Серый и белый чугун: Сравниваем серый и белый чугун

Содержание

Серый и белый чугун

Содержание:

Серый и белый чугун

  • Серый чугун. Серый утюг (технология) существенно сплав Fe-Si-C содержа Mn, P, и S как неизбежные примеси. В структуре серого железа большая часть или весь углерод имеет форму графита. Отличительной особенностью структуры серого чугуна, определяющей многие его свойства, является то, что графит имеет форму пластины в пределах поля зрения микроразреза. Наиболее широко используется гиперэвтрустулярный чугун, который содержит С от 2,4 до 3,8%.Чем больше содержание углерода в чугуне, тем больше образуется графита, что снижает его механические свойства properties. In в связи с этим количество углерода в чугуне обычно не превышает 3.8%.

At в то же время, чтобы обеспечить высокие характеристики литья (хорошая текучесть), углерод должен быть не менее 2,4%. Кремний, содержание которого в сером чугуне находится в пределах от 1,2 до 5%, оказывает большое влияние на структуру и, соответственно, на свойства чугуна. Поэтому при изучении структурного образования промышленного чугуна необходимо учитывать не диаграмму состояния Fe-C, а тройную диаграмму Fe-Si-C На рисунке показана часть трехфазной диаграммы состояния Fe-Si-C относительно постоянного содержания кремния (2,0%). 94.Стабильной системе Fe — c в диаграмме (рис. 83 ниже) и, в отличие от системы Fe — с — si системы, обернуть Кристалл(Ж+ 5-феррита->А),

эвтектического(Ж->А+Г)и анализом (а->Ф+Г)превращение определенной температуре в определенном диапазоне температур. Людмила Фирмаль

такое бывает. Охлаждение чугуна в реальных условиях приводит к значительным отклонениям. Поэтому на диаграмме равновесного состояния, согласно диаграмме равновесного состояния, невозможно судить о фазе процесса коагуляции и результате структуры. Структура чугуна при литье зависит главным образом от химического состава(содержания углерода и кремния) и скорости кристаллизации. 147 рисунок 94. Диаграмма состояния Fe-Si-C (2,0% Si): W-жидкий сплав, F-феррит.

Г-графит. Углеродная Ганна, не нужно много. Кремний способствует процессу графитизации и действует в том же направлении, что и замедление скорости охлаждения. С одной стороны, содержание углерода и кремния в чугуне, а с другой стороны, изменяя скорость охлаждения, можно получить различную структуру металлической основы чугуна.

В зависимости от содержания кремния и углерода в чугуне структурная схема чугуна, на которой показана структура отливки толщиной 50 мм, приведена на рисунке 1. 95 a. At при заданном содержании углерода, чем больше кремния в чугуне, тем полнее протекает процесс графитации. Чем больше кремния содержится в железе, тем лучше Структура. Некоторые виды чугуна различают по содержанию углерода, который связан с цементитом. 1.Белый чугун; весь углерод находится в форме цементита Fe3C. Структура чугуна (рис.96, а) представляет собой перлит и ковшбрит (площадь 951). 2.Половина чугуна; большая часть углерода (более 0,8%) находится в форме Fe3C. структура чугуна-перлит, божья коровка и слоистый графит 1(область II На рисунке 95).

3.Перлит серого чугуна; структура (рис. 96, б) — перлит и пластина— Содержание s l° / 0 толщина отливки, мм a) 5) Рисунок 95.

  • Структура чугуна: а-влияние С и Si на структуру чугуна. б-влияние скорости охлаждения (толщины отливки) и количества C4-Si на структуру чугуна; / — белый чугун; I-V-серый чугун 1. графит кристаллизуется в довольно сложной форме(см. рис. 84.6), но поперечное сечение микротрещины имеет вид пластины. 148% < i \ i mind (x 500) отчет о микроструктуре: а-осел железный; 6-я и цкпи. iii чугун нэппе.1. ферритно-перлитного серого Уи; г ’ — феррита решетки Туту 4.Ферриты-перлитного серого чугуна; и экскурсионное руки(рис. 96, в) — перлит,| Фер! И многослойный подсчет!- (Площадь / Ina рисунок 95).Чугун, в зависимости от степени разложения: лектидный цемент находится в связанном состоянии от 0,7 до 0,1«.С. 5.Феррит серого чугуна, структура (рисунок 96.Рисунок 95.In в этом случае весь углерод находится в виде графита. При заданном содержании углерода и кремния процесс и-фитизации протекает более полно и происходит охлаждение slower.
    и чугуна, поэтому содержание Oni Ничит до 0.1-0.12%.In серый чугун, сера

    образует сульфиды (FeS, MnS) или их твердые растворы (Fe, Mn) S. Людмила Фирмаль

    Содержание фосфора в сером железе составляет около 0,2%, но в некоторых случаях допускается до 0,5%.При увеличении содержания фосфора в структуре чугуна образуется твердое включение фосфидной эвтектики: серого железа, двойного Fe3P-аустенита и белого тройного Fe3C—Fe3P-аустенита. С образованием эвтектики улучшаются литейные характеристики чугуна(повышается текучесть), что повышает хрупкость отливок. Механические свойства чугуна обусловлены его структурой, в основном графитовыми компонентами. Чугун можно рассматривать как сталь, через которую проникает графит. Графит играет роль разреза, ослабляя металлическую основу structure. In в этом случае механические свойства зависят от количества, размера и характера распределения графитовых включений. Чем меньше графитовых включений, тем они мельче, тем больше степень изоляции друг от друга и тем больше прочность чугуна.

    0,5%).Графитовые включения мало влияют на снижение прочности при сжатии и твердости. Его величина определяется в основном структурой чугунного металлического основания. При уплотнении чугун подвергается большой деформации, а трещина имеет сдвиговые свойства под углом 45°.В зависимости от качества чугуна и его структуры, разрывная нагрузка при сжатии может быть в 3-5 раз выше, чем при растяжении.

    Поэтому рекомендуется использовать чугун в основном для прессования изделий. Графитовая пластина менее важна, чем натяжение, а сжимающее напряжение на части изделия снижает прочность и изгиб. Прочность на изгиб имеет промежуточные значения прочности на растяжение и прочности на сжатие. Твердость чугуна в соответствии с металлической основой HB 143-255. Графит, нарушая сплошность металлической основы, делает чугун нечувствительным ко всем видам концентраторов внешних напряжений (дефектам поверхности, выемкам, подрезам и т. д.). В результате серый чугун обладает практически такой же конструкционной прочностью, как отливки с простыми или плоскими поверхностями и со сложными формами с плохо вырезанными или обработанными поверхностями.

    Графит повышает износостойкость и антифрикционность чугуна благодаря своему уникальному «смазывающему» действию и повышенной прочности смазочной пленки. Это очень важно для графита, чтобы улучшить обрабатываемость путем резки и разрушения стружки. 150 ′> 1. металлическая основа из серого чугуна обеспечивает максимальную прочность и износостойкость для перлитных конструкций (рис.96, б) без повышения пластичности и вязкости чугуна, наличие феррита в структуре снижает прочность и износостойкость. Самой низкой прочностью феррита является серый чугун. Серый чугун маркируется буквой С-серый и Н-чугун(ГОСТ 1412-70).За буквой следует цифра.

    Первое число показывает среднюю прочность на растяжение, и 2-ое число показывает среднюю прочность на растяжение испытания на изгиб. Поскольку относительное удлинение всего серого чугуна практически равно нулю, прочность на изгиб используется для оценки пластичности чугуна. Серый чугун по характеристикам и применению можно разделить на следующие группы: Зарубежные и зарубежные фирмы-среднего класса (МФ 00, МФ 12-28, МФ 15-32, МФ 18-36)с пределом прочности при растяжении 12-18 и изгибе 28-40 кгс / мм2. 0.15%S (химический состав. Установите согласно толщине стены отливки).Структура чугуна-перлит, феррит и грубый (MF 00, MF 12-28) или средний размер графита.

    Эти чугуны используются при изготовлении посторонних деталей с легкой рабочей нагрузкой. Например, чугун SCh 12-28 используется для строительных колонн, фундаментных плит, а чугун SCh 15-32 и SCh 18-36 используется для легких деталей нагрузки, таких как сельскохозяйственная техника, станки, автомобили, тракторы и фитинги. Перлит марок (СЧ 21-40, СЧ 24-44, СЧ 28-48, СЧ 32-52, СЧ 36-56, СЧ 40-60) используются для литья прочное постельное станков и механизмов, поршней, цилиндров, износ деталей, работающих под высоким давлением условия (компрессоров, компрессоров и турбин, для литья под давлением оборудование для литья под давлением, металлургическое оборудование и т. д.). части, etc.).Эти чугунные структуры представляют собой мелкий пластинчатый перлит (сорбит) с мелкими спиральными включениями графита.

    Паррит. Угун включает в себя так называемую сталь и улучшенный чугун.

    0.2%годовых; с? O, 12% S. содержание кремния в этих чугунах должно быть достаточным для предотвращения отбеливания чугуна.%Чугуна (МФ 32-52, МФ 36-56, МФ 40-60 и МФ 44-64) получают путем добавления специальных добавок-модификаторов (75% ферросилиция в жидком чугуне перед чугуном, силикат кальция в количестве 0с3-0,8% и др.).

