, может производиться только по особой технологии.

Серый чугун по обрабатываемости связан с его твердостью НВ обратной зависимостью. Наличие графита полезно, так как в, его присутствии стружка получается крошащейся и давление на резец уменьшается. Влияние формы графита .незначительно. Обрабатываемость оценивается стойкостью режущего инструмента, допустимыми скоростями резания, чистотой обработанной поверхности и т. п. Она улучшается по мере увеличения количества Фе в структуре, а также по мере повышения однородности структуры, т. е. при отсутствии в ней включений (ФЭ, карбидов), обладающих повышенной НВ. Оценку обрабатываемости часто производят по экономической скорости резания, определяющей допустимую скорость обработки при обеспечении определенной стойкости резца.

Важными служебными свойствами СЧ являются износостойкость и герметичность. Износостойкость характеризует долговечность деталей и самих машин, работающих в условиях трения, и определяется как скорость потери металла. Различают износ при трении со смазкой, при сухом трении, абразивный и эрозионно-кавитационный. Износостойкость СЧ, как и других металлов, определяется условиями трения, но большое значение имеет также состав чугуна и особенно его структура, которая должна удовлетворять правилу Шарпи. Поэтому в зависимости от условий трения применяют разные чугуны

Серый чугун по литейным свойствам значительно лучше, чем другие сплавы. Это позволяет применять его для тонкостенных отливок и определяет сравнительную простоту технологических процессов и высокий коэффициент выхода годного. Прежде всего следует отметить жидкотекучесть, которая определяется разными способами, но чаще всего по спиральной пробе, отливаемой в соответствии с ГОСТ 16438-70 в песчаной или металлической форме.

Вторым важнейшим литейным свойством является усадка — изменение объема и линейных размеров отливок в результате термического сжатия, фазовых превращений и силового взаимодействия с формой в процессе затвердевания и остывания. Понижение температуры вызывает уменьшение объема на 1,1- 1,8% на каждые 100° С, а графитизация серого чугуна, наоборот, дает увеличение объема на 2,2% на 1% выделившегося графита. Объемная усадка жидкого металла тем больше, чем больше коэффициент объемной усадки жидкого металла.

Серый Чугун | Ижевск, РФ

Одним из наиболее распространенных материалов, используемых в литейном производстве, является чугун и его разновидность – серый чугун. Такую популярность металла обусловило несколько факторов: доступная стоимость, высокая прочность и отменные литейные свойства. Жидкий металл прекрасно заполняет формы и отличается минимальной усадкой. Благодаря этим свойствам материал успешно применяется для производства литейных заготовок и готовых изделий со сложной конфигурацией.

Виды и характеристики серого чугуна

Серый чугун представляет собой сплав железа и углерода, в составе которого присутствуют включения графита. Их форма и количество оказывают решающее воздействие на механические свойства металла.

Чугун с включениями пластинчатого графита

Металлы, относящиеся к данной категории, обладают такими свойствами, как высокие показатели прочности на сжатие, растяжение и изгиб. Пластические свойства серых чугунов данной категории достаточно низкие. Это объясняется тем, что плоские включения разграничивают структуру чугуна на отдельные зерна и, тем самым, становятся причиной хрупкости. Для маркировки металла используются буквы СЧ с двумя числами, где первое указывает на предел прочности при растяжении, а второе – при изгибе.

Высокопрочный чугун

Представляет собой сплав, содержащий включения графита округлой формы. Такой состав обеспечивает максимальную однородность материала, пластичность и ударную вязкость. Высокое содержание углерода гарантирует таким изделиям износостойкость и прочность на сжатие. Заготовки прекрасно поддаются механической обработке. Сырьем для производства высокопрочных марок металла служит обычный серый чугун. Улучшенные характеристики материалу обеспечивает добавление в процессе литья 0,5-1% магния (Mg) или хрома (Cr). Металл маркируется буквами ВЧ. Два числа, присутствующие в маркировке, указывают на предел прочности при растяжении и относительное удлинение.

 

Применение серого чугуна в литейной промышленности

 

В литейной промышленности серый чугун используется для производства фасонных деталей и заготовок для таких отраслей, как машиностроение, станкостроение, санитарно-техническая и металлургическая промышленность.

Машиностроение

В конструкции спецтехники масса литых деталей составляет около 25% от общей массы. Такие  показатели обусловлены свойствами металла, который характеризуется износостойкостью, способностью выступать в роли демпфера и отсутствием задиров при трении деталей с минимальным количеством смазки.  Чугун СЧ различных марок применяется для литья крышек коренных подшипников, выпускных коллекторов, маховиков, тормозных дисков и барабанов. Блоки и головки цилиндров производятся из легированного или высокоуглеродистого чугуна.

Станкостроение

В станкостроении чугунные отливки применяются для эксплуатации в самых разнообразных условиях. Марка чугуна для их производства подбирается индивидуально в зависимости от класса детали, особенностей и степени переносимых нагрузок. Так как для большинства деталей в станкостроении основным показателем является их жесткость, при выборе марки металла предпочтение отдается чугунам с низкой пластичностью и высокой твердостью.

 

Литейные заготовки из серого чугуна: способы производства

 

В современной литейной промышленности используется несколько технологий производства чугунных деталей. Все они заключаются в заливке расплавленной смеси в специальные формы.

Литье в холоднотвердеющие смеси

Относится к традиционным методам производства отливки, используемым на протяжении десятилетий. В роли формовочного материала в данном случае применяется песок с добавлением связующих компонентов — смол. К преимуществам технологии относится низкая себестоимость литья.

Литье по газифицируемым моделям

Эта технология литья чугунных деталей является наиболее прогрессивным и эффективным решением. При использовании данного метода заливка расплавленного чугуна производится в заранее подготовленные модели из полистирола, которые под воздействием высоких температур газифицируются.  Литье по газифицируемым моделям позволяет упростить финишную обработку готовых деталей, уменьшить число технологических процедур и количество отходов.

Подробнее о применении чугунов в тяжелом машиностроении


Заказать производство отливок из серого чугуна Вы можете на ИЛЗ СПЛАВ Заполнив Форму Заявки. 

Отливки из серого чугуна. Содержание углерода, графита и других примесей

Отливки из серого чугуна. Содержание углерода, графита и других примесей

Чугун — это металл, состоящий из железа и графитовых включений. Углерод не растворяется в металле, а образует ячейки определенной формы – пластинчатые, хлопьевидные, шаровидные и прочие. От стали чугун отличается уровнем концентрации графита – выше 2,14 %. Серый чугун в отличие от прочих его видов содержит включения пластинчатой формы. Металл на изломе имеет сероватый оттенок, отсюда и название. Чем выше концентрация в нем графита, тем отчетливее проявляется этот цвет.

В процессе производства он подвергается легированию марганцем и кремнием, в результате чего углерод приобретает пластинчатую форму.

В число полезных свойств этого материала для произведения отливок входят:

  • небольшая усадка;

  • повышенная циклическая вязкость;

  • достаточно высокая прочность;

  • низкая стоимость производства;

  • хорошая устойчивость к износу;

  • высокая усталостная прочность.

Маркировка серого чугуна регламентирована ГОСТ 1412. В соответствии с ним этот металл подразделяется на следующие виды:

  • СЧ 35;

  • СЧ 30;

  • СЧ 25;

  • СЧ 20;

  • СЧ 15;

  • СЧ 10.

Аббревиатура расшифровывается следующим образом: СЧ – серый чугун; цифра – уровень временного сопротивления растяжению, механического напряжения, выраженный кгс/мм2 (σВ). Для примера цифра 20 указывает, что он способен противостоять силе растяжения до 200 МПа. Именно этот показатель следует учитывать при изготовлении отливок определенного назначения, эксплуатация которых будет происходить в тех или иных условиях.

Около 95 % отливок, которые производятся на предприятиях нашей страны выполнены именно из серого чугуна. Он обладает повышенной твердостью и прочностью на сжатые. Кроме этого к его достоинствам как материала для производства отливок относится низкая усадка при затвердевании, хорошая текучесть, и не большая стоимость.

Также этот материал имеет хорошие антивибрационные и антифрикционные свойства, отлично гасит резонансные колебания.

Как уже отмечалось, он имеет низкую прочность на растяжение, но благодаря современным технологиям ее удается повысить в 3-4 раза. В настоящее время прочность серого чугуна наивысшей марки достигает 44 кг на мм. кв.

Добиться таких прочностных характеристик позволяет ковшовый способ обработки этого металла. После того, как он из печи попадает в ковш в него вносят различные добавки, осуществляя таким образом удаление негативно влияющих на характеристики примесей серы, обеспечивая модификацию материала, легируя его. В результате серый чугун приобретает повышенные и особенные, специальные свойства. Можно получить немагнитный, антифрикционный, устойчивый к коррозии и износостойкий чугун.

Модифицированный серый чугун обозначается буквами МСЧ.

Классификация серого чугуна в других странах мира

В соответствии с международным стандартом ИСО 185 серый чугун подразделяется на 6 классов. Основным показателем, который берется во внимание при их определении, является временное сопротивление материала на растяжение. Для выявления класса чугуна в соответствии с этим стандартом испытания производятся на болванках цилиндрической формы диаметром 30 мм, выплавленных из разных партий металла.

1. Отечественные марки серого чугуна и зарубежные аналоги

Россия,
ГОСТ 1412-85
ИСО 185Великобритания,
BS 1452
Германия,
DIN 1691
США,
ASTM A 48
Япония,
JIS G 5501

СЧ 10

100

100

GO-10

20 В

FC 100

СЧ 15

150

150

GG-15

25 В

FC 150

СЧ 20

200

200

GG-20

ЗОВ

FC 200

СЧ 25

250

250

GG-25

35 В

FC250

СЧ 30

300

300

GG-30

45 В

FC 300

СЧ 35

350

350

GO-35

50 В

FC 350

Германским стандартом DIN 1691 предусматривается обязательное указание в заказе приоритетности того или иного показателя — временного сопротивления на растяжение или его твердость по Бринеллю. Это обусловливает отличие маркировки серого чугуна. Для примера — 1691-GG-25 или 1691-GG-210 НВ, соответственно.

Информация о временном сопротивлении изложена в таблице 2.

Взаимосвязь между толщиной стенки отливки из чугуна и ее твердостью изложена в таблице 2 в.