    Модификации используются для получения перлитной металлической основы, в которой чугунные отливки различной толщины стенки перемежаются с небольшим количеством изолированных среднеразмерных изолирующих графитовых пластин. Коррекция наиболее эффективна при использовании чугуна определенного состава и перегрева 1400’c перед изменением на 151.Перегрев способствует более плотному литью, обеспечивая измельчение графитовых включений. Модификация состоит из относительно небольшого количества кремния и повышенного количества марганца и наносится на полу-чугун без модификаторов, т. е. низкоуглеродистый чугун со структурой редебрита,

    перлита и графита. Примерный химический состав чугуна: 2,5-3,0% C; 1,1-1,5% Si; 0,8-1,2% Mp; <0,2% P и<0,12% S (MF 4 0-60 и MF 44-64). Чтобы снять напряжение литейного цеха и стабилизировать размер, отливки из чугуна отжигают при 500-570 ° С. В зависимости от формы и размера отливки, время выдержки при температуре отжига составляет от 3 до 10 часов, а охлаждение после отжига замедляется вместе с печью. После такой обработки механические свойства мало изменяются, а внутреннее напряжение уменьшается на 80-90%.Естественное старение чугуна может быть использовано для снятия напряжения в чугунных отливках.

    Держите чугун на складе в течение 6-10 месяцев. При таком воздействии стресс снижается на 40-50%. Антифриз применяется при изготовлении подшипников скольжения, втулок и других деталей, которые часто работают за счет трения с металлом в присутствии смазки. Эти чугуны должны обеспечивать низкое трение (низкий коэффициент трения), то есть антифрикционное. Антифрикционные свойства чугуна определяются соотношением основного перлита к Ферриту, а также количеством и формой графита. Антифрикционный чугун вышел! АЧС-1(3.

    2 ~ 3.6%с,1.3 ~ 2.0%Си; 0.6 ~ 1.2% Мп; 0.15% Р; < 0.12% с; 0.2 ~ 0.4%.ЧР; 1.5-2.0%КР), АСФ-2 (3.2-3.8% с; 1.4-2.2% Си; 0.4-0.7% Мп; 0.15-0.4% годовых; <0.12% с; 0.2-0.4%СГ; 0.03-0.5% Н; 0.3-0.5% CU) и АСФ-3 (0.3-0.5% с; 0.0-0.2-6.2% Си; 0.7 Мп% с;

    0.7 Мп; 0.7 1 а-антифрикционный, Н-чугунный, с-серый. Затвердетый или нормализованный стальной вал и спаренные части сделаны из перлитного серого литого железа ASF-1 и ASF-2.To при работе с валами, не прошедшими термическую обработку, применяют перлитно-ферритный чугун АЧС-3. Перлитное железо с повышенным содержанием фосфора (0,3-0,5%) применяют при изготовлении поршневых колец. Металлическая основа, состоящая из тонкого перлита и равномерно распределенной фосфидной эвтектики, обеспечивает высокую износостойкость кольца за счет наличия изолированных рамелаграфитовых отложений.

    Белый Н отбеливанию чугуна. Из-за наличия в нем цементита применение ограничено, так как белый чугун обладает высокой твердостью и является хрупким, практически не пригодным для механической обработки. Отбеливание-это литье из чугуна, в котором поверхностный слой имеет белую (или наполовину) чугунную структуру, а сердцевина-серый чугун. Между этими зонами может быть переходный слой. Отбеливание на определенную глубину (12-30 мм) происходит в результате быстрого охлаждения. В результате отливки чугуна в форму (кокиль), поверхность 152ния становится песчаной. Должный к высокой поверхностной твердости (HB 400-500) определяет свое превосходное сопротивление к ссадине и полировать в частности, свернутое отбеленное литое железо произведен от кренов как шарик для станов листа, колес и Mills.

    In в этом случае используется низкий кремнийсодержащий чугун, что делает его более отбеливающим. Примерный состав: 2,8-3,6%C; 0,5-0,8% Si; 0,4-0,6% MP. Должный к различному охлаждая тарифу поперечного сечения и продукции различных структур, отливка имеет большое внутреннее напряжение, которое может причинить cracking. To снимают напряжение, отливку подвергают термической обработке. То есть tlx нагревается до 500-550°C

    Смотрите также:

    Решения задач по материаловедению

    Отличие серого чугуна от белого

    Металлические сплавы железа и углерода, где содержание второго элемента превышает 2,14%, называют чугунами. К белым чугунам относят такие сплавы, в которых углерод представлен в виде карбида железа Fe3C (цементита). Именно из-за светлого цвета на изломе их и называют белым.

    Условия изготовления отливок из белой марки приведены в ГОСТ 1215-79 и ГОСТ 26358-84. В них указаны технические требования, порядок приемки, испытаний, транспортирования и хранения чугунных сплавов. Маркируется буквами БЧ.

    Виды выпускаемого белого чугуна

    В зависимости кристаллической структуры, а так же наличия и соотношения составляющих элементов белые чугуны подразделяют на:

    • обыкновенный;
    • легированный;
    • жаропрочный;
    • нержавеющий.

    Отдельным видом выделяют чугунные сплавы с высоким удельным электрическим сопротивлением.

    Внутренняя структура обыкновенного белого чугуна содержит углерод в виде цементитных зерен. Количество углерода влияет на температуру плавления и в зависимости от этого чугуны подразделяют на:

    1. доэвтектические с более низкой температурой плавления, углерода не боле 4,3%;
    2. эвтектический с содержанием углерода 4,3%;
    3. заэвтектические – более 4,35% и может достигать – 6,3%.

    Эффекта отбеливания чугуна достигают путем быстрого охлаждения отливки, которая в результате получается неоднородной по своему составу. Верхний слой, толщиной до 30 мм, становится белым, а остальная сердцевина представляет собой обычный серый чугун.

    Достоинства и недостатки

    Как и все чугунные сплавы, белые отличаются большой прочностью в сочетании с хрупкостью при сильных механических ударах. В числе основных положительных качеств белого чугуна следует назвать:

    • высокую твердость;
    • большое удельное сопротивление;
    • износостойкость;
    • повышенное сопротивление коррозии.

    Важным качеством белых чугунов считается очень хорошая устойчивость к воздействию высоких температур, которая используется для снижения количества трещин в первоначальных отливках.

    К основным недостаткам относят такие качества, как:

    • хрупкость и возможность разрушения при механических воздействиях;
    • низкие литейные качества и плохое заполнение форм;
    • вероятность образования внутренних трещин при отливке;
    • сложная и некачественная механическая обработка.

    Образование дефектов при сваривании из-за быстрого выгорания углерода и образования пор.

    Область применения

    Обыкновенный белый чугун используют весьма ограниченно, поскольку он плохо применим к механической и термической обработке. Для производства изделий он часто применяется в виде необработанных или частично обработанных отливок.

    Самое широкое применение сплав получил при изготовлении крупных деталей простой конфигурации. Это корпуса и детали станков и прокатных станов, шары для мельниц, приводные и опорные колеса. Кроме этого белый чугун используют для изготовления узлов агрегатов, которые испытывают на себе постоянное воздействие абразивных материалов.

    Важным моментом является использование обычного чугуна в качестве сырья для изготовления ковких сортов железоуглеродистых чугунных и стальных сплавов.

    Легирование белого чугуна

    Наличие в составе сплава легирующих добавок сильно изменяет его физические свойства, которые значительно расширяют его область применения. В качестве легирующих элементов в металлургии используют очень распространенные вещества.

    Для повышения твердости в железоуглеродистый чугунный сплав могут быть добавлены: никель, фосфор, марганец, хром, ванадий, кремний, медь, титан и сера.

    В том случае, если количество легирующих добавок примерно равно углеродному содержанию, чугун приобретает предельно возможную твердость.

    Износостойкость, как физическая характеристика белого чугуна, рассматривается независимо от его твердости. Ее повышения достигают изменением структуры металла путем добавления карбидов и фосфидов в виде равномерно распределенных включений. Качество отливки деталей напрямую зависит от химического состава сплавов и количества легирующих элементов.

    В зависимости от процентного содержания легирующих примесей белый чугун подразделяют на:

    • низколегированный до 2,5%;
    • среднелегированный до 10%;
    • высоколегированный.

    Уже готовые отливки из чугуна подвергаются дополнительной температурной обработке (отжигу), в результате которой снимаются внутренние напряжения металла и происходит стабилизация внешних размеров. Температура отжига белого легированного чугуна около 850°C.

    Процесс нагрева и охлаждения происходит медленно для исключения образования внутренних трещин и других дефектов.

    Легированные чугунные сплавы получили широкое применение в производстве:

    • деталей промышленного оборудования и станков;
    • узлов и деталей автомобилей, тракторов и сельскохозяйственной техники;
    • подвижного железнодорожного состава; труб, насосов, котлов;
    • бытовых и хозяйственных изделий.

    Это обусловлено улучшенными качествами металлов по сравнению с обычным белым чугуном.

    Нержавеющие сплавы

    Для повышения устойчивости белого чугуна к коррозии в него добавляют большое количество хрома. Это приводит к образованию оксидной пленки на поверхности и дальнейшему прекращению доступа кислорода. Кроме этого высокохромистый белый чугун приобретает устойчивость к щелочным растворам, серной и азотной кислоте.

    Дополнительно процесс легирования хромом предупреждает возможность коагуляции карбидов при сильном нагреве сплава. Это позволяет получать качественные сварные соединения деталей из белого чугуна. Если в процессе легирования вместе с хромом добавлены никель и молибден, то полученный нержавеющий сплав по прочности можно сравнивать с лучшими жаропрочными сталями, которые намного дороже.

    Хромосодержащий белый чугун применяют в случаях тяжелых эксплуатационных условий, присутствия щелочей и окислителей, потребности высокого электросопротивления.

    Белый жаропрочный чугун

    Для получения чугунного сплава способного сохранять первоначальные размеры в процессе циклических нагревов до высокой температуры в него, кроме хрома, добавляют:

    При этом металл относится к группе нержавеющих белых чугунов и может использоваться во многих отраслях деятельности.

    Сплавы с высоким удельным сопротивлением

    Такие виды белого чугуна применяют для изготовления литых нагревателей электрических печей и сушек, работающих при температуре до 900°C. Для получения сплава в него добавляют:

    Такой белый чугун с высоким удельным сопротивлением называют сормайт и используют для изготовления электронагревателей различной мощности.

    Белый чугун нельзя назвать слишком распространенным сплавом из-за технических трудностей при его механической и термической обработке. Однако создание легированных сплавов значительно расширяет сферу применения этого материала в результате кардинального изменения его физических и химических свойств.

    При этом процесс легирования не требует использования редких и очень дорогих добавок. Поэтому применение белого чугуна для изготовления изделий и заготовок будут расширяться.

    Чугунами называют железоуглеродистые сплавы, содержащие более 2 %. углерода. Чугун обладает более низкими механическими свойствами, чем сталь, но дешевле и хорошо отливается в изделия сложной формы. Различают несколько видов чугуна. Белый чугун, в котором весь углерод (2,0. 3,8%) находится в связанном состоянии в виде Fe3C (цементита), что и определяет его свойства: высокие твердость и хрупкость, хорошую сопротивляемость износу, плохую обрабатываемость режущими инструментами. Белый чугун применяют для получения серого и ковкого чугуна и стали. Серый чугун содержит углерод в связанном состоянии только частично (не более 0,5%). Остальной углерод находится в чугуне в свободном состоянии в виде графита. Графитовые включения делают цвет излома серым. Чем излом темнее, тем чугун мягче. Образование графита происходит в результате термической обработки белого чугуна, когда часть цементита распадается на мягкое пластичное железо и графит. В зависимости от преобладающей структуры различают серый чугун на перлитной, ферритной или ферритоперлитной основе. При медленном охлаждении сплавов железо – углерод происходит выделение графита. Серый чугун широко применяется в машиностроении, так как легко обрабатывается и обладает хорошими свойствами. В зависимости от прочности серый чугун подразделяют на 10 марок (ГОСТ 1412). Серые чугуны при малом сопротивлении растяжению имеют достаточно высокое сопротивление сжатию. Серые чугуны содержат углерода – 3,2…3,5 %; кремния – 1,9…2,5 %; марганца –0,5…0,8 %; фосфора – 0,1…0,3 %; серы – Стр 4 из 10 4 5 6 7 8 9 10

    Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:

    Сервис бесплатной оценки стоимости работы

    1. Заполните заявку. Специалисты рассчитают стоимость вашей работы
    2. Расчет стоимости придет на почту и по СМС

    Номер вашей заявки

    Прямо сейчас на почту придет автоматическое письмо-подтверждение с информацией о заявке.

    Белые чугуны: состав, свойства, область применения.

    Углерод находится в виде цементита Fe3C. Излом будет белый, если сломать. В структуре доэвтектического чугуна HB 550 наряду с перлитом и вторичным цементитом присутствует хрупкая эвтектика (ледебурит), количество которой достигает 100% в эвтектическом чугуне. Структура заэвтектического чугуна состоит из эвтектики (Лп) и первичного цементита, выделяющегося при кристаллизации из жидкости в виде крупных пластин. Высокая твёрдость, трудно обрабатывается резанием. Гл. свойство: высокая износостойкость. Чугун хрупкий. Редко применяется в машиностроении. Используется при изготовлении жерновов на мельнице, прокатные валки на прокатных станках, изгороди делают из этого чугуна. Если отливка небольшая (до 10 кг), то образуется белый чугун при быстром охлаждении.

    Получение: В доменных печах выплавляют белые чугуны трех типов: литейный коксовый, передельный коксовый и ферросплавы.

    Структура не оказывает влияние на пластичность, она остается чрезвычайно низкой. Но оказывает влияние на твердость. Механическая прочность в основном определяется количеством, формой и размерами включений графита. Мелкие, завихренной формы чешуйки графита меньше снижают прочность. Такая форма достигается путем модифицирования. В качестве модификаторов применяют алюминий, силикокальций, ферросилиций.

    Серый чугун широко применяется в машиностроении, так как легко обрабатывается и обладает хорошими свойствами.

    В зависимости от прочности серый чугун подразделяют на 10 марок (ГОСТ 1412).

    Серые чугуны при малом сопротивлении растяжению имеют достаточно высокое сопротивление сжатию.

    Серые чугуны содержат углерода – 3,2…3,5 %; кремния – 1,9…2,5 %; марганца –0,5…0,8 %; фосфора – 0,1…0,3 %; серы –

    Обозначаются индексом СЧ (серый чугун) и числом, которое показывает значение предела прочности, умноженное на 10 -1 СЧ 15.

    Получение: Графит образуется в серых чугунах в результате распада хрупкого цементита. Этот процесс называют графитизацией. Распад цементита вызывают искусственно путем введения кремния или специальной термической обработки белого чугуна.

    Высокопрочный чугун с шаровидным графитом.

    Высокопрочные чугуны (ГОСТ 7293) могут иметь ферритную (ВЧ 35), феррито-перлитную (ВЧ45) и перлитную (ВЧ 80) металлическую основу.

    Получают эти чугуны из серых, в результате модифицирования магнием или церием (добавляется 0,03…0,07% от массы отливки). По сравнению с серыми чугунами, механические свойства повышаются, это вызвано отсутствием неравномерности в распределении напряжений из-за шаровидной формы графита.

    Чугуны с перлитной металлической основой имеют высокие показатели прочности при меньшем значении пластичности. Соотношение пластичности и прочности ферритных чугунов – обратное.

    Высокопрочные чугуны обладают высоким пределом текучести,

    ,

    что выше предела текучести стальных отливок. Также характерна достаточно высокая ударная вязкость и усталостная прочность,

    ,

    при перлитной основе.

    Высокопрочные чугуны содержат: углерода – 3,2…3,8 %, кремния – 1,9…2,6 %, марганца – 0,6…0,8 %, фосфора – до 0,12 %, серы – до 0,3 %.

    Эти чугуны обладают высокой жидкотекучестью, линейная усадка – около 1%. Литейные напряжения в отливках несколько выше, чем для серого чугуна. Из-за высокого модуля упругости достаточно высокая обрабатываемость резанием. Обладают удовлетворительной свариваемостью.

    Из высокопрочного чугуна изготовляют тонкостенные отливки (поршневые кольца), шаботы ковочных молотов, станины и рамы прессов и прокатных станов, изложницы, резцедержатели, планшайбы.

    Отливки коленчатых валов массой до 2..3 т, взамен кованых валов из стали, обладают более высокой циклической вязкостью, малочувствительны к внешним концентраторам напряжения, обладают лучшими антифрикционными свойствами и значительно дешевле.

    Обозначаются индексом ВЧ (высокопрочный чугун) и числом, которое показывает значение предела прочности, умноженное на ВЧ 100.

    Получение: Высокопрочные чугуны (ГОСТ 7293—79) — разновидность серых чугунов, которые получают при модификации их магнием или церием. Графитовые включения в этих чугунах имеют шаровидную форму.

    Получают отжигом белого доэвтектического чугуна.

    Хорошие свойства у отливок обеспечиваются, если в процессе кристаллизации и охлаждения отливок в форме не происходит процесс графитизации. Чтобы предотвратить графитизацию, чугуны должны иметь пониженное содержание углерода и кремния.

    Ковкие чугуны содержат: углерода – 2,4…3,0 %, кремния – 0,8…1,4 %, марганца – 0,3…1,0 %, фосфора – до 0,2 %, серы – до 0,1 %.

    Формирование окончательной структуры и свойств отливок происходит в процессе отжига, схема которого представлена на рис. 11.4. Отливки выдерживаются в печи при температуре 950…1000С в течении 15…20 часов. Происходит разложение цементита:Fe3C→Fey(C)+C.

    Структура после выдержки состоит из аустенита и графита (углерод отжига).При медленном охлаждении в интервале 760…720 o С, происходит разложение цементита, входящего в состав перлита, и структура после отжига состоит из феррита и углерода отжига (получается ферритный ковкий чугун).

    При относительно быстром охлаждении (режим б, рис. 11.3) вторая стадия полностью устраняется, и получается перлитный ковкий чугун.

    Структура чугуна, отожженного по режиму в, состоит из перлита, феррита и графита отжига (получается феррито-перлитный ковкий чугун)

    По механическим и технологическим свойствам ковкий чугун занимает промежуточное положение между серым чугуном и сталью. Недостатком ковкого чугуна по сравнению с высокопрочным является ограничение толщины стенок для отливки и необходимость отжига.

    Отливки из ковкого чугуна применяют для деталей, работающих при ударных и вибрационных нагрузках. Из ферритных чугунов изготавливают картеры редукторов, ступицы, крюки, скобы, хомутики, муфты, фланцы.

    Из перлитных чугунов, характеризующихся высокой прочностью, достаточной пластичностью, изготавливают вилки карданных валов, звенья и ролики цепей конвейера, тормозные колодки.