2. Механические свойства отечественных и зарубежных серых чугунов

СтандартМарка чугунаТолщина стенки, ммВременное сопротивление при растяжении, МПа, не менееТвердость НВ

ГОСТ 1412-85

СЧ 10

4
8
15
30
50
80
150

140
120
100
80
75
70
65

205
200
190
185
156
149
120

ИСО 185

100

2,5 — 10
10 — 20

120
90


BS 1452

100

30

100

DIN 1691

GG-10

5 — 40

100

ASTM A 48

20В

30,5

138

JIS G 5501

FC 100

4 — 50

98,1

201

ГОСТ 1412-85

СЧ 15

4
8
15
30
50
80
150

220
180
150
110
105
90
80

241
224
210
201
163
156
130

ИСО 185

150

2,5 — 10
10 — 20
20 — 30
30 — 50

155
130
115
105




ИСО 185

150

20 — 40
40 — 80
80 — 150
150 — 300

120 *
110 *
100 *
90 **




BS 1452

150

30

150

DIN 1691

GG-15

2,5 — 5
5 — 10
10 — 20
20 — 40
40 — 80
80 — 150
150 — 300

180
155
130
120
110
100
90***







ASTM A 48

25В

30,5

172

205

JIS G 5501

FC 150

4 — 8
8 — 15
15 — 30
30 — 50

186
167
147
127

241
223
212
201

ГОСТ 1412-85

СЧ 18

30

180

BS 1452

180

30

180

ГОСТ 1412-85

СЧ 20

4
8
15
30
50
80
150

270
220
200
160
140
130
120

255
240
230
216
170
163
143

ИСО 185

200

2,5 — 10
10 — 20
20 — 30
30 — 50

205
180
160
145




ИСО 185

200

20 — 40
40 — 80
80 — 150
150 — 300

170*
150*
140**
130**




BS 1452

200

30

200

DIN 1691

GG-20

2,5 — 5
5 — 10
10 — 20
20 — 40
40 — 80
80 — 150
150 — 300

200 — 300
205
180
170
150
140
130 ***







ASTM A 48

З0В

30,5

207

JIS G 5501

FC 200

4- 8
8 — 15
15 — 30
30 — 50

235
216
196
167

255
235
223
217

ГОСТ 1412-85

СЧ 25

4
8
15
30
50
80
150

310
270
250
210
180
165
150

260
255
245
238
187
170
156

ИСО 185

250

4 — 10
10 — 20
20 — 30
30 — 50

250
225
205
185




ИСО 185

250

20 — 40
40 — 80
80 — 150
150 — 300

210 *
190 *
170 **
130 **




BS 1452

250

30

250

DIN 1691

GG-25

5 — 10
10- 20
20 — 40
40 — 80
80 — 150
150 — 300

250 — 350
225
210
190
170
160 ***






ASTM A 48

35В

30,5

241

ASTM A 48

40В

30,5

276

JIS G 5501

FC 250

4 — 8
8 — 15
15 — 30
30 — 50

275
255
245
216

269
248
241
224

ГОСТ 1412-85

СЧ 30

4
8
15
30
50
80
150


330
300
260
220
195
180


270
260
250
197
187
163

ИСО 185

300

10 — 20
20 — 30
30 — 50

270
245
225



ИСО 185

300

20 — 40
40 — 80
80 — 150
150 — 300

250 *
220 *
210 **
190 **




BS 1452

300

30

300

262

DIN 1691

GG-30

10 — 20
20 — 40
40 — 80
80 — 150
150 — 300

300 — 400
250
220
210
190





ASTM A 48

45В

30,5

310

JIS G 5501

FC 300

8 — 15
15 — 30
30 — 50

304
294
265

269
262
248

ГОСТ 1412-85

СЧ 35

4
8
15
30
50
80
150


380
350
310
260
225
205


290
275
270
229
201
179

ИСО 185

350

10 — 20
20 — 30
30 — 50

315
290
270



ИСО 185

350

20 — 40
40 — 80
80 — 150
150 — 300

290 *
260 *
230 **
210 **




BS 1452

350

30

350

DIN 1691

GG-35

10 — 20
20 — 40
40 — 80
80 — 150
150 — 300

350 — 450
290
260
230
210 ***





ASTM A 48

50В

30,5

345

JIS G 5501

FC 350

15 — 30
30 — 50

343
314

277
269

ASTM A 48

55В

30,5

379

ASTM A 48

60В

30,5

414

* Приливная проба диаметром 30 мм.
** Приливная проба диаметром 50 мм.
*** Ориентировочные данные.

2а. Механические свойства серого чугуна, не предусмотренные ГОСТом и

приведенные в приложениях к некоторым национальным стандартам

Марка чугунаσизг,
МПа
σсж,
МПа
τср,
МПа
КС,
кДж/м
Е·10-3, МПаσизг-1,
МПа
K1с, МПа·м1/2

ГОСТ 1412-85
СЧ 10
СЧ 15
СЧ 20
СЧ 25
СЧ 30
СЧ 35

280
350
420
490
560
630

530
650
800
950
1100
1250

110
150
200
250
300
350


10
20
40
60
80

70 — 110
70 — 110
85 — 110
90 — 110
125 — 145
130 — 160


70
90
110
140
160


10
15
20
25
25

DIN 1691
GG-15
GG-20
GG-25
GG-30
GG-35

250
290
340
390
490

600
720
840
960
1080

170
230
290
345
400





78 — 103
88 — 113
103 — 118
108 — 137
123 — 143

70
90
120
140
145

10
13
15
18
20

BS 1452
150
180
220
260
300
350
400







600
672
768
869
960
1080
1200

173
207
253
299
345
403
460







100
109
120
128
135
140
145

68
81
99
117
136
145
152







2б. Классы твердости серого чугуна по ИСО 185

Класс
твердости
Пределы изменения
твердости НВ
Класс
твердости
Пределы изменения
твердости НВ

Н 145

170 max

Н 215

190 — 240

Н 175

150 — 200

Н 235

210 — 260

Н 195

170 — 220

Н 255

230 — 280

Стандартом Великобритании BS 1452 определено 7 марок серого чугуна. Принятым в США стандартом ASTM А 48 – 9. Как в том, так и в другом, маркировка состоит из буквы «В» и цифры, которая указывает на временное сопротивление разрыву в фунтах на квадратный дюйм. Для примера — 20В ASTM A 48.

Японским стандартом JIS G 5501 определенно 6 марок чугуна. Маркировка содержит цифры и буквосочетание FC. Цифровое обозначение отражает уровень минимального временного сопротивления на растяжение, выраженное в МПа х 10-1. Для примера — FC 25 JIS G 5501.

Только в стандартах России и США регламентируется химический состав и механические свойства серого чугуна.

Влияние химического состава на свойства серого чугуна

Серый чугун представляет собой сплав железа и углерода, при затвердения которого образуется вместо ледебурита графическая эвтектика.

В данной статье мы рассмотрим, то, как влияет химический состава серого чугуна на его характеристики.

Углерод

Чем выше процентное содержание углерода, тем менее прочным является данный вид чугуна, так же теряется твёрдость и упругость материала, но увеличиваются такие качества, как вязкость, пластичность и цикличность. Оптимальным содержанием углерода в сером чугуне считают значения в диапазоне от 2,4 до 4,2%.

Кремний

Образует твёрдое соединение с ферритом повышает твёрдость и уменьшает вязкость. Увеличение его содержания в сером чугуне приводит к образованию большего числа графитовых включений, уменьшается твёрдость и его пластичность (образуется силикоферрит). При этом следует заметить, что при повышении содержания кремния твёрдость сначала понижается, потом опять повышается.

Сера

Данный химический элемент уменьшает пластичность и прочность чугуна и способствует перлитизации его структуры.

Марганец

Замедляет графитизацию, способствует появлению свободных карбидов, при взаимодействии нивелирует негативное воздействие серы.

Фосфор

Нахождении фосфора в сером чугуне имеет свою роль, он легирует феррит и облегчает зёрна, чем больше содержание данного элемента в чугуне, тем выше его износоустойчивость и твёрдость.

Хром

Повышенное его содержание ведёт к повышению прочности и твёрдости.

Никель

Нахождение никеля в сером чугуне позволяет нейтрализовать механические свойства чугунных отливок различной толщины.

Молибден

Молибден в сером чугуне замедляет процесс графитизации, и является активным карбидообразующим элементом, что приводит к увеличению твёрдости и прочности материала.

Медь

Медь влияет на ускорение процесса графитизации, а так же образование перлита. Повышенное содержание меди приводит к меньшей усадке, а так же повышает жидкотекучесть серого чугуна.

Так же повышается упругость материала.

Олово

Нахождение олова повышает упругость и прочность сплава, но так же растёт отбел чугуна, по этому содержание данного элемента контролируют в пределах 0,05-0,08 %.

Сурьма

Как и олово, сурьма препятствует образованию свободного феррита.

Бор

При небольшом добавлении в серый чугун бор повышает графитизацию, увеличивает ударную вязкость, а так же стрелу прогиба.

Повышенное содержание бора приводит к снижению вязко-пластичных свойства и повышению прочности.

Читайте так же:

Классификация бронзовых труб

Шайба пружинная гровер

Чугун серый и белый: условия образования – steel-guide.info

Чугуны являются тройными сплавами железо-углерод-кремний. Различают четыре основных типа чугунов:
– серый чугун;
– белый чугун;
– ковкий чугун;
– чугун с шаровидным графитом.

 

 

Химический состав этих четырех типов чугунов представлен в таблице ниже.

Таблица – Четыре основных типа чугунов

Серый чугун – графит, белый чугун – цементит

В сером чугуне формируется графитная эвтектика – углерод находится в нем с основном в форме графита, тогда как в белом чугуне образуется  цементитная эвтектика и углерод находится в основном в виде цементита Fe3C.

Влияние кремния на тип эвтектики в чугунах

Добавление кремния позволяет графиту образовываться более легко, особенно при формировании непосредственно из жидкой фазы. Возможно, что более правильно было бы даже сказать, что добавка кремния делает более трудным образование цементита Fe3C.

На рисунке 1 показано как кремний снижает температуру эвтектики аустенит-цементит и в то же время поднимает температуру эвтектики аустенит-графит.

Рисунок 1 – Изменение эвтектических температур графита и цементита Fe3C
с увеличением содержания кремния в чугуне от 0 до 2 %

По рисунку 1 для сплава железо-углерод с содержанием кремния 2 % существует две эвтектические температуры: 1163 ºС при образовании графита и 1120 ºС при образовании цементита. В процессе охлаждения сплава жидкость между дендридами  продолжает обогащаться углеродом пока температура до тех пор, пока не образуется одна из этих эвтектик.

Конкуренция между графитом и цементитом

Между двумя типами эвтектик происходит своего рода конкуренция зато, какая из них образуется первой. Эта конкуренция включает три важных фактора:

1) Обе типа эвтектик до начала формирования эвтектики требуют некоторого переохлаждения ниже их эвтектических температур, которые показаны на рисунке 1.
2) Величина переохлаждения возрастает с ростом скорости охлаждения.
3) Величина переохлаждения для образования эвтектики аустенит-цементит меньше, чем та, что требуется для образования эвтектики аустенит-графит.

Медленное охлаждение – серый чугун

Предположим, что междендритная жидкость охлаждается до 1130 ºС и  при этом ни одна из эвтектик не сформировалась. Затем жидкость охлаждается еще на 33  ºС – с 1163 до 1130 ºС. Этого переохлаждения достаточно для образования графитной эвтектики. Для образования цементитной эвтектики этого охлаждения не достаточно, так как температура жидкости не опустилась ниже 1120 ºС. Поэтому в этих условиях цементитная эвтектика не может образоваться. Теоретически переохлаждения 33 ºС достаточно для образования графитной эвтектики и в результате этого получается серый чугун.

Быстрое охлаждение – белый чугун

Представим, что охлаждение того же железоуглеродистого сплава с 2 % кремния ведется быстрее, так, что необходимая величина переохлаждения для образования графитной эвтектики увеличивается с 33 до 53 ºС. Это значит, что графитная эвтектика не будет образовываться, пока междендритная жидкость не достигнет 1110 ºС. Однако при температуре 1110 ºС жидкость переохлаждается на 10 ºС температуры цементитной эвтектики 1120 ºС. Поскольку для формирования цементитной эвтектики достаточно небольшого переохлаждения – менее 10 ºС – этот сплав затвердеет как белый чугун.

Практика производства чугунов

Эти «теоретические» выкладки подтверждают практические рекомендации для производства серого и белого чугунов:
1) При одном и том же химическом составе чугуна он будет белым чугуном при быстром охлаждении или серым чугуном при медленном охлаждении.
2) Повышенное содержание кремния в чугуне способствует образованию серого чугуна. Различие графитной и цементитной эвтектических температур снижается с 43 ºС для содержания кремния 2 % до только 6 ºС в чугуне совсем без кремния.
3) В чугуне без кремния, как правило, образуется белый чугун. Это происходит потому, что междендритная жидкость раньше достигает  переохлаждения для «белой эвтектики», чем для «серой эвтектики».

Источник: John D. Verhoeven, Steel Metallurgy for Non-Metallurgists, 2007

Серый чугун — обзор

Серый чугун

Серый чугун — это широкий термин, используемый для ряда чугунов, микроструктура которых характеризуется наличием чешуйчатого графита в железной матрице. Такие отливки часто содержат 2,5–4% углерода, 1–3% кремния и некоторые добавки марганца от 0,1 до 1,2%.

Это один из наиболее широко используемых сплавов железа. Прочность серого чугуна зависит от матрицы, в которую встроен графит (свободный углерод).Матрица может варьироваться от феррита до перлита и различных комбинаций двух фаз. Крупные хлопья графита снижают прочность и пластичность, поэтому для получения мелких хлопьев используются модификаторы.

Серый чугун назван в честь его серой изломанной поверхности, которая возникает из-за того, что чешуйки графита отклоняют проходящую трещину и инициируют бесчисленные новые трещины по мере разрушения материала. Белый чугун твердый и хрупкий. Серые чугуны более мягкие с микроструктурой графита в матрице из преобразованного аустенита и цементита.Чешуйки графита, которые представляют собой трехмерные розетки, имеют низкую плотность и, следовательно, компенсируют сжатие при замерзании, что дает хорошие отливки без пористости.

Чешуйки графита обладают хорошими демпфирующими характеристиками и обрабатываемостью, поскольку графит действует как стружколом и смазывает режущие инструменты. В областях применения, связанных с износом, графит полезен, поскольку он помогает удерживать смазочные материалы. Однако чешуйки графита также являются концентраторами напряжений, что снижает ударную вязкость.Таким образом, рекомендуемое прилагаемое растягивающее напряжение составляет лишь четверть его фактического предела прочности на растяжение.

Известно, что сера в чугунах способствует образованию чешуек графита. Графит может быть вызван осаждением сфероидальной формы путем удаления серы из расплава с использованием небольшого количества карбида кальция. За этим следует небольшое количество магния или церия, которые отравляют предпочтительные направления роста и приводят к изотропному росту, в результате чего образуются сфероиды графита.Обработка кальцием необходима перед добавлением магния, потому что последний также имеет сродство как к сере, так и к кислороду, тогда как его сфероидизирующая способность зависит от его присутствия в растворе в жидком железе. Магний часто добавляют в виде сплава с железом и кремнием (Fe-Si-Mg), а не в виде чистого магния.

Однако магний имеет тенденцию способствовать осаждению цементита, поэтому кремний в форме ферросилиция также добавляется для обеспечения осаждения углерода в виде графита.Ферросилиций является модификатором в системе.

Серый чугун — самая старая и самая распространенная форма чугуна. В результате многие считают, что это единственная форма чугуна, и термины чугун и серый чугун используются взаимозаменяемо. К сожалению, единственное общеизвестное свойство серого чугуна — хрупкость — также присваивается «чугуну» и, следовательно, всем чугунам. Серый чугун назван так потому, что его трещина имеет серый цвет. Он содержит углерод в виде чешуек графита в матрице, состоящей из феррита, перлита или их смеси.

Текучесть жидкого серого чугуна и его расширение во время затвердевания из-за образования графита сделали этот металл идеальным для экономичного производства безусадочных сложных отливок, таких как блоки цилиндров.

Чешуйчатая форма графита в сером чугуне оказывает доминирующее влияние на его механические свойства. Чешуйки графита действуют как концентраторы напряжений, которые могут преждевременно вызвать локализованное пластическое течение при низких напряжениях и инициировать разрушение матрицы при более высоких напряжениях.В результате серый чугун не проявляет упругих свойств и разрушается при растяжении без значительной пластической деформации, но имеет отличные демпфирующие характеристики. Наличие чешуек графита также придает серому чугуну отличную обрабатываемость и самосмазывающиеся свойства.

ASTM Specification A-48 перечисляет несколько классов серого чугуна в зависимости от прочности на разрыв. Определен диапазон прочности на разрыв от 20 до 60 тысяч фунтов на квадратный дюйм.

Чугун с пределом прочности на разрыв более 40 тысяч фунтов на квадратный дюйм считается высокопрочным чугуном.

Прочность на сжатие для многих применений гораздо важнее, чем предел прочности на разрыв, и во многих случаях серый чугун работает лучше, чем сталь, в приложениях с нагружением сжатием.

Свойства и химический состав серого чугуна

Свойства и химический состав серого чугуна | Литье в песчаные формы, литье по выплавляемым моделям и обработка с ЧПУ в Китае

30 июля 2010 г.

Серый чугун (отливки из серого чугуна) называют так из-за цвета поверхности излома.Он содержит 1,5-4,3% углерода и 0,3-5% кремния, а также марганец, серу и фосфор. Он хрупкий, имеет низкую прочность на разрыв, но его легко отлить.

Все данные в этом документе относятся к китайскому стандарту GB / T 9439-1988. Qingdao Casting Quality напишите все материалы из справочника.

www.castingquality.com

Наши услуги

  1. Качество литья, ориентированное на промышленность металлических деталей, мы предоставляем профессиональные услуги в области литья металлов.

    Литье в песчаные формы — это популярный метод формования металлов, подходит для всех материалов, таких как серый чугун, ковкий чугун, ковкий чугун, углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминий и бронза.

    Просмотров: 2040

  2. также называется прецизионным литьем по выплавляемым моделям, в основном подходит для деталей из углеродистой и нержавеющей стали. Мы также производим детали из серого и высокопрочного чугуна, алюминия и бронзы методом литья по выплавляемым моделям. Он может достичь наилучшего внешнего вида с хорошей переносимостью

    Просмотров: 2040

  3. Метод ракушечного литья — хороший вариант для замены литья по выплавляемым моделям и литья в песчаные формы. качество лучше, чем детали для литья в песчаные формы, пригодные для массового производства.

    Просмотров: 2040

  4. Фрезерование с ЧПУ, токарная обработка с ЧПУ с центром с ЧПУ 5 xix, мы обеспечиваем прецизионную обработку всех отливок на основе чертежей заказчика.

    Просмотров: 2040

  5. Услуги по механическому проектированию, основанные на требованиях клиентов, наше программное обеспечение — Solidworks и AutoCAD.

    Просмотров: 2040

  6. Проектирование и производство пресс-форм будет обслуживать промышленность литья металлов и литья пластмасс под давлением.Основываясь на нашем более чем 10-летнем опыте, мы поставляем профессиональные формы для наших клиентов в Европе и Северной Америке.

    Просмотров: 2040

Свойство серого чугуна

Предел прочности при растяжении образца отливки для серого чугуна

Серый чугун марки Отдельный образец

Предел прочности при растяжении
σb≥ / МПа

Отливки из серого чугуна
Толщина стенки
/ мм
Предел прочности при растяжении
σb≥ / МПа
HT100 100> 2. 5 ~ 10
> 10 ~ 20
> 20 ~ 30
> 30 ~ 40
130
100
90
80
HT150 150> 2,5 ~ 10
> 10 ~ 20
> 20 ~ 30
> 30 ~ 40
175
145
130
120
HT200 200> 2,5 ~ 10
> 10 ~ 20
> 20 ~ 30
> 30 ~ 40
220
195
170
160
HT250 250> 4.0 ~ 10
> 10 ~ 20
> 20 ~ 30
> 30 ~ 50
270
240
220
200
HT300 300> 10 ~ 20
> 20 ~ 30
> 30 ~ 50
290
250
230
HT350 350> 10 ~ 20
> 20 ~ 30
> 30 ~ 50
340
290
260

www.castingquality.com

.com

Свойство прочности на разрыв прикрепленных образцов отливок

Серый чугун марки Толщина стенки
/ мм
Предел прочности при растяжении σb≥ / МПа Предел прочности при растяжении (справочная информация)

σb≥ / МПа

Прилагаемый тестовый купон Прикрепленный тестовый блок
φ30 мм φ50 мм R15 мм R25 мм
HT150> 20 ~ 40
> 40 ~ 80
> 80 ~ 150
> 150 ~ 300
130
115