    Обозначаются индексом КЧ (высокопрочный чугун) и двумя числми, первое из которых показывает значение предела прочности, умноженное на , а второе – относительное удлинение – КЧ 30 – 6.

    Получение: Ковкие чугуны— разновидность серых чугунов, получаемая путем длительного (до 80 ч) выдерживания белых чугунов при высокой температуре. Такая термическая обработка называется томлением. При этом цементит распадается и выделив­шийся при его распаде графит образует хлопьевидные включения. В зависимости от температуры и длительности выдерживания ковкие чугуны получают на ферритной и ферритно-перлитной основах.

    Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

    Лучшие изречения: Студент – человек, постоянно откладывающий неизбежность. 10178 – | 7215 – или читать все.

    Серый чугун (Реферат) — TopRef.ru

    Министерство сельского хозяйства и продовольствия РБ

    Белорусский Государственный Аграрно Технический Университет

    Кафедра ППС

    Реферат на тему:

    Серый чугун

    Выполнил: студент 2 эа гр.

    Алейчик Дмитрий

    Проверил: Довнар И.В.

    Минск 2009

    Чугун

    Чугуном называется сплав железа с углеродом, содержащий углерода от 2,14 до 6,67%.

    Чугун — дешевый машиностроительный материал, обладающий хорошими литейными качествами. Он является сырьем для выплавки стали. Получают чугун из железной руды с помощь топлива и флюсов.

    Получение чугуна — сложный химический процесс. Он состоит из трех стадии: восстановления железа из окислов, превращения железа в чугун и шлакообразования. Подробно этот процесс рассматривается в курсе химии.

    Серый чугун

    Чугун, у которого большая часть углерода находится в свободном состоянии в виде графита, называется серым чугуном. Серый чугун мягкий, хорошо обрабатывается режущим инструментом. В изломе имеет серый цвет. Серый чугун обладает малой пластичностью, его нельзя ковать, так как содержащийся в нем графит способствует раскалыванию металла. Серый чугун значительно лучше работает на сжатие, чем на растяжение. Получается серый чугун путем медленного охлаждения после плавления или нагревания. Температура плавления серого чугуна 1100—1250° С.

    Обычно серый чугун содержит 2,8—3,6% углерода, 1,6—3,0% кремния, 0,5—1% марганца, 0,2—0,8% фосфора и 0,05—0,12% серы. Сера уменьшает жидкотекучесть и прочность чугуна, увеличивает его литейную усадку и затрудняет его сварку. Фосфор делает чугун более жидкоплавким и улучшает его свариваемость, но повышает твердость и хрупкость.

    Если серый чугун быстро охлаждать после плавления, то он отбеливается, т. е. частично превращается в белый, и становится очень хрупким и твердым. Наличие в составе чугуна большого количества кремния способствует получению серого чугуна.

    Присутствие в чугуне большого количества марганца способствует отбеливанию чугуна.

    Недостатком серого чугуна является хрупкость, препятствующая его использованию для изготовления деталей машин, подвергающихся ударным нагрузкам.

    Марки чугунов, например СЧ12-28, читаются следующим образом: СЧ— серый чугун, первые двухзначные цифры 12, 15, 18 и т. д. — средняя величина предела прочности при испытании на разрыв в кг/мм2, а вторые — 28, 32 и т. д. — то же при изгибе.

    Применение

    чугун серый сплав примесь

    Серый чугун наиболее широко применяется в машиностроении для отливок различных деталей машин. Он достаточно хорошо сваривается, особенно с применением предварительного подогрева. Он мало пластичен и вязок, но легко обрабатывается резанием, применяется для малоответственных деталей и деталей, работающих на износ. Серый чугун с высоким содержанием фосфора (0,3—1,2%) жидкотекуч и используется для художественного литья.

    Свойства чугуна

    Зависят главным образом от содержания в нем углерода и других примесей, неизбежно входящих в его состав: кремния (до 4,3%), марганца (до 2%), серы (до 0,07%) и фосфора (до 1,2%).

    Углерод — один из главных элементов в чугуне. В зависимости от количества и состояния входящего в сплав углерода получаются те или иные сорта чугуна. С железом углерод соединяется двояко: в жидком чугуне углерод находится в растворенном состоянии, а в твердом — в химически связанном с железом или в виде механической примеси в форме мелких пластинок графита.

    Кремний — важнейший после углерода элемент в чугуне, он увеличивает его жидкотекучесть, улучшает литейные свойства и делает чугун более мягким.

    Марганец повышает прочность чугуна.

    Сера в чугуне — вредная примесь, вызывающая красноломкость (образование трещин в горячих отливках). Она ухудшает жидкотекучесть чугуна, делая его густым, вследствие чего он плохо заполняет форму.

    Фосфор понижает механические свойства чугуна и вызывает хладноломкость (образование трещин в холодных отливках). В зависимости от состояния, в котором углерод находится в чугуне, чугун подразделяется на белый (углерод в химическом соединении с железом в виде цементита FeC) и серый (свободный углерод в виде графита).

    Белый чугун очень твердый и хрупкий, плохо поддается отливке, трудно обрабатывается режущим инструментом. Он обычно идет на переплавку в сталь или на получение ковкого чугуна и поэтому называется передельным.

    Серый чугун наиболее широко применяется в машиностроении. Он мало пластичен и вязок, но легко обрабатывается резанием, применяется для малоответственных деталей и деталей, работающих на износ.

    Легированный чугун наряду с обычными примесями содержит элементы: хром, никель, титан и др. Эти элементы улучшают твердость, прочность, износостойкость. Различают хромистые, титановые, никелевые чугуны. Их применяют для изготовления деталей машин с повышенными механическими свойствами, работающих в водных растворах, в газовых и других агрессивных средах.

    Специальный чугун, или ферросплав, имеет повышенное содержание кремния или марганца. К нему относятся ферромарганец, содержащий до 25% марганца, и ферросилиций, содержащий 9—13% кремния и 15—25% марганца. Эти чугуны применяются при плавке стали для ее раскисления, т.е. для удаления из стали вредной примеси — кислорода.

    Ковкий чугун получают термообработкой из белого чугуна. Он получил свое название из-за повышенной пластичности и вязкости (хотя обработке давлением не подвергается). Ковкий чугун обладает повышенной прочностью при растяжении и высоким сопротивлением удару. Из ковкого чугуна изготовляют детали сложной формы: картеры заднего моста автомобилей, тормозные колодки, тройники, угольники и т. д.

    Маркируется ковкий чугун двумя буквами и двумя числами, например КЧ 370-12. Буквы КЧ означают ковкий чугун, первое число—предел прочности (в МПа) на разрыв, второе число — относительное удлинение (в процентах), характеризующее пластичность чугуна.

    Высокопрочный чугун получают введением в жидкий серый чугун специальных добавок. Он применяется для изготовления более ответственных изделий, заменяя сталь (коленчатых валов, поршней, шестерен и др.). Маркируется высокопрочный чугун также двумя буквами и двумя числами, например ВЧ 450-5. Буквы ВЧ обозначают высокопрочный чугун, а числа имеют то же значение, что и в марках ковкого чугуна

    Чугун





    Заказать обратный звонок

    Белый и серый чугун. Серый и белый чугуны резко различаются по свойствам. Белые чугуны очень твердые и хрупкие, плохо обрабатываются режущим инструментом, идут на переплавку в сталь и называются передельными чугунами. Часть белого чугуна идет на получение ковкого чугуна.

    Серые чугуны — это литейный чугун. Серый чугун поступает в производство в виде отливок. Серый чугун является дешевым конструкционным материалом. Он обладает хорошими литейными свойствами, хорошо обрабатывается резанием, сопротивляется износу, обладает способностью рассеивать колебания при вибрационных и переменных нагрузках. Свойство гасить вибрации называется демпфирующей способностью. Демпфирующая способность чугуна в 2—4 раза выше, чем стали. Высокая демпфирующая способность и износостойкость обусловили применение чугуна для изготовления станин различного оборудования, коленчатых и распределительных валов тракторных и автомобильных двигателей и др. Выпускают следующие марки серых чугунов (в скобках указаны числовые значения твердости НВ) :СЧ 10(143—229), СЧ 15 (163-229), СЧ 20 (170-241), СЧ 25 (180-250), СЧ 30(181-255), СЧ 35 (197-269), СЧ 40 (207-285), СЧ 45 (229-289).

    Серый чугун получают при добавлении в расплавленный металл веществ, способствующих распаду цементита и выделению углерода в виде графита. Для серого чугуна графитизатором является кремний. При введении в сплав кремния около 5% цементит серого чугуна практически полностью распадается и образуется структура из пластичной ферритной основы и включений графита. С уменьшением содержания кремния цементит, входящий в состав перлита, частично распадается и образуется ферритно-перлитная структура с включениями графита. При дальнейшем уменьшении содержания кремния формируется структура серого чугуна на перлитной основе с включениями графита.

    Механические свойства серых чугунов зависят от металлической основы, а также формы и размеров включений графита. Наиболее прочными являются серые чугуны на перлитной основе, а наиболее пластичными —серые чугуны на ферритной основе. Поскольку графит имеет очень малую прочность и не имеет связи с металлической основой чугуна, полости, занятые графитом, можно рассматривать как пустоты, надрезы или трещины в металлической основе чугуна, которые значительно снижают его прочность и пластичность. Наибольшее снижение прочностных свойств вызывают включения графитав виде пластинок, наименьшее — включения точечной или шарообразной формы.

    По физико-механическим характеристикам серые чугуны условно можно разделить на четыре группы: малой прочности, повышенной прочности, высокой прочности и со специальными свойствами.

    Легированный серый чугун имеет мелкозернистую структуру и лучшее строение графита за счет присадки небольших количеств никеля и хрома, молибдена и иногда титана или меди.

    Модифицированный серый чугун имеет однородное строение по сечению отливки и более мелкую завихренную форму графита. Химический состав шихты для изготовления модифицированного чугуна подбирают таким, чтобы обычный модифицированный чугун затвердевал бы в отливке с отбелом (т.е. белым или половинчатым). Модификаторы — ферросилиций, силикоалюминий, силикокальций и др. — добавляют в количестве 0,1 —0,3% от массы чугуна непосредственно в ковш во время его заполнения. В структуре отливок из модифицированного серого чугуна не содержится ледебуритного цементита. Вследствие малого количества вводимого в чугун модификатора его химический состав практически остается неизменным. Жидкий модифицированный чугун необходимо немедленно разливать в литейные формы, так как эффект модифицирования исчезает через 10—15 мин.

    Высокопрочный чугун. Механические свойства высокопрочного чугуна позволяют применять его для изготовления деталей машин, работающих в тяжелых условиях, вместо поковок или отливок из стали. Из высокопрочного чугуна изготовляют детали прокатных станов, кузнеч но-прессового оборудования, паровых турбин (лопатки направляющего аппарата), тракторов, автомобилей (коленчатые валы, поршни) и др. Так, например, коленчатый вал легковой автомашины «Волга» изготовляют из высокопрочного чугуна следующего состава: 3,4-3,6% С; 1,8-2,2% Si; 0,96-1,2% Mn; 0,16-0,30% Cr;

    Ковкий чугун. Ковкий чугун — условное название более пластичного чугуна по сравнению с серым. Ковкий чугун никогда не куют. Отливки из ковкого чугуна получают длительным отжигом отливок из белого чугуна с перлитнс-цементитной структурой. Толщина стенок отливки не должна превышать 40—50 мм. При отжиге цементит белого чугуна распадается с образованием графита хлопьевидной формы. У отливокс толщиной стенокболее 50 мм при отжиге будет образовываться нежелательный пластинчатый графит.

    Ковкий чугун широко применяют в автомобильном, сельскохозяйственном и текстильном машиностроении. Из него изготовляют детали высокой прочности, способные воспринимать повторно-переменные и ударные нагрузки и работающие в условиях повышенного износа, такие как картер заднего моста, тормозные колодки, ступицы, пальцы режущих аппаратов сельскохозяйственных машин, шестерни, крючковые цепи и др. Широкое распространение ковкого чугуна, занимающего по механическим свойствам промежуточное положение между серым чугуном и сталью, обусловлено лучшими по сравнению со сталью литейными свойствами белого чугуна, что позволяет получать отливки сложной формы. Ковкий чугун характеризуется достаточно высокими антикоррозионными свойствами и хорошо работает в среде влажного воздуха, топочных газов и воды.

    Чугуны со специальными свойствами. Такие чугуны используют в различных отраслях машиностроения тогда, когда отливка, кроме прочности, должна обладать теми или иными специфическими свойствами (износостойкостью, химической стойкостью, жаростойкостью и т. п.). Из большого количества чугунов со специальными свойствами приведем в качестве примеров следующие.

    Магнитный чугун используют для изготовления корпусов электрических машин, рам, щитов и др. Для этой цели наилучшим является ферритный чугун с шаровидным графитом. Немагнитный чугун используют для изготовления кожухов и бандажей различных электрических машин. Для этого применяют никеле-марган-цовистый чугун, содержащий 7-10% Мп и 7-9% Ni, а также марганцево-меднистый чугун, в котором содержится 9,8% Мn и 1,2-2,0% Си.

    Жаростойкий чугун — чугаль содержит 20-25% А1. К чугунам со специальными свойствами относят также упомянутые ранее ферросплавы — ферромарганец, ферросилиций и т.д., предназначенные для раскисления и легирования стали при ее выплавке.



    ТЕКСТ ОБЪЯВЛЕНИЯ

    КОНТАКТЫ

    ООО ТД «Металл-Лайн»
    Адрес офиса: 346751,
    Ростовская область, Азовский район,
    с.Самарское, ул. К Маркса,33
    Адрес склада (грузополучатель): 346880,
    Ростовская область, г.Батайск,
    ул.Фермерская дом 16
    т.: +7 (863) 547-39-00
    т.: +7 (863) 547-35-77
    E-Mail: [email protected]

    Литейка » Чугуны для получения отливок

    Чугун— сплав железа с углеродом с содержанием углерода более 2.14%. Чугун также содержит некоторые другие химические элементы.  Чугуны, в зависимости от того, в какой форме в чугуне находится углерод,  подразделяют на высокопрочный(ВЧ), серый чугун (СЧ), ковкий чугун (КЧ), белый чугун (БЧ).

     

    Белый чугун — в данном виде чугуна углерод находится в связанном состоянии, в виде цементита. БЧ очень твердый и хрупкий, потому в производстве применяется редко. БЧ используют в тех случаях, когда деталь работает на износ. Также применяют для изготовления КЧ.

     

    Ковкий чугун— получают из белого чугуна, путем отжига.

     

    Серый чугун— в таком чугуне графит находится в виде пластинчатых лепестков. Подобные включения негативно сказываются на пластинчатые свойства чугуна, на его прочность при растяжении.

     

    Высокопрочный чугун— чугун, в котором графит находится в виде шарообразных включений. Шаровидный графит повышает прочность и пластичность чугуна. ВЧ получается модифицированием.

    По процентному содержанию углерода чугуны делятся на доэвтектические (с менее 4.3%), эвтектические и заэвтектические.

    Практически все механические свойства чугуна зависят от микроструктуры чугуна и его химического состава. Сама же микроструктура зависит от скорости охлаждения отливки.

    В случае быстрого охлаждения графит в чугуне будет находиться в связанном состоянии, в виде цементита.

    Выделению углерода в виде графитовых включений способствуют следующие химические элементы: углерод, кремний, медь, никель. Элементы, препятствующие выделению графитовых включений: хром, марганец, сера

    На структуру и механические свойства графита огромное влияние оказывает его химический состав.

     

    Кремний— снижает прочность чугуна за счет того, что кремний снижает растворимость углерода, что приводит к увеличению размеров графитовых включений.

     

    Марганец — уменьшает влияние серы, образуя с ней сульфид марганца.

     

    Сера — тормозит графитизацию чугуна, образовывая хрупкую эвтектику.

     

    Фосфор — улучшает жидкотекучесть, на графитизацию практически не влияет. При малом содержании полностью растворяется в чугуне.

     

    Хром увеличивает прочность чугуна при повышенных температурах и многократных нагреваниях, поэтому его вводят в состав жаростойких и окалиностойких чугунов. Хром повышает твердость, сопротивление износу, коррозии в морской воде и слабых растворах кислот, но увеличивает хрупкость чугуна.

     

    Никель повышает коррозионную стойкость чугунных отливок в морской воде и щелочах.

     

    Медь увеличивает сопро­тивление чугуна коррозии в атмосферных условиях, в растворах со­лей, кислот, нефти.

     

    Молибден повы­шает прочность и твердость доэвтектических чугунов, а также кратковременную прочность чугуна при высоких температурах, теплостойкость, сопротивление износу и ударную вяз­ кость. Молибден улучшает жаропрочность чугуна и в этом отношении

    превосходит все другие элементы.

     

    Титан нейтрализует действие хрома в чугуне,

    являясь модификатором, вследствие чего отпадает необходимость повышения содержания кремния. Титан способствует повышению механических свойств, особенно прочности высокоуглеродистых чугунов.

     

     

    КЛАССИФИКАЦИЯ СЕРЫХ ЧУГУНОВ

     

    По составу основной металлической массы отливки из серого чугуна могут быть четырех типов.

     

    Перлитно-цементитный чугун (П+ Ц+ Г) состоит из перлита, включений структурно-свободного цементита и пла­стинчатого графита. Такую структуру можно получить при пони­женном содержании кремния в чугуне и быстром охлаждении отли­вок в форме. Эти чугуны обладают повышенной прочностью и плохо обрабатываются резцом. При модифицировании магнием или церием можно получить высокопрочный чугун с перлитно-цементитной структурой и шаровидным графитом.

     

    Перлитный серый чугун (П + Г) состоит из пер­лита и пластинчатого графита, после модифицирования магнием или церием (рис. 150)— из перлита и шаровидного графита.

    Перлитный чугун обычно содержит мелкопластинчатый графит и имеет умеренную твердость (НВ 200—230), высокие прочность.

    и износостойкость и хорошо обрабатывается резцом. Перлитный серый чугун с шаровидным графитом обладает еще большей меха­нической прочностью, поэтому называется высокопрочным.

     

    Перлитно – ферритный чугун (П + Ф + Г) состоит из перлита, феррита и пластинчатого графита (рис. 151). Прочность перлитно-ферритного чугуна ниже, чем перлитного, так как пластинки графита в нем крупнее. Твердость его ниже, и он легче обрабатывается резанием. Структура П + Ф + Г с пластинчатым графитом чаще всего встречается в обычных чугунных отливках, применяемых в машиностроении.

     

    Ферритный серый чугун (Ф + Г) состоит из феррита и пластинчатого графита (рис. 152), получается при высоком содержании кремния и углерода в толстостенных отливках и медленном охлаждении их в форме. Включения графита очень крупные. Ферритный чугун обладает низкими механическими свойствами, очень мягкий, хрупкий, быстро изнашивается, но легко обрабатывается. Для машиностроитель­ных отливок такой чугун не пригоден.