(115)
105
100
120
110



100
90
120
105
90
80
HT200> 20 ~ 40
> 40 ~ 80
> 80 ~ 150
> 150 ~ 300
180
160


(155)
145
135
170
150



140
130
165
145
130
120
HT250> 20 ~ 40
> 40 ~ 80
> 80 ~ 150
> 150 ~ 300
220
200


(190)
180
165
(210)
190



170
160
205
180
165
150
HT300> 20 ~ 40
> 40 ~ 80
> 80 ~ 150
> 150 ~ 300
260
235


(230)
210
195
(250)
225



200
185
245
215
195
180
HT350> 20 ~ 40
> 40 ~ 80
> 80 ~ 150
> 150 ~ 300
300
270


(265)
240
215
(290)
260



230
210
285
255
225
205

Прочие механические свойства отливок из серого чугуна

Марка Прочность на сжатие
σbc / МПа
Прочность на сдвиг
τb / МПа
Испытания на удар
αKV / (Дж / см2)
Безопасный диапазон напряжений
σ-1 / МПа
Модуль упругости
Ε / ГПа
HT150 500 ~ 700 150 ~ 250 60 ~ 90 70 ~ 90
HT200 600 ~ 800 200 ~ 300 2 ~ 5 80 ~ 90 80 ~ 110
HT250 800 ~ 1000 250 ~ 350 4 ~ 8 100 ~ 140 100 ~ 130
HT300 1000 ~ 1200 300 ~ 450 7 ~ 10 120 ~ 160 120 ~ 140
HT350 1100 ~ 1300 350 ~ 500 9 ~ 11 140 ~ 180 130 ~ 160

Твердость отливок из серого чугуна

Серый чугун марки Класс твердости Диапазон твердости
HBS
Металлография
HT100 х 245 ≤170 Феррит
HT150 h275 150 ~ 200 Феррит + Перлит
HT200 х295 170 ~ 220 Перлит
HT250 h315 190 ~ 240 Перлит
HT300 h335 210 ~ 260 Перлит (модифицированный чугун)
HT350 х355 230 ~ 280 Перлит (модифицированный чугун)

Термическая обработка отливки из серого чугуна

Масса отливки
кг
Начальная температура
/ οC
Скорость нагрева
/ (οC / ч)
Температура хранения / οC Время сохранения тепла
/ ч
Скорость охлаждения
/ (οC / ч)
Конечная температура
/ οC
Чугун Низколегированный чугун
Простые отливки
<200 ≤200 ≤100 500 ~ 550 550 ~ 570 4 ~ 6 30 200
200 ~ 2500 ≤200 ≤80 500 ~ 550 550 ~ 570 6 ~ 8 30 200
> 2500 ≤200 ≤60 500 ~ 550 550 ~ 570 8 30 200
Прецизионные отливки
<200 ≤200 ≤100 500 ~ 550 550 ~ 570 4 ~ 6 20 200
200 ~ 2500 ≤200 ≤80 500 ~ 550 550 ~ 570 6 ~ 8 20 200

Отливка из серого чугуна, химический состав не упоминается ни в одном стандарте, поэтому мы предлагаем только следующий химический состав на основе фактического производства.

Марка Толщина стенки
/ мм
С Si Мн пол
S
HT100 3,4 ~ 3,9 2,1 ~ 2,6 0,5 ~ 0,8 0,3 0,15
HT150 <30
30 ~ 50
> 50
3,3 ~ 3,5
3,2 ~ 3,5
3,2 ~ 3,5
2,0 ~ 2,4
1.9 ~ 2,3
1,8 ~ 2,2
0,5 ~ 0,8
0,5 ~ 0,8
0,6 ~ 0,9
0,2
0,2
0,2
0,12
0,12
0,12
HT200 <30
30 ~ 50
> 50
3,2 ~ 3,5
3,1 ~ 3,4
3,0 ~ 3,3
1,6 ~ 2,0
1,5 ~ 1,8
1,4 ~ 1,6
1,7 ~ 0,9
0,8 ~ 1,0
0,8 ~ 1,0
0,15
0,15
0,15
0,12
0,12
0,12
HT250 <30
30 ~ 50
> 50
3. 0 ~ 3,3
2,9 ~ 3,2
2,8 ~ 3,1
1,4 ~ 1,7
1,3 ~ 1,6
1,2 ~ 1,5
0,8 ~ 1,0
0,9 ~ 1,1
1,0 ~ 1,2
0,15
0,15
0,15
0,12
0,12
0,12
HT300 <30
30 ~ 50
> 50
2,9 ~ 3,2
2,9 ~ 3,2
2,8 ~ 3,1
1,4 ~ 1,7
1,2 ~ 1,5
1,1 ~ 1,4
0,8 ~ 1,0
0,9 ~ 1,1
1,0 ~ 1,2
0,15
0,15
0,15
0.10
0,10
0,10

Серый чугун Сравнить

Индекс Страна Серый чугун марки
1 Китай HT350 HT300 HT250 HT200 HT150 HT100
2 Японский FC350 FC300 FC250 FC200 FC150 FC100
3 США НЕТ.60 № 50 № 45 №35 / №40 № 30 № 25 № 20
4 Россия СЧ40 CЧ35 CЧ30 CЧ24 / CЧ25 CЧ18 / CЧ20 / CЧ21 CЧ15 CЧ10
5 Германия GG40 GG35 GG30 GG25 GG20 GG15 GG10
6 Италия G35 G30 G25 G20 G15 G10
7 Франция FGL400 FGL350 FGL300 FGL250 FGL200 FGL150
8 Англия 400 350 300 260 180/220 150 100
9 Польша Z140 Z135 Z130 Z125 Z120 Z115
10 Индия FG400 FG350 FG300 FG260 FG200 FG150
11 Румыния FC400 FC350 FC300 FC250 FC200 FC150
12 Испанский FG35 FG30 FG25 FG20 FG15
13 Бельгия FGG40 FGG35 FGG30 FGG25 FGG20 FGG15 FGG10
14 Австралия Т400 Т350 Т300 T260 T220 Т150
15 Швеция O140 O135 O130 O125 O120 O115 O110
16 Венгрия OV40 OV35 OV30 OV25 OV20 OV15
17 Болгария Вч45 Вч40 Вч35 Вч30 Вч25
18 ISO 350 300 250 200 150 100
19 COPANT FG400 FG350 FG300 FG250 FG200 FG150 FG100
20 Тайвань (Китай) FC300 FC250 FC200 FC150 FC100
21 Голландия GG35 GG30 GG25 GG20 GG15
22 Люксембург FGG40 FGG35 FGG30 FGG25 FGG20 FGG15
23 Австрия GG35 GG30 GG25 GG20 GG15
24 Europa-Norm EN-GJL-350 EN-GJL-300 EN-GJL-250 EN-GJL-200 EN-GJL-150

Отливки из серого чугуна

Чугунные колеса

были изготовлены методом литья в песчаные формы, его также называют направляющими роликами или гусеничными роликами для железных дорог, колесами с фланцами, роликами с фланцами, колесами для промышленных гусениц, колесами со стальными рельсами.

Корпус шпинделя из ковкого чугуна

Корпус шпинделя для вала, штока или подшипника. Производство: литье в песчаные формы. Материал: литье из высокопрочного чугуна GGG40, GGG50, GGG60, GGG70, GGG80 Качество отливки Промышленная поставка Обработка с ЧПУ для отливок корпуса шпинделя в Китае. Просмотров: 290

Чугунные гильзы цилиндров

Метод литья: литье в песчаные формы или центробежное литье. Прецизионная обработка: токарная обработка и шлифование. Материал: серый чугун HT250; GG20; Гильза цилиндра FC25 — центральная рабочая часть Просмотров: 347

Запасные части для направляющих устройств и насосов

Процесс литья в песчаные формы с ЧПУ; Серый чугун (серый чугун), материал HT200 / GG20 / GG25; Фитинги направляющего устройства насоса со статической балансировкой, с защитой от краски Просмотров: 72

Чугун Отливки рабочего колеса водяных насосов.Основным материалом является чугун GG20 / HT200 / HT300. Метод литья в песчаные формы с ЧПУ и статической балансировкой. Просмотров: 81

Фитинги из ковкого чугуна, материал ниппеля — ковкий чугун 300-6. Черная поверхность или горячая поверхность (белая). Литье в песчаные формы, горячее погружение с резьбой Механическая обработка. Стандарт: EN 10242, DIN 2950 Просмотров: 92

Просмотров: 2040

13 апреля 2021 г.

ошибка: Предупреждение: Спасибо за интерес, но статья защищена! Вы можете нажать на верхний правый адрес электронной почты!

Поставщик серого чугуна класса 40 | Свойства материала | Химический состав | Сплошная чугунная заготовка V-2 | Железный пруток марки

Серый чугун V-2, класс 40 с уникальными графитовыми хлопьями

Поставщики непрерывного чугуна >>>>> Серый чугун >>>>> V-2 Class 40

Выберите Versa-Bar для…
  • Ценообразование Bettervolume
  • Гибкая программа поставок
  • Быстрая цепочка поставок по всей стране

Химический состав серого чугуна V-2, класс 40
Углерод Кремний Марганец сера фосфор
2.6 — 3,75% 1,8 — 3% 0,6 — 0,95% 0,07% макс. 0,12% макс
Свойства материала
Предел прочности 40,000 фунтов на кв. Дюйм
Прочность на сжатие 150 000 фунтов на кв. Дюйм
Поперечная прочность: в среднем фунт. нагрузка на стержень диаметром 1,2 дюйма на пролет 18 дюймов 4000 фунтов на кв. Дюйм
Прогиб — дюймы 0.25 — 0,34
Диапазон твердости по Бринеллю 183/285
Микроструктура, литая по существу перлитный
Термическая обработка Может подвергаться закалке в масле от 1575 ° F до достижения C-50 мин по Роквеллу. твердость поверхности
Обрабатываемость Очень хорошо
Спецификация ASTM A 48 (класс 40)

Наш непрерывный чугун V-2 класса 40 — лучшая альтернатива

Серый чугун

V-2 (класс 40) имеет предел прочности на разрыв 40 000 фунтов на квадратный дюйм и предел прочности на сжатие 150 000 фунтов на квадратный дюйм.Твердость серого чугуна 40 класса колеблется от 187 до 269 млрд фунтов. Микроструктура в основном перлитная. Он широко используется для подшипников и втулок в гидравлической промышленности.

Но это еще не все, для чего он хорош — серый чугун класса 40 хорошо подходит для любых применений с высокой износостойкостью в пределах имеющихся форм и размеров. Мы также предлагаем литые детали на заказ и услуги собственной обработки с ЧПУ для поддержки бережливого производства. Все марки непрерывного чугуна, включая серый чугун класса 40, являются отличной альтернативой стали.В процессе непрерывного литья железо затвердевает более равномерно, чем в песчаном чугуне или стали.

Fast & Free Quote

Услуги по обработке серого чугуна V-2, класс 40

Серый чугун

V-2 класса 40 подходит для многих типов оборудования, включая корпуса, шкивы и шпиндели. Мы также обработали детали, в том числе:

Уникальные характеристики Versa-Bar делают серый чугун V-2 класса 40 превосходным вариантом по сравнению с серым чугуном, предлагаемым многими другими дистрибьюторами сырого чугуна и нестандартных компонентов.