     

     

    Высокопрочным называют чугун, модифицированный магнием в количестве 0,15—0,45 % с последующей обработкой ферро­силицием (75 % Э1). При введении в чугун модификаторов изменяются условия роста зародыша графита, что влияет на его форму: он становится шаровидным (см. рис. 150). Графит такой формы способствует повышению прочности и особенно пластичности чугуна.

    Высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ) по сравнению с углеродистой сталью имеет следующие преимущества: более низкую температуру плавления, лучшую жидкотекучесть, меньшую склонность к образованию горячих трещин, несколько меньшую плотность, более высокую прочность и износостойкость и лучшую обрабатываемость резанием. По сравнению с серым чугуном он об­ладает более высокими прочностью, пластичностью, жаростойкостью и лучшей свариваемостью.

    Для улучшения свойств чугуна, его легируют.

     

    Легирование

     

    В зависимости от процентного содержания легирующих элементов, различают низколегированные, среднелегированные и высоколегированные. В качестве легирующих элементов чугуна применяют никель, хром, молибден, марганец, алюминий, медь, титан.

    Белый и серый чугун | Справочник конструктора-машиностроителя

    ?Чугун – это сплав железа с углеродом.
    Чугун содержит углерод – 2, 14 % и более дешевый материал, чем стали.
    Он обладает пониженной температурой плавления и хорошими литейными свойствами.
    Из чугунов можно делать отливки более непростой фигуры, чем из сталей.
    Литая структура чугунов содержит концентраторы напряжений, в качестве которых могут быть недостатки : пористость, ликвационная неоднородность, трещинки.


    Включая небольшое сопротивление отливок из серого чугуна растягивающим и ударным нагрузкам, следует использовать сей материал для подробностей, которые подвергаются сжимающим или изгибающим нагрузкам.
    В станкостроении это – базовые, корпусные детали, кронштейны, зубчатые колеса, ведущие ;
    в автостроении — блоки цилиндров, поршневые кольца, распределительные валы, диски сцепления.
    Отливки из серого чугуна также используются в электромашиностроении, для изготовления товаров народного потребления.

    2 ) Другой группу Б.
    чугуна составляет : а ) чугун так именуемого мокрого прохода.
    Обстоятельства его приобретения будут видимы при описании доменной плавки ( см.
    Домна ) ;
    тут же довольно упомянуть, что Б.
    , который нельзя отменить углеродом, полученный из чистых руд, представляет самый удобный материал для пудлингового передела.
    К этой же группе принадлежит также б ) Б.
    чугун с небольшим содержанием углерода, извлеченный из настоящих, но нелегко восстановимых и трудноплавких руд при спелом ходе домны ;
    такой чугун, особливо же ближайший к третному жесткому ( изгиб белый с темными крапинками ) есть наилучший материал для изготовления изделий так называемого ковкого чугуна ( см.
    Чугун ).
    Содержание углерода в чугунах этой группы не превосходит 3%, количество же кремния всегда ниже, чем у чугунов серых и не часто достигает до 0, 4%.

    Чугу?н — сплав железа с углеродом ( и прочими элементами ).
    Содержание углерода в чугуне не менее 2, 14 % ( точка предельной растворимости углерода в аустените на диаграмме состояний ) : меньше — сталь.
    Углерод придаёт сплавам железа крепость и твёрдость, снижая пластичность и вязкость.
    Углерод в чугуне может содержаться в виде цементита и графита.
    В зависимости от формы графита и количества цементита, выделяют : белый, серый, ковкий и высокопрочные чугуны.
    Чугуны держат постоянные примеси ( Si, Mn, S, P ), а в отдельных событиях также легирующие элементы ( Cr, Ni, V, Al и др. ).
    Обыкновенно, чугун хрупок.

    2 ) Другой группу Б.
    чугуна составляет : а ) чугун так именуемого мокрого прохода.
    Обстоятельства его приобретения будут видимы при описании доменной плавки ( см.
    Домна ) ;
    тут же довольно упомянуть, что Б.
    , который нельзя отменить углеродом, полученный из чистых руд, представляет самый удобный материал для пудлингового передела.
    К этой же группе принадлежит также б ) Б.
    чугун с небольшим содержанием углерода, извлеченный из настоящих, но нелегко восстановимых и трудноплавких руд при спелом ходе домны ;
    такой чугун, особливо же ближайший к третному жесткому ( изгиб белый с темными крапинками ) есть наилучший материал для изготовления изделий так называемого ковкого чугуна ( см.
    Чугун ).
    Содержание углерода в чугунах этой группы не превосходит 3%, количество же кремния всегда ниже, чем у чугунов серых и не часто достигает до 0, 4%.

    Высокопрочный чугун – это чугун, в котором графит имеет шаровидную фигуру.
    Повышение крепости и пластичности чугуна достигается модифицированием, обеспечивающим получение глобулярного ( сфероидального ) графита вместо пластинчатого.
    Поверхность графита сфероидальной формы имеет меньшее касательство к объему и определяет наибольшую сплошность металлической основы и прочность чугуна.
    Такая форма графита получается при присадках в жидкий чугун магния ( М ) или церия ( Се ).

    Белый чугун — это чугун, у которого углерод химически соединен с железом.
    Углерод в белом чугуне находится в виде цементита Fe 3 C — объединенное состояние.
    Цементит придает излому чугуна блеск, а, который нельзя отменить цвет.
    Поэтому чугун, в котором весь углерод находится в объединенном состоянии, приобрел звание белого чугуна.
    Белый, который был помянут для переработки в сталь, называется передельным чугуном ГОСТ 805 — 95, он содержит пониженное количество кремния и повышенное содержание марганца.
    Подробности из белого чугуна получают методом литья.
    Специальное легирование и замедленное охлаждение, а также последущая термическая обработка позволяют получить ковкий чугун.
    осматривать Белый чугун обладает высокой твердостью и хрупкостью, трудно обрабатывается резаньем.
    Дальнейшая металлобработка крайне затруднена из — за высокой поверхостной твердости материала.
    Металлобработка белого чугуна производится инструментом из быстрорежущей стали Р18 или Р6М5.
    Чистовая обработка инструментом из стали P12Ф3 смотреть Химический состав белого чугуна Химический состав передельного чугуна ГОСТ 805 — 95

    Ковкий чугун обладает повышенной крепостью при растяжении, невысокой пластичностью и рослым сопротивлением удару.
    По механическим характеристикам он занимает промежуточное положение между сталью и серым чугуном.
    В зависимости от способа производства ковкий чугун разделяется на ферритный ( черносердечный ) и перлитный ( белосердечный ).
    Отливки из ферритного ковкого чугуна получают отжигом в нейтральной сфере ( коробки с отливками засыпают песочком ).
    Этот чугун в изломе имеет темную бархатистую сердцевину со светлым ободком.
    Ферритный ковкий чугун имеет следующий химический состав : 1, 75 — 2, 3% С ;
    0, 85 — 1, 2% Si ;
    0, 5 — 0, 6% Мn ;
    не более 0, 2% Р и не более 0, 12% S.
    С уменьшением содержания углерода механическая прочность чугуна возрастает, а литейные свойства ухудшаются.

    4 ) В четвертую группу должно отложить : а ) Б.
    , который программируется через отбеливание чистого серого, и б ) Б.
    , который программируется при рафинировании нечистых серых чугунов.
    побочные Обе эти операции имеют значение при кричном или пудлинговом переделе.
    Отбеливание через расплавление и затем быстрое охлаждение делает металл способнее к выгоранию углерода, через что передел в железо идет скорее.
    Серый, который был помянут расплавлению и рафинированию, т. е. подвергнутый окислительному влиянию дутья ( очищение 76 пудов чугуна длится около 2? часов ) претерпевает более глубокое изменение, а именно при этом выделяются не только углерод и большая часть кремния, но и значительная часть серы и фосфора ( угар металла доходит до 10% ) ;
    подобным типом белый рафинированный чугун способен давать при своем переделе в железо металл высшего качества.

    Серый чугун — свойства, получение и применение

    Чугун серый — сплав железа с углеродом, в котором присутствует графит в виде хлопьевидных, пластинчатых или волокнистых включений.

    Серый чугун
    Фазы железоуглеродистых сплавов
    1. Феррит (твёрдый раствор внедрения C в α-железе с объёмно-центрированной кубической решёткой)
    2. Аустенит (твёрдый раствор внедрения C в γ-железе с гранецентрированной кубической решёткой)
    3. Цементит (карбид железа; Fe3C метастабильная высокоуглеродистая фаза)
    4. Графит стабильная высокоуглеродистая фаза
    Структуры железоуглеродистых сплавов
    1. Ледебурит (эвтектическая смесь кристаллов цементита и аустенита, превращающегося при охлаждении в перлит)
    2. Мартенсит (сильно пересыщенный твёрдый раствор углерода в α-железе с объёмно-центрированной тетрагональной решёткой)
    3. Перлит (эвтектоидная смесь, состоящая из тонких чередующихся пластинок феррита и цементита)
    4. Сорбит (дисперсный перлит)
    5. Троостит (высокодисперсный перлит)
    6. Бейнит (устар. : игольчатый троостит) — ультрадисперсная смесь кристаллов низкоуглеродистого мартенсита и карбидов железа
    Стали
    1. Конструкционная сталь (до 0,8 % C)
    2. Высокоуглеродистая сталь (до ~2 % C): инструментальная, штамповая, пружинная, быстрорежущая
    3. Нержавеющая сталь (легированная хромом)
    4. Жаростойкая сталь
    5. Жаропрочная сталь
    6. Высокопрочная сталь
    Чугуны
    1. Белый чугун (хрупкий, содержит ледебурит и не содержит графит)
    2. Серый чугун (графит в форме пластин)
    3. Ковкий чугун (графит в хлопьях)
    4. Высокопрочный чугун (графит в форме сфероидов)
    5. Половинчатый чугун (содержит и графит, и ледебурит)

    Отдельной разновидностью (группой марок) серого чугуна является высокопрочный чугун с графитом глобулярной формы, что достигается путём его модифицирования магнием (Mg), церием (Ce) или другими элементами.