V-2, класс 40, серый чугун, прикладной материал

Железные прутки, круги и стержни

American Iron & Alloys, LLC уже много лет поставляет наши прутки и патроны из серого чугуна по Соединенным Штатам. Нашими клиентами являются компании, которые заказывают прутки для непрерывного литья заготовок для различных производственных и сборочных производств. Нужны лучшие цены на ковкий чугун нестандартной резки? Нам нужно позвонить.

AS CAST BARS
Прутки, круги и стержни из серого чугуна — длины 6 футов
ДИАМЕТР ОТДЕЛКИ В ДЮЙМАХ СРЕДН.РАЗРЕШЕНИЕ НА ЗАПАС EST. ФУНТОВ НА ДЮЙМ EST. ФУНТОВ В БАРАХ
.625 .085 .10 8
. 750 .085,15 11
. 875 .085,19 14
1.000 .085,25 18
1,125.085 .31 22
1,250 .085,38 27
1,375 .085,44 32
1,500 .085 .53 38
1,625 .085 .61 44
1,750 .085 .71 51
1.875 .085 .81 58
2.000 .085 .90 65
2,125 .110 1,04 75
2,250 .110 1,17 84
2,500 .110 1,29 93
2,625 .110 1.42 102
2,750 .110 1,56 112
2,875 .110 1,86 134
3.000 .110 2,01 145
3,125. 125 2,21 159
3,250. 125 2,38 171
3.375. 125 2,56 2,74
3,500. 125 2,74 197
3,625. 125 2,93 211
3,750. 125 3,13 225
3,875. 125 3,33 240
4.000. 125 3.54 255
4,250 .140 4,01 289
4.500 .140 4,49 323
4,750 .140 4,97 358
5.000 .140 5,50 396
5.250 .155 6,08 438
5.500 .155 6,67 480
5,750 .155 7,26 523
6.000 .155 7,89 568
6.250. 170 8,58 618
6.500. 170 9,26 667
6,750. 170 9.97 718
7.000. 170 10,71 771
7,250. 190 11,53 830
7,500. 190 12,35 889
7,750. 190 13,13 945
8.000. 190 13,96 1005
8.250. 216 14,92 1074
8,500. 216 15,82 1139
8.750. 216 16,74 1205
9.000. 216 17,68 1273
9,250. 254 18,76 1351
9,500. 254 19.81 1426
9.750. 254 20,83 1500
10.000. 254 21,89 1576
10,250 .400 23,61 1700
10,500 .400 24,27 1781
10,750 .400 25,88 1863
11.000 .400 27,06 1948
11,500. 582 30,38 2187
12.000. 582 32,94 2372
12,500. 582 35,63 2565
13,000. 582 38,40 2765
14,000.582 44,25 3186
15,000. 582 50,54 3689
16,000. 582 57,24 4121
17,000. 762 65,67 4728
18,000. 762 73,26 5275
19,000. 762 81.29 5853
20,000. 762 89,74 6461

ФОРМУЛА:

Литой круглый груз:
Длина в дюймах x вес на дюйм = общий вес

AS CAST O.D. — ОБРАБОТАННЫЙ I.D.
Полые стержни Versa-Tube — длиной 6 футов или отрезанные кусочки
ОТДЕЛКА НАРУЖНЫЙ ДИАМ. В ДЮЙМАХ ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЙ ВНУТРЕННИЙ ДИАМ.В ДЮЙМАХ EST. ФУНТОВ НА ДЮЙМ EST. ФУНТОВ В БАРАХ
3.500 1,250 2,42 174
4.500 1,250 4,15 299
5.500 1,250 6,33 456
4.000 1,750 2,91 209
5.000 1.750 4,86 ​​ 350
6.000 1,750 7,25 522
4.500 2,250 3,43 247
5.500 2,250 5,59 403
6.500 2,250 8,21 591
7,500 2,250 11,25 810
6.000 2,750 6,32 455
7.000 2,750 9,13 657
8.000 2,750 12,38 892
5.250 3.000 4,20 302
6.250 3.000 6,71 483
7,250 3.000 9.65 695
8,250 3.000 13,04 939
5.500 3,250 4,46 321
6.500 3,250 7,07 509
7,500 3,250 10,10 727
8,500 3,250 13,61 980
5.750 3,500 4,71 339
6,750 3,500 7,42 534
7,750 3,500 10,55 760
8.750 3,500 14,18 1021
6.000 3,750 4,96 357
7.000 3,750 7.77 560
8.000 3,750 11,02 794
9.000

3,750

14,75 1062
6.500 4,250 5,50 396
7,500 4,250 8,54 615
9,500 4,250 16,02 1154
7.000 4,750 6,00 432
8.000 4,750 9,25 666
9.000 4,750 12,97 934
7,500 5.250 6.57 473
8,500 5.250 10,06 725
8.000 5,750 7.08 510
9.000 5,750 10,79 777
9.000 6,750 8,18 589

ПРИМЕЧАНИЕ:

Внутренние диаметры являются действительными размерами.
Внутренний диаметр будет на 0,250 дюйма (1/4 дюйма) больше, чем показано.

ПРИМЕР:
Фактический размер: 3,500 «внешний диаметр X 1,250 дюйма внутренний диаметр.
Размер отделки: 3.Внешний диаметр 500 дюймов X 1,500 дюйма внутренний диаметр

FORMULA:
(внешний диаметр 2 — внутренний диаметр 2 ) X .208 x длина в дюймах = вес VERSA-TUBE®)

КАК ОТЛИТЬ ПРЯМОУГОЛЬНИКИ
Пластина из серого чугуна — длина 6 футов
ФАКТИЧЕСКИЙ РАЗМЕР В ДЮЙМАХ EST. ФУНТОВ НА ДЮЙМ EST. ФУНТОВ НА БАР
.750 x 1.500,29,21
1.250 х 2,250,74 53
1,250 x 3,250 1.06 76
1,250 x 4,250 1,39 100
1,250 x 5,250 1,71 123
1,250 x 6,250 2,04 147
1,250 x 10,250 3,33 240
1,500 x 2,250.89 64
1,500 x 3,250 1,28 92
1,500 x 4,250. 167 120
1,500 x 5,250 2,06 148
1,500 x 6,250 2,44 176
1,750 x 2,000 .92 66
1,750 x 4,500 2,06 148
1.750 х 6,250 2,85 205
2,000 x 2,500 1,31 94
2,250 x 3,250 1,90 137
2,250 x 4,250 2,49 179
2,250 x 5,250 3,08 222
2,250 x 6,250 3,67 264
2,250 x 8,250 4.84 348
2,500 x 6,250 4,07 293
2,500 x 7,250 4,72 340
2,500 x 8,250 5,36 386
3.000 x 8.250 6,44 464
3,250 x 4,250 3,60 259
3,250 x 10,250 8,67 624
4.250 х 5,250 5,81 418
БЕСПЛАТНАЯ ЦЕНА

* ПРИМЕЧАНИЕ:

Указанные размеры действительны.
Материал будет иметь толщину 0,250 дюйма (1/4 дюйма) при указанных размерах.

ПРИМЕР:

Фактический размер: 2,250 x 4,250 дюйма
Размер отделки: 2,000 x 4,000 дюймов

ОТЛИТЬ КАК КВАДРАТ
Приклад из серого чугуна 40
ФАКТИЧЕСКИЙ РАЗМЕР В ДЮЙМАХ EST.ФУНТОВ НА ДЮЙМ EST. ФУНТОВ НА БАР
1,250 x 1,250,42 30
1,500 x 1,500 .60 43
1,625 x 1,625 0,69 50
1,750 x 1,750 .81 58
2.000 x 2.000 1,04 75
2,250 x 2,250 1.32 95
2,500 x 2,500 1,63 117
3.000 x 3.000 2,35 169
3,250 x 3,250 2,75 198
4,250 x 4,250 4,69 338
5,250 x 5,250 7,17 516
6,250 x 6,250 10,17 732
7.250 х 7,250 13,67 984
8,250 x 8,250 17,71 1275
9,250 x 9,250 22,25 1602
10,250 x 10,250 27,32 1967
12,250 x 12,250 39,03 2810
БЕСПЛАТНАЯ ЦЕНА

* ПРИМЕЧАНИЕ:

Указанные размеры действительны.
Материал будет иметь толщину 0,250 дюйма (1/4 дюйма) при указанных размерах.

ПРИМЕР:

Фактический размер: 2,250 x 2,250 дюйма
Размер отделки: 2,000 x 2,000 дюймов

Трубы чугунные

Наши поставки литых труб из серого чугуна нестандартного класса 40 доступны как часть нашего огромного запаса сырого чугуна. Любая компания в США найдет именно то, что ищет, заказывая нашу продукцию Versa-Bar.

Заготовки из чугуна

Нашим высококачественным заготовкам из серого чугуна V-2 класса 40, прошедшим предварительную обработку, доверяют компании по всей стране.Наши изделия, изготовленные по индивидуальному заказу, поступают с нашего предприятия, готовые к превращению в готовые детали, чтобы внести последние штрихи в ваш проект.

Чугунные пластины

Наши специальные пластины из серого чугуна V-2 класса 40 идеально подходят для обработки и изготовления подшипников и роторов. Свяжитесь с нами по поводу наших чугунных пластин для вашего проекта.

Пруток прямоугольный чугунный

Пруток прямоугольного сечения

American Iron & Alloys — это высококачественный материал для обработки и применения тяжелого оборудования.Свяжитесь с нами для получения информации о заказе и ценах на прямоугольные запасы уже сегодня.

Серый чугун V-2 класса 40 доступен в виде необработанных или обработанных деталей.

Сплошной чугун Versa-Bar обеспечивает повышенную производительность

Почему стоит выбрать серый чугун Versa-Bar V-2? Versa-Bar содержит большое количество хлопьев графита, что дает ему многочисленные преимущества по сравнению с другим серым чугуном, представленным на рынке. Микроскопические чешуйки графита имеют очень маленькие углубления, способствующие удерживанию масла. Смазанные детали дольше остаются масляными.В случае утечки масла Versa-bar может сохранить свою смазку, и у него больше шансов на выживание.

Что все это значит? Повышенная долговечность. Более долгая жизнь. Лучший продукт по лучшей цене.

Серый непрерывный чугун V-2 класса 40 превосходит полевые сравнительные испытания алюминия, бронзы и стали.

В таблице ниже показаны скорости и подачи для алюминия, бронзы, стали и серого чугуна Versa-Bar класса 40. Операторов попросили достичь оптимальной подачи поверхности в минуту (sfm) на Versa-Bar и поддерживать сравнимую глубину резания и шероховатость поверхности с алюминием, бронзой и сталью.Все испытания проводились на обычных инструментах и ​​оборудовании.

Как видите, серый чугун V-2 превзошел рекомендации обычных справочников машиниста по SFM по чугуну.

Свяжитесь с American Iron & Alloys сегодня, чтобы получить бесплатное ценовое предложение на наш склад серого чугуна V-2 класса 40.

Серый чугун | Металлургия для чайников

Серый чугун — значение и определение

Серый чугун характеризуется своей графитовой микроструктурой, из-за которой изломы материала приобретают серый цвет.Это наиболее часто используемый чугун и наиболее широко используемый литой материал в зависимости от веса. Большинство чугунов имеют химический состав от 2,5 до 4,0% углерода, от 1 до 3% кремния, а остальное — железо. Серый чугун имеет меньшую прочность на растяжение и ударопрочность, чем сталь, но его прочность на сжатие сопоставима с низко- и среднеуглеродистой сталью.

Микроструктура серого чугуна (500x). Любезно предоставлено фото: Лейла Бьеррегаард, Struers A / S

Серый чугун, также известный как чугун с чешуйчатым графитом, представляет собой тип литейного чугуна, в котором большая часть углерода присутствует в виде чешуйчатого графита.Свойства серого чугуна зависят от распределения, размеров и количества чешуек графита, а также от структуры матрицы. На качество отливки в основном влияют условия производства, химический состав, время затвердевания и скорость охлаждения в форме.

Серый чугун обладает прочностью от низкой до умеренной, низким модулем упругости, низкой чувствительностью к надрезам, высокой теплопроводностью, умеренным сопротивлением термической массы и отличной литейной способностью. Он используется для корпусов, в которых предел прочности на разрыв не критичен, например, блоков цилиндров двигателя внутреннего сгорания, корпусов насосов, корпусов клапанов, электрических коробок и декоративных отливок.Высокая теплопроводность и удельная теплоемкость серого чугуна часто используются для изготовления чугунной посуды и роторов дисковых тормозов.

Чугун получают из передельного чугуна, и, хотя он обычно относится к серому чугуну, он также определяет большую группу сплавов железа, которые затвердевают с эвтектикой. Цвет изломанной поверхности может использоваться для идентификации сплава.

Белый чугун назван в честь его белой поверхности при разрушении из-за примесей карбидов, которые позволяют трещинам проходить сквозь них.

Серый чугун назван в честь его серой изломанной поверхности, которая возникает из-за того, что чешуйки графита отклоняют проходящую трещину и создают бесчисленные новые трещины по мере разрушения материала.

Углерод (C) и кремний (Si) являются основными легирующими элементами в количестве от 2,1 до 4 мас.% И от 1 до 3 мас.% Соответственно. Сплавы железа с меньшим содержанием углерода известны как сталь. Хотя это технически делает эти базовые сплавы тройными сплавами Fe-C-Si, принцип затвердевания чугуна понятен из бинарной фазовой диаграммы железо-углерод.Поскольку состав большинства чугунов находится в районе эвтектической точки системы железо-углерод, температуры плавления тесно коррелируют, обычно в диапазоне от 1150 до 1200 ° C (от 2102 до 2192 ° F), что составляет около 300 ° C (572 ° F). F) ниже точки плавления чистого железа.

Микроструктура серого чугуна

Серый чугун — один из старейших изделий из черных металлов. Несмотря на конкуренцию со стороны новых материалов и их активное продвижение, серый чугун по-прежнему используется в тех областях, где его свойства доказали, что он является наиболее подходящим из доступных материалов.После кованой стали серый чугун является наиболее широко используемым металлическим материалом для инженерных целей. В 1967 году производство отливок из серого чугуна превысило 14 миллионов тонн, что примерно в два с половиной раза превышает объем всех других типов отливок вместе взятых.

Его популярность и широкое распространение объясняются несколькими причинами. Он имеет ряд желательных характеристик, которыми не обладает ни один другой металл, и при этом является одним из самых дешевых из черных металлов, доступных инженеру. Отливки из серого чугуна легко доступны почти во всех промышленных областях и могут быть произведены в литейных цехах, что требует сравнительно небольших инвестиций.Цель данной статьи — привлечь ваше внимание к характеристикам серого чугуна, которые делают этот материал столь полезным.

Серый чугун — один из металлов, которые легче всего лить в литейном производстве. В большинстве случаев серый чугун используется в литом состоянии, что упрощает производство. Стойкость серого чугуна к задирам и истиранию при правильной матрице и структуре графита является общепризнанной. Отливки из серого чугуна можно производить практически любым известным литейным способом.Весь углерод в сером чугуне, кроме того, который соединен с железом с образованием перлита в матрице, присутствует в виде графита в виде чешуек различного размера и формы. Именно наличие этих хлопьев, образовавшихся при затвердевании, характеризует серый чугун. Присутствие этих хлопьев также придает серому чугуну большинство желаемых свойств.

Маккензи в своей лекции в память о Хау 1944 года назвал чугун «сталью плюс графит». Серый чугун относится к семейству высокоуглеродистых кремниевых сплавов, которые включают ковкий и шаровидный чугун.Подробное обсуждение металлургии серого чугуна можно найти в легко доступных справочниках. Серый чугун коммерчески производится с широким диапазоном составов. Диапазон составов, которые можно найти в отливках из серого чугуна, следующий: общий углерод от 2,75 до 4,00 процентов; кремний от 0,75 до 3,00%; марганец от 0,25 до 1,50 процента; сера от 0,02 до 0,20 процента; фосфор от 0,02 до 0,75 процента. Углерод является самым важным элементом серого чугуна.

Можно производить все марки чугуна согласно Спецификации ASTM для отливок из серого чугуна (A 48-64), просто регулируя содержание углерода и кремния в чугуне.Было бы невозможно производить серый чугун без соответствующего количества кремния. Добавление кремния снижает растворимость углерода в железе, а также снижает содержание углерода в эвтектике. Эвтектика железа и углерода составляет около 4,3%. Добавление каждого 1,00% кремния снижает количество углерода в эвтектике на 0,33%. Поскольку углерод и кремний являются двумя основными элементами в сером чугуне, совокупное влияние этих элементов в виде процента углерода плюс 1 / с процента кремния называется углеродным эквивалентом (CE).Серые чугуны, имеющие значение углеродного эквивалента менее 4,3%, называются доэвтектическими чугунами, а чугуны с углеродным эквивалентом более 4,3% называются заэвтектическими чугунами. Для доэвтектического железа в автомобильной и смежных отраслях каждое увеличение значения углеродного эквивалента на 0,10% снижает предел прочности на разрыв примерно на 2700 фунтов на квадратный дюйм. Чугун может замерзать в метастабильной системе железо-карбид железа, а не в стабильной системе железо-графит, что приводит к образованию твердых или закаленных кромок на отливках.

Увеличение содержания кремния в большей степени влияет на уменьшение твердых кромок, чем увеличение содержания углерода до того же значения углеродного эквивалента. Увеличение содержания кремния снижает содержание углерода в перлите и повышает температуру превращения феррита плюс перлит в аустенит. Наиболее распространенный диапазон содержания марганца в сером чугуне составляет от 0,55 до 0,75 процента. Фактически вся сера в сером чугуне присутствует в виде сульфида марганца, а количество марганца, необходимого для этой цели, равно 1.В 7 раз больше серы. Сера до 0,15 процента способствует образованию графита типа А. Большинство литейных заводов поддерживают содержание серы ниже 0,15 процента, при этом от 0,09 до 0,12 процента является обычным диапазоном для вагранки чугуна. Колло и Тим сообщают, что если содержание серы будет снижено до очень низкого значения вместе с низким содержанием фосфора и кремния, в результате получится более прочный чугун, получивший обозначение «TG», или чугун с прочным графитом.

Содержание фосфора в отливках из серого чугуна с высокой производительностью меньше 0.15 процентов при нынешней тенденции к увеличению количества стали в шихте; содержание фосфора ниже 0,10% является обычным явлением. Фосфор обычно встречается в виде эвтектики железо-железо-фосфид, хотя в некоторых чугунах с более высоким содержанием углерода может образовываться тройная эвтектика железо-железо-фосфид-железо-карбид. Содержание фосфора более 0,10 процента нежелательно в чугуне с более низким содержанием углерода, используемом для головок и блоков двигателей и других применений, требующих герметичности. Аналогичным образом ведут себя медь и никель в чугуне.Аустенитный серый чугун может быть получен путем увеличения содержания никеля примерно до 15 процентов вместе с примерно 6 процентами меди или до 20 процентов без меди, как показано в Спецификации ASTM для отливок из аустенитного серого чугуна (A 436-63).

Хром часто добавляют для повышения твердости и прочности серого чугуна, и для этого уровень хрома повышается до 0,20–0,35 процента. Хром улучшает свойства серого чугуна при повышенных температурах. Молибден широко используется для улучшения свойств серого чугуна при повышенных температурах.Поскольку модуль упругости молибдена довольно высок, добавки молибдена к серому чугуну увеличивают его модуль упругости.

Даже в таких небольших количествах ванадий благотворно влияет на свойства серого чугуна при повышенных температурах. Увеличение содержания титана в сером чугуне с 0,05 до 0,14 процента за счет использования титансодержащего передельного чугуна повышает прочность заэвтектического чугуна. в Спецификации ASTM A 48 испытательный стержень A (диаметр 7/8 дюйма) от 22 000 до 34 000 фунтов на квадратный дюйм.Серый чугун обычно содержит от 20 до 92 частей на миллион (от 0,002 до 0,008 процента) азота.

Возможно вам понравится

Случайные столбы

  • Подводная сварка
    Подводная сварка — это процесс сварки при повышенном давлении, обычно под водой. Подводная или гипербарическая сварка …
  • Типы материалов
    Металлы — это элементы, которые обычно обладают хорошей электрической и теплопроводностью. Многие металлы обладают высокой прочностью, высокой прочностью …
  • Наноматериалы — Технологии будущего
    Наноматериалы — это область, в которой используется подход к нанотехнологиям, основанный на материаловедении.Он изучает материалы с …
  • Ковка
    Кузня — это очаг, используемый для ковки. Термин «кузница» может также относиться к рабочему месту кузнеца или кузнеца, но …
  • Характеристика материалов
    Характеристика, когда она используется в материаловедении, относится к использованию внешних методов для исследования внутренних st …

Структура сплавов: ковкий и серый чугун

Сопоставление двух наиболее часто используемых черных сплавов может помочь покупателям и дизайнерам правильно выбрать между серым и ковким чугуном.

Отчет персонала MCDP

(Щелкните здесь, чтобы увидеть историю в том виде, в каком она представлена ​​в выпуске журнала Metal Casting Design & Purchasing за сентябрь / октябрь).