    В зависимости от скорости дальнейшего охлаждения после затвердевания (а значит и от размера отливки) чугун может иметь ферритную, феррито-перлитную и чисто перлитную металлическую основу. С ростом скорости охлаждения возрастает доля перлита, а следовательно и прочность чугуна, но падает его пластичность. Для каждой области применения выбирают марку чугуна с оптимальным для этого случая сочетанием свойств.

    Маркируется серый чугун буквами СЧ, после которых указывают гарантированное значение предела прочности в кг/мм², например СЧ30. Высокопрочные чугуны маркируются буквами ВЧ, после которых указывают прочность и, через тире, относительное удлинение в %, например ВЧ60-2.

    Серый чугун характеризуется высокими литейными свойствами (низкая температура кристаллизации, текучесть в жидком состоянии, малая усадка) и служит основным материалом для литья. Он широко применяется в машиностроении для отливки станин станков и механизмов, поршней, цилиндров.

    Высокая хрупкость, свойственная серым чугунам вследствие наличия в их структуре графита, делает невозможным их применение для деталей, работающих в основном на растяжение или на изгиб; чугуны используются лишь при работе на сжатие.

    Кроме углерода, серый чугун всегда содержит другие элементы, в первую очередь кремний, способствующий образованию графита. В большинстве марок серого чугуна содержание углерода от 2,9 до 3,7%.

    Разница между серым чугуном и белым чугуном

    Как мы все знаем, существует несколько типичных типов чугуна, таких как серый чугун, белый чугун и высокопрочный чугун, в зависимости от состава углерода и кремния. Большая часть или весь углерод в чугуне существует в виде чешуек графита в свободном состоянии. Серый чугун — самый распространенный и широко используемый чугун. Его графит распределен в виде чешуек, а трещина темно-серого цвета. Содержание углерода в сером чугуне более 4.3%. По положению химического состава на фазовой диаграмме Fe-C серый чугун можно разделить на субэвтектический, эвтектический и заэвтектический. Структура затвердевания серого чугуна включает первичный аустенит, первичный графит, эвтектику (эвтектический аустенит) и эвтектический рост границ зерен.

    Серый чугун образуется в результате медленного охлаждения в процессе плавки. Наличие большого количества кремния может способствовать графитизации. Серый чугун — это высокопрочный модифицированный чугун (также известный как метаморфический чугун), который получают путем модифицирования.Обладает отличным литьем, резкой, износостойкостью и амортизацией. Прочность на сжатие и твердость близки к углеродистой стали, но прочность на разрыв и пластичность ниже, а хрупкость выше. Это наиболее широко используемый чугун из-за простоты производственного процесса и низкой цены, в основном используется в машиностроении для изготовления станины станка, цилиндра, коробки и других конструктивных деталей.

    Белый чугун, иногда известный как ковкий чугун, представляет собой углерод, проникающий (Fe3c) в карбидную форму, не содержащий графита, трещин и микроструктуры белого чугуна.Его содержание углерода составляет около 2,5%, а содержание кремния ниже 1%. Чтобы требовать более высокой твердости поверхности и износостойкости, метод охлаждения доступен для отливки поверхности белого чугуна и сохраняет сердцевину из серого чугуна, поэтому его также называют «чугун с охлаждением». Белый чугун можно разделить на: белый субэвтектический чугун (CE <4,3%, Sc <1), белый эвтектический чугун (CE = 4,3%, Sc = 1) и суперэвтектический белый чугун (CE> 4,3%, Sc> 1). Степень эвтектики (Sc) относится к отношению содержания углерода в чугуне к фактическому содержанию углерода в точке эвтектики.

    Белый чугун твердый и хрупкий, с трудом поддается механической обработке, редко используется непосредственно для литья деталей, обычно используется в некоторых твердых и износостойких деталях, таких как ролики прокатных станов, колеса железных дорог, сельскохозяйственные инструменты, мелющие шары, лезвия и т. Д. насосы, ролики и т. д.

    Ps: Эквивалентные материалы из разных стран:

    9001

    9001 900 2 2

    США

    ASTM A48

    ISO

    1850003

    9000

    Япония

    JIS G5501

    Россия

    ГОСТ 1412

    Китай

    GB T9439

    No. 20

    F11401

    100

    GJL-100

    JL-1010

    FC100

    сч10

    HT10 HT10-26)

    0

    03

    F11701

    150

    GJL-150

    JL-1020

    FC 150

    сч15

    №30A

    F12101

    200

    GJL-200

    JL-1030

    FC 200

    сч20

    HT2002

    0 (HT2023-40

    0) Номер 35A

    F12401

    Номер 40A

    F12801

    250

    GJL-250

    JL-1040

    FC 250

    сч 47)

    No. 45A

    F13301

    300

    GJL-300

    JL-1050

    FC 300

    сч30

    HT300 9 (HT30-5000

    0) 9 (HT30-5000

    0) No 50A

    F13501

    350

    GJL-350

    JL-1060

    FC 350

    52 сч35

    HT0002

    9003

    HT000

    Гибкое железо? Ковкий чугун vs.Чугун

    Как инженеры выбирают сплав для металлических отливок

    При выборе сплава чугуна дизайнеры могут выбрать серый, белый, ковкий или ковкий чугун.

    При выборе сплава чугуна для отливки металлург принимает во внимание бюджет, требуемые механические свойства и этапы после литья, такие как механическая обработка и термообработка. Эти требования определяют, какой сплав использовать. В наши дни самый большой выбор — между ковким чугуном и чугуном.

    С технической точки зрения, «чугун» означает сплавы чугуна, отлитые в литейном производстве.Ковкий чугун — один из таких сплавов. Тем не менее, пластичность — относительный новичок на рынке, с уникальными механическими свойствами, которые отличают его от других сплавов железа. Это различие означает, что «чугун» обычно означает сплавы серого или белого чугуна, которые веками использовались в металлообработке.

    Какие виды чугуна отливают в литейном цехе?

    • Ковкий чугун: этот тип чугуна был разработан в 1948 году и стал очень важным сплавом для литейного производства черных металлов. Он намного менее хрупкий, чем другие чугуны.
    • Ковкий чугун: до изобретения ковкого чугуна этот сплав был более популярен. Это белый чугун, который очень долго подвергается термообработке. Условия в установке для термообработки должны строго контролироваться. Когда ковкое железо закончено, оно становится намного менее хрупким. Ковкий по-прежнему используется для небольших, тонких отливок, где пластичность менее успешна.
    • Белый чугун: этот сплав охлаждается быстрее, чем другие чугуны, образуя в его решетке молекулу, называемую цементитом.Это хрупкий сплав, но он обладает отличной твердостью и стойкостью к истиранию. Он часто используется в подшипниках и других устройствах с высоким коэффициентом трения.
    • Серый чугун: Большинство стандартных «чугунных» изделий изготовлено из серого чугуна, поэтому, когда люди используют этот термин, скорее всего, имеется в виду сплав. В отличие от белого чугуна, серый чугун имеет графитовую микроструктуру. Он обладает отличной способностью гашения вибрации и отличной обрабатываемостью.

    Белый и серый чугун создают очень похожие отливки.Их окраска видна только тогда, когда они ломаются.

    Ковкий чугун — хороший выбор для изделия, которое может выдерживать ударную нагрузку транспортного средства.

    Чем отличается ковкий чугун от чугуна?

    Ковкий чугун менее хрупкий, чем другой чугун, даже до термической обработки. Он не так легко ломается при ударе. Пластичность позволяет чугуну изгибаться. Для сравнения, серый чугун тверже. Эта твердость означает, что он хорошо справляется с износом поверхности. Серый чугун также лучше гасит вибрации.Различия связаны с микроструктурой графита в этих сплавах железа.

    Серый чугун состоит из 2,5–4% углерода и 1–3% по массе. Кремний в сплаве необходим для стабилизации молекул графита, которые придают серому чугуну его свойства. Однако этот кремний эффективен в поддержании и сохранении графита только в том случае, если металл не подвергается тепловому удару при охлаждении. Очень быстрое охлаждение приведет к образованию цементита и превращению серого чугуна в белое железо, даже с кремнием в смеси.В сером чугуне чешуйки графита вкраплены в поверхность и видны в полированном сером чугуне.

    Ковкий чугун содержит 3,2–3,6% углерода, 2,2–2,8% кремния и небольшой процент «шаровидного элемента». Обнаруженный в 1943 году пластичный чугун имел многие из свойств ковкого чугуна, только эти свойства он проявлял прямо в пресс-форме. Длительная и техническая термообработка, необходимая для изготовления ковкого чугуна, сделала его более дорогим и подверженным ошибкам. Дуктиль был очевидным решением.(Ковкий по-прежнему используется в тонких отливках, где он слишком быстро охлаждается и образует карбиды.)

    Как и серый чугун, графит является важной частью микроструктуры высокопрочного чугуна. Однако узелковый элемент, такой как магний, церий или теллур, формирует молекулы графита в сферы, а не хлопья. Эти сферы скользят мимо друг друга, а не создают плоскости, вдоль которых железо может расколоться. Узлы делают ковкий чугун более гибким и менее твердым. Там, где требуется твердость поверхности, можно использовать термическую обработку.

    Серый чугун твердый и износостойкий: отличный выбор там, где сила удара человеческая, а не механическая.

    Сравнение ковкого чугуна, серого чугуна, белого чугуна и ковкого чугуна
    Ковкий чугун
    (ASTM A536)
    Серый чугун
    (ASTM 40)
    Белый чугун
    Ковкий чугун
    (белый чугун, отожженный)

    Отливка

    Стандартное литье: намного проще, чем стальное литье

    Предел текучести

    50 тыс. Фунтов на кв. Дюйм

    33 тыс. Фунтов на кв. Дюйм

    Относительное удлинение%

    18

    0.5

    0

    12

    Прочность на разрыв

    72 тыс. Фунтов на кв. Дюйм

    40-50 тыс. Фунтов на кв. Дюйм

    25 тыс. Фунтов на кв. Дюйм

    52 тыс. Фунтов на кв. Дюйм

    Твердость [по Бринеллю]

    130-217

    260

    450

    130

    Коррозионная стойкость

    Ржавчина, но на открытом воздухе может образовывать защитную патину.

    Тепловое расширение 20C

    6,46 * 10 -6 дюйм / (дюйм * ºF)

    6,46 * 10 -6 дюйм / (дюйм * ºF)

    5.0 * 10 -6 дюйм / (дюйм * ºF)

    6,6 * 10 -6 дюйм / (дюйм * ºF)

    Относительное демпфирование (логарифм последовательной амплитуды)

    5-20 * 10 4

    20-500 * 10 4

    2-4 * 10 4

    8-15 * 10 4

    Стоимость

    $$

    $

    $

    $$$

    Обрабатываемость

    Средний

    Хорошо

    Хорошо

    Средний

    Свариваемость

    Низкое-Среднее в зависимости от процедуры

    Средний

    Несвариваемый

    Сварка возможна, но часть ковкого чугуна преобразуется в серый чугун

    Скамейка с деталями из традиционного серого чугуна.

    Выбор между ковким чугуном и традиционным чугуном

    Ковкий чугун немного дороже серого чугуна, но дешевле и его легче лить, чем сталь. Обычно его выбирают из-за его механических свойств и стоимости. Как менее хрупкий сплав, чем чугун, он используется там, где важны пластичность и ударопрочность. Он лучше, чем сталь, по гашению вибрации и пределу прочности при сжатии, хотя серый чугун по-прежнему лучше по демпфированию.

    Блокираторы

    , разработанные для обеспечения ударопрочности, часто используют высокопрочный чугун.Это основной сплав железа, используемый для изготовления труб, особенно работающих под давлением. Пластичные детали можно найти в автомобильных компонентах, насосах и кабельных кожухах, где вероятен удар.

    Серый чугун по-прежнему является важным и широко используемым сплавом для применений, где хрупкость традиционного чугуна не является проблемой. Детали, которые не будут подвергаться ударам при обычном износе, часто изготавливаются из серого чугуна. Чугунные сковороды обычно изготавливаются из серого чугуна. Hardscape, такие как решетки для деревьев, решетки траншей и крышки люков, также часто бывают из серого железа.Превосходное гашение вибрации делает серый чугун отличной базой для станков. Это также правильный выбор для тормозов или компонентов двигателя, которые не будут подвергаться ударам, но должны будут иметь дело с высокой вибрацией.

    В любом проекте перед выбором сплава важно проконсультироваться с металлургом или инженером. Они изучат рабочую нагрузку на компонент и помогут выбрать материалы, с помощью которых можно безопасно управлять приложением. Выбор ковкого чугуна по сравнению с чугуном иногда может просто упасть.В других случаях необходимы особые свойства сплава.

    Разница между серым чугуном и белым чугуном

    Автор: Admin

    Ключевое различие — Серый чугун против белого чугуна

    Различия между серым чугуном и белым чугуном проявляются в составе и цвете поверхности материала после разрушения. Оба этих сплава для литья чугуна в основном содержат углерод и кремний, но в разных пропорциях.Ключевое различие между серым чугуном и белым чугуном состоит в том, что после разрушения белый чугун дает поверхность трещин белого цвета, а серый чугун дает поверхность трещин серого цвета . В основном это связано с их составляющими в сплаве.

    Что такое серый чугун?

    Наиболее часто используемая категория литейных сплавов — серый чугун. Состав включает от 2,5% до 4% углерода и от 1% до 3% кремния .В процессе производства серого чугуна надлежащий контроль содержания углерода и кремния и поддержание надлежащей скорости охлаждения предотвращает образование карбида железа во время затвердевания, что помогает выделять графит непосредственно из расплава в виде регулярных, обычно удлиненных и изогнутых чешуек в матрица железа, насыщенная углеродом. Когда он разрушается, путь трещины проходит через хлопья, и изломанная поверхность отображается серым цветом из-за присутствия графита в материале.

    Что такое белый чугун?

    Белый чугун получил свое название из-за белой кристаллической поверхности трещин, которую он оставляет после разрушения.В целом, большинство материалов из белого чугуна содержат менее 4,3% углерода и меньше кремния . Это препятствует осаждению углерода в виде графита. Белый чугун чаще всего используется в приложениях, где важна стойкость к истиранию, а пластичность не очень важна. Примерами являются футеровки для бетономешалок, некоторых волочильных штампов, шаровых мельниц и экструзионных форсунок. Белый чугун нельзя сваривать, потому что очень трудно выдержать напряжение, вызванное сваркой, при отсутствии каких-либо пластичных свойств основного металла.Кроме того, зона термического влияния, прилегающая к сварному шву, может растрескаться во время охлаждения после сварки.

    В чем разница между серым чугуном и белым чугуном?

    Состав:

    Серый чугун: В основном состав серого чугуна; примерно от 2,5% до 4,0% углерода, от 1% до 3% кремния, а остальное — с использованием железа.

    Белый чугун: Обычно белый чугун в основном содержит углерод и кремний; около 1.От 7% до 4,5% углерода и от 0,5% до 3% кремния. Кроме того, он может содержать следовые количества серы, марганца и фосфора.

    Недвижимость:

    Серый чугун: Серый чугун имеет более высокую прочность на сжатие и высокую устойчивость к деформации. Его температура плавления относительно низкая, от 1140 ºC до 1200 ºC. Он также обладает большей устойчивостью к окислению; поэтому он очень медленно ржавеет, и это дает постоянное решение проблемы коррозии.

    Белый чугун: В белом чугуне углерод присутствует в виде карбида железа.Он твердый и хрупкий, обладает большей прочностью на разрыв и чрезвычайно пластичен (способность постоянно терять форму молотком или давить без разрушения или растрескивания). Он также обладает высокой прочностью на сжатие и отличной износостойкостью. Он может сохранять свою твердость в течение ограниченного периода времени даже до красного каления. Его нелегко лить, как другие чугуны, потому что он имеет относительно высокую температуру затвердевания.

    Использует:

    Серый чугун: Наиболее часто используемые области серого чугуна: в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания, корпусах насосов, электрических коробках, корпусах клапанов и декоративных отливках.Он также используется в кухонном оборудовании и тормозных дисках.

    Белый чугун: Белый чугун наиболее широко используется при дроблении, шлифовании, фрезеровании и обработке абразивных материалов.

    Изображение предоставлено:

    1. «Чугунная сковорода» Эвана-Амоса — Собственная работа. [Public Domain] через Commons

    2. Великолепные чугунные перила на холме Поклонения в Риверхеде (ii) — geograph.org.uk — 1593921 Автор Тристан Форвард [CC BY-SA 2.0], через Wikimedia Commons

    Вопрос: В чем разница между белым чугунным и серым чугуном?

    Какие три типа чугуна?

    Существует четыре основных типа чугуна — белый чугун, серый чугун, ковкий чугун и ковкий чугун белый чугун. Серый чугун. Ковкий чугун. Ковкий чугун ..

    Легко ли ломается чугун?

    Из-за высокого электрического диапазона и термического удара чугунные сковороды могут легко треснуть. Вначале трещина может выглядеть как изогнутая линия, но если не снизить температуру, ваша чугунная сковорода может расколоться на две части.

    Серый чугун — это то же самое, что и чугун?

    Серый чугун или серый чугун — это разновидность чугуна с графитовой микроструктурой. Он назван в честь серого цвета образовавшейся трещины из-за присутствия графита. Это самый распространенный чугун и наиболее широко используемый литой материал в зависимости от веса.

    Какой чугун самый прочный?

    Серый чугун В то время как твердость и прочность стали почти всегда повышаются с увеличением содержания углерода, в случае серого чугуна самые прочные, самые твердые марки имеют меньше углерода, чем некоторые из менее прочных и менее дорогих марок.Серый чугун обычно отливают в песчаных формах, и ему дают нормально остыть в форме.

    Сталь лучше чугуна?

    Одним из больших преимуществ углеродистой стали перед чугуном является то, что сковороды из углеродистой стали нагреваются намного быстрее. А поскольку он более проводящий