Благодаря сочетанию свойств, литейных способностей и экономической эффективности серый и высокопрочный чугун являются доминирующими металлами (по весу), производимыми сегодня на предприятиях по литью. В 2012 году в США было произведено 4,48 миллиона метрических тонн отливок из высокопрочного чугуна и 4.3 миллиона тонн отливок из серого чугуна. При поиске, проектировании и покупке отливок из ковкого чугуна и серого чугуна при выборе между ними необходимо учитывать ряд переменных. Это сравнение серого чугуна и ковкого чугуна поможет конструкторам и покупателям решить, какой сплав подходит для конкретной литой детали.

Серый чугун — предпочтительный материал при поиске недорогих изделий сложной геометрии с прочностью и высокой плотностью. Серый чугун можно использовать для самых разных целей, от ножек и оснований столов до больших фонтанов и фасадов зданий.Серый чугун особенно хорош для применений, в которых требуется гашение вибрации, таких как блоки двигателей и рамы производственного оборудования. Для применений с более высокой прочностью можно использовать ковкий чугун.

Ковкий чугун из-за его прочности и пластичности часто используется для тяжелых условий эксплуатации. Как и отливки из серого чугуна, высокопрочный чугун используется в самых разных областях, от насосов, клапанов компрессоров и арматуры до деталей дизельных двигателей и нефтепромыслового оборудования.

В таблице 1 приведены технические характеристики, характеристики и области применения как серого, так и высокопрочного чугуна.В таблице 2 показаны диапазоны для элементов из серого и высокопрочного чугуна.
Серый чугун

Серый чугун обладает своими свойствами чешуйчатым графитом в его микроструктуре. Его уникальные свойства включают превосходную обрабатываемость на уровнях твердости, обеспечивающих превосходные износостойкие характеристики, способность противостоять истиранию и отличное демпфирование вибрации. Когда состав расплавленного чугуна и скорость его охлаждения подходят, углерод в чугуне отделяется во время затвердевания и образует взаимосвязанные хлопья графита.Графит постепенно врастает в жидкость и образует характерную чешуйчатую форму.

На свойства серого чугуна также влияет относительная твердость металлической матрицы, которая представляет собой железо, окружающее графит. Микроструктурные свойства в первую очередь контролируются содержанием углерода и кремния в металле и скоростью охлаждения отливки. Следует указать желаемые свойства, а не факторы, которые на них влияют.

Наиболее важные рынки для серого чугуна включают детали трансмиссии для транспортного оборудования, сельскохозяйственную и строительную технику, компоненты дизельных двигателей, насосы, компрессоры, клапаны и арматуру.Центробежно-литые трубы также являются основным применением сплавов серого чугуна.

Механические свойства серого чугуна определяются его химическим составом, технологией обработки в цехе литья металлов, а также скоростью затвердевания и охлаждения. Количество присутствующего графита, длина чешуек и его распределение в матрице напрямую влияют на свойства железа. Основная прочность и твердость определяются металлической структурой, в которой находится графит.

Графит имеет небольшую прочность или твердость, поэтому он снижает эти свойства металлической матрицы.Однако графит придает чугуну несколько ценных характеристик, в том числе:

  • Возможность изготовления отливок сложной формы, например, блоков цилиндров с водяным охлаждением.
  • Хорошая обрабатываемость даже при износостойкой твердости и без заусенцев.
  • Стабильность размеров при дифференциальном нагреве.
  • Высокое гашение вибрации, как в коробках передач.
  • Удержание смазки на стыке, как в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания.

Серый чугун с более низкой прочностью можно производить постоянно, просто выбирая подходящую массу для плавки. Отливки из чугуна более высоких классов прочности требуют более тщательного контроля за их обработкой и составом. В серый чугун можно добавлять сплавы для повышения его прочности и твердости в литом состоянии. Металл также можно подвергать термообработке до низкой твердости для повышения обрабатываемости, но это снижает его прочность.

Важное влияние на свойства серого чугуна оказывает эффективная толщина сечения, в котором он отлит.Чем толще металл и чем плотнее отливка, тем медленнее жидкий металл затвердевает и остывает в форме. В сером чугуне более медленное затвердевание отливки приводит к более низкой твердости.

В качестве альтернативы железо, отлитое с тонкими профилями, затвердевает быстрее. Отливка с различной толщиной сечения показывает разницу в твердости между толстым и тонким сечениями. Эти вариации структуры отливки приводят к различиям в механических свойствах.

Ковкий чугун

Ковкий чугун, также известный как чугун с шаровидным графитом или чугун с шаровидным графитом, был запатентован в 1948 году.После десятилетия интенсивных разработок в 1950-х годах ковкий чугун феноменально расширился в качестве конструкционного материала в течение 1960-х годов, и быстрый рост его коммерческого применения продолжается и сегодня.

Необычная комбинация свойств достигается в ковком чугуне, потому что графит имеет форму сфероидов, а не отдельных чешуек, как в сером чугуне. Этот режим затвердевания достигается добавлением очень небольшого, но определенного количества магния к расплавленному железу. Допустимое содержание второстепенных элементов, которые могут препятствовать образованию сфероидов графита в основном чугуне, строго ограничено.Добавленный магний вступает в реакцию с серой и кислородом в расплавленном чугуне и изменяет способ образования графита.

Ковкий чугун может быть недорогой альтернативой изделиям из кованой стали из-за его повышенного отношения прочности к весу, литейных свойств и обрабатываемости. Многие изделия, которые в прошлом производились из обработанной или изготовленной стали, сегодня отливают из высокопрочного чугуна. Ковкий чугун демонстрирует линейную зависимость напряжения от деформации, значительный диапазон пределов текучести и пластичности.Отливки производятся в широком диапазоне размеров с тонкими или толстыми участками.

Отливки из ковкого чугуна используются в ряде автомобильных приложений, включая коленчатые валы, распределительные валы, выпускные коллекторы, поршневые кольца и гильзы цилиндров. В землеройных, горнодобывающих и сельскохозяйственных отраслях отливки из высокопрочного чугуна используются для изготовления муфт, гидравлических клапанов, звездочек колес, компонентов гусеницы и обратной лопаты, конструкционных кронштейнов и роликов. Общие области применения включают гидроцилиндры, рамы машин, прокатные валки, сегменты туннелей, резиновые формы и оправки.

Распространенные марки ковкого чугуна различаются, прежде всего, структурой матрицы, содержащей сферический графит. Различия между марками являются результатом различий в составе, скорости охлаждения отливки или в результате термической обработки. Незначительные различия в составе или добавление сплавов могут использоваться для улучшения желаемой микроструктуры.

Сравнение возможностей: серый и ковкий чугун

Твердость: твердость — это наиболее часто определяемое свойство металла, потому что это простой тест, и многие полезные свойства напрямую связаны с твердостью.В пределах класса или типа серого чугуна твердость является хорошим индикатором технических свойств, но это соотношение не используется между типами серого чугуна, поскольку различия в структуре графита больше влияют на свойства при растяжении, чем на твердость.

Указание твердости в обозначенной области на каждой отливке — отличный метод проверки стабильности при производстве. Прочность на сжатие хорошо коррелирует с твердостью для всех типов железа. Твердость обычно дает хорошее представление о стойкости инструмента при обработке.Твердость серого чугуна (показанная в таблице 3) нельзя сравнивать напрямую с твердостью других металлов для определения таких свойств, как обрабатываемость или износостойкость. Серый чугун определенного размера или типа отливки также можно определить по его твердости по Бринеллю.

Из-за минимального влияния сфероидального графита высокопрочного чугуна на механические свойства твердость является полезным тестом для высокопрочного чугуна и может быть напрямую связана с другими свойствами. Взаимосвязь между прочностью на растяжение и твердостью надежна при типичном микроструктуре и химическом анализе.

Свойства при растяжении: Прочность на растяжение, предел текучести, пластичность и модуль упругости серого чугуна могут быть определены с помощью обычного испытания, как указано в стандарте ASTM A-48. Хотя предел текучести и пластичность можно измерить, они редко определяются или указываются. Его модуль упругости не является постоянным, как в случае стали, и меняется в зависимости от класса чугуна и типа нагружения графита.

На предел прочности серого чугуна влияют как обычные элементы, присутствующие в простом железе, такие как углерод, кремний, фосфор, сера и марганец, так и присутствие легирующих добавок и микроэлементов.

Обычно устанавливаемые свойства ковкого чугуна при растяжении — это предел прочности на разрыв, предел текучести и относительное удлинение. Минимальные значения этих свойств обычно устанавливаются спецификацией или подразумеваются указанием твердости отливки. Из-за номинального и постоянного влияния сфероидального графита, свойства при растяжении и твердость по Бринеллю высокопрочного чугуна хорошо коррелируют. Соотношение между прочностью на растяжение и твердостью зависит от микроструктуры.

Ковкий чугун сочетает в себе технологические преимущества серого чугуна (низкая температура плавления, хорошая текучесть и литье, а также способность к механической обработке) со многими инженерными преимуществами стали (высокая прочность, пластичность и износостойкость), что обеспечивает более высокие свойства материала при растяжении. и предел текучести, чем у серого чугуна. В таблице 4 показаны свойства различных марок высокопрочного чугуна.

Демпфирующая способность: Относительная способность материала поглощать вибрацию оценивается как его демпфирующая способность.Подавление вибрации путем преобразования механической энергии в тепло может иметь важное значение для конструкций и устройств с движущимися частями. Компоненты, изготовленные из материалов с высокой демпфирующей способностью, могут уменьшить шум, такой как дребезжание, звон и визг, и минимизировать уровень приложенных напряжений. Поскольку вибрация может вызвать неудовлетворительную работу или даже отказ, она может стать критическим фактором в работе оборудования.

Серый чугун демонстрирует исключительно высокую демпфирующую способность. По этой причине он идеально подходит для оснований и опор машин, блоков цилиндров двигателя и компонентов тормозной системы.Демпфирующая способность серого чугуна значительно выше, чем у стали или других видов чугуна. Чешуйки графита в сером чугуне меньше влияют на его свойства сжатия, чем на свойства растяжения. Прочность на сжатие серого чугуна обычно в три-четыре раза превышает его предел прочности.

Демпфирующая способность высокопрочного чугуна намного ниже, чем у серого чугуна. (См. Таблицу 5.) Например, если серый чугун и высокопрочный чугун имеют одинаковый состав, относительная демпфирующая способность серого чугуна равна 1.0, а ковкий чугун — 0,14. Тем не менее, ковкий чугун выгодно отличается от стальных сплавов с точки зрения демпфирующей способности, особенно в автомобильной промышленности, такой как вал-шестерни, где эта повышенная способность может снизить шум.

Отливки из серого чугуна для любой отрасли

Отливки из серого чугуна

Серый чугун (или серый чугун) — самый распространенный в мире тип черных литейных материалов. Он назван в честь серого цвета создаваемых им поверхностей излома, который вызван наличием графита.Серый чугун обычно используется в статических отливках, где жесткость или жесткость детали более важна, чем предел прочности или удлинение, например, в блоках цилиндров, различных корпусах, корпусах клапанов, отливках в формы и т. Д.

Распространенные сорта серого чугуна включают класс 30, класс 40 и класс 50

Химический состав серого чугуна

Нормальный химический состав микроструктуры графитного серого чугуна для отливок из серого чугуна составляет от 2,5 до 4,0% углерода и от 1 до 3% кремния по весу.Графит может занимать от 6 до 10% объема материала. Кремний важен в отличие от белого чугуна, потому что кремний является элементом, стабилизирующим графит в чугуне, что означает, что он позволяет сплаву производить графит вместо карбидов железа; при 3% кремния углерод почти не связывается с железом. Другой фактор, влияющий на графитизацию, — это скорость затвердевания; чем медленнее скорость, тем больше времени для диффузии углерода и его накопления в графит. При умеренной скорости охлаждения образуется более перлитная матрица, а при высокой скорости охлаждения — более ферритная матрица.Чтобы получить полностью ферритную матрицу, сплав необходимо отжечь. Быстрое охлаждение частично или полностью подавляет графитизацию и приводит к образованию цементита, который называют белым чугуном.

Графит приобретает форму трехмерной чешуи. В двух измерениях, когда под микроскопом появляется полированная поверхность, чешуйки графита выглядят как тонкие линии. Графит не имеет заметной прочности, поэтому их можно рассматривать как пустоты. Кончики хлопьев действуют как ранее существовавшие зазубрины; поэтому он хрупкий.Наличие чешуек графита делает серый чугун легко обрабатываемым, поскольку они имеют тенденцию легко растрескиваться по чешуйкам графита. Этот материал также имеет очень хорошую демпфирующую способность и поэтому в основном используется в качестве основы для крепления станков.

Отливки из серого чугуна

обычно используются для корпусов многих типов, включая головки цилиндров и кожухи, блоки цилиндров и другие приложения, работающие под давлением, где прочность и стоимость должны быть сбалансированы.

Состав и свойства серого чугуна

Серый чугун (Серый чугун) называется так, потому что цвета лица перелома.Содержит 1,5-4,3% углерода. и 0,3-5% кремния плюс марганец, сера и фосфор. это хрупкий с низкой прочностью на разрыв, но легко литье.

Все данные в этом документе относятся к китайскому стандарту ГБ / Т 9439-1988.

Предел прочности при растяжении образца отливки

Серый чугун сорт

Одноместный образец
Предел прочности при растяжении
σb≥ / МПа

Серый чугун отливки

Стенка толщина / мм

Растяжение прочность
σb≥ / МПа

HT100

100

> 2.5 ~ 10
> 10 ~ 20
> 20 ~ 30
> 30 ~ 40

130
100
90
80

HT150

150

> 2,5 ~ 10
> 10 ~ 20
> 20 ~ 30
> 30 ~ 40

175
145
130
120

HT200

200

> 2.5 ~ 10
> 10 ~ 20
> 20 ~ 30
> 30 ~ 40

220
195
170
160

HT250

250

> 4,0 ~ 10
> 10 ~ 20
> 20 ~ 30
> 30 ~ 50

270
240
220
200

HT300

300

> 10 ~ 20
> 20 ~ 30
> 30 ~ 50

290
250
230

HT350

350

> 10 ~ 20
> 20 ~ 30
> 30 ~ 50

340
290
260

Отливки прикрепленных образцов Прочность на растяжение Недвижимость

Серый чугун град

Стена толщина
/ мм

Растяжение прочность σb≥ / МПа

Растяжение прочность (справочная)
σb≥ / МПа

Прикреплено тестовый купон

Прикреплено тестовый блок

φ30 мм

φ50 мм

R15 мм

R25 мм

HT150

> 20 ~ 40
> 40 ~ 80
> 80 ~ 150
> 150 ~ 300

130
115


(115)
105
100

120
110



100
90

120
105
90
80

HT200

> 20 ~ 40
> 40 ~ 80
> 80 ~ 150
> 150 ~ 300

180
160


(155)
145
135

170
150



140
130

165
145
130
120

HT250

> 20 ~ 40
> 40 ~ 80
> 80 ~ 150
> 150 ~ 300

220
200


(190)
180
165

(210)
190



170
160

205
180
165
150

HT300

> 20 ~ 40
> 40 ~ 80
> 80 ~ 150
> 150 ~ 300

260
235


(230)
210
195

(250)
225



200
185

245
215
195
180

HT350

> 20 ~ 40
> 40 ~ 80
> 80 ~ 150
> 150 ~ 300

300
270


(265)
240
215

(290)
260



230
210

285
255
225
205

Прочие механические свойства отливок из серого чугуна

Марка

Прочность на сжатие
Прочность
σbc / МПа

Стрижка Прочность
τб / МПа

Удар Тестирование
αKV / (Дж / см2)

Безопасный диапазон напряжения

σ-1 / МПа

Модуль упругости Эластичность
Ε / ГПа

HT150

500 ~ 700

150 ~ 250

60 ~ 90

70 ~ 90

HT200

600 ~ 800

200 ~ 300

2 ~ 5

80 ~ 90

80 ~ 110

HT250

800 ~ 1000

250 ~ 350

4 ~ 8

100 ~ 140

100 ~ 130

HT300

1000 ~ 1200

300 ~ 450

7 ~ 10

120 ~ 160

120 ~ 140

HT350

1100 ~ 1300

350 ~ 500

9 ~ 11

140 ~ 180

130 ~ 160

Твердость отливок из серого чугуна

Серый чугун сорт

Твердость сорт

Твердость Ассортимент
HBS

Металлография

HT100

х 245

≤170

Феррит

HT150

h275

150 ~ 200

Феррит + Перлит

HT200

ч 295

170 ~ 220

Перлит

HT250

h315

190 ~ 240

Перлит

HT300

h335

210 ~ 260

Перлит (модифицированный чугун
)

HT350

h355

230 ~ 280

Перлит (модифицированный чугун
)

Серый чугун Термическая обработка отливок

Отливка
Вес
кг

Пуск
Температура
/ οC

Обогрев
Скорость
/ (οC / ч)

Консервация температура

Тепло Консервация
Время
/ ч

Охлаждение
Скорость
/ (οC / ч)

Финал Температура
/ οC

Чугун

Низколегированный чугун

Простой отливки

<200

≤200

≤100

500 ~ 550

550 ~ 570

4 ~ 6

30

200

200 ~ 2500

≤200

≤80

500 ~ 550

550 ~ 570

6 ~ 8

30

200

> 2500

≤200

≤60

500 ~ 550

550 ~ 570

8

30

200

Прецизионный Отливки

<200

≤200

≤100

500 ~ 550

550 ~ 570

4 ~ 6

20

200

200 ~ 2500

≤200

≤80

500 ~ 550

550 ~ 570

6 ~ 8

20

200

Отливка из серого чугуна, стандарты не указаны химический состав, поэтому мы предлагаем только следующие химия на основе реального производства.

Марка

Стена Толщина
/ мм

К

Si

млн

P ≤

S ≤

HT100

3.4 ~ 3,9

2,1 ~ 2,6

0,5 ~ 0,8

0,3

0,15

HT150

<30
30 ~ 50
> 50

3,3 ~ 3,5
3,2 ~ 3,5
3,2 ~ 3,5

2.0 ~ 2,4
1,9 ~ 2,3
1,8 ~ 2,2

0,5 ~ 0,8
0,5 ~ 0,8
0,6 ~ 0,9

0,2
0,2
0,2

0,12
0,12
0,12

HT200

<30
30 ~ 50
> 50

3,2 ~ 3,5
3,1 ~ 3.4
3,0 ~ 3,3

1,6 ~ 2,0
1,5 ~ 1,8
1,4 ~ 1,6

1,7 ~ 0,9
0,8 ~ 1,0
0,8 ~ 1,0

0,15
0,15
0,15

0,12
0,12
0,12

HT250

<30
30 ~ 50
> 50

3.0 ~ 3,3
2,9 ~ 3,2
2,8 ~ 3,1

1,4 ~ 1,7
1,3 ~ 1,6
1,2 ~ 1,5

0,8 ~ 1,0
0,9 ~ 1,1
1,0 ~ 1,2

0,15
0,15
0,15

0,12
0,12
0,12

HT300

<30
30 ~ 50
> 50

2.9 ~ 3,2
2,9 ~ 3,2
2,8 ~ 3,1

1,4 ~ 1,7
1,2 ~ 1,5
1,1 ~ 1,4

0,8 ~ 1,0
0,9 ~ 1,1
1,0 ~ 1,2

0,15
0,15
0,15

0,10
0,10
0,10

Серый чугун Сравнить

Индекс

Уезд

Серый чугун сорт

1

Китай

HT350

HT300

HT250

HT200

HT150

HT100

2

Японский

FC350

FC300

FC250

FC200

FC150

FC100

3

США

НЕТ.60

№ 50

№ 45

№35 / №40

№ 30

№ 25

№ 20

4

Россия

СЧ40

CЧ35

Ч30

CЧ34 / CЧ25

CЧ18 / CЧ20 / СЧ21

КЧ15

CЧ10

5

Германия

GG40

GG35

GG30

GG25

GG20

GG15

GG10

6

Италия

G35

G30

G25

G20

G15

G10

7

Франция

HGL400

FGL350

FGL300

FGL250

FGL200

FGL150

8

Англия

400

350

300

260

180/220

150

100

9

Польша

Z140

Z135

Z130

Z125

Z120

Z115

10

Индия

FG400

FG350

FG300

FG260

FG200

FG150

11

Румыния

FC400

FC350

FC300

FC250

FC200

FC150

12

Испанский

FG35

FG30

FG25

FG20

FG15

13

Бельгия

FGG40

FGG35

FGG30

FGG25

FGG20

FGG15

FGG10

14

Австралия

Т400

T350

Т300

T260

T220

Т150

15

Швеция

O140

O135

O130

O125

O120

O115

O110

16

Венгрия

OV40

OV35

OV30

OV25

OV20

OV15

17

Болгария

Вч45

Вч40

Вч35

Вч30

Вч25

18

ISO

350

300

250

200

150

100

19

КОПАНТ

FG400

FG350

FG300

FG250

FG200

FG150

FG100

20

Тайвань
(Китай)

FC300

FC250

FC200

FC150

FC100

21

Голландия

GG35

GG30

GG25

GG20

GG15

22

Люксембург

FGG40

FGG35

FGG30

FGG25

FGG20

FGG15

23

Австрия

GG35

GG30

GG25

GG20

GG15

24

Europa-Norm

EN-GJL-350

EN-GJL-300

EN-GJL-250

EN-GJL-200

EN-GJL-150

ГЛАВНАЯ | БЛОГ Кастинга | СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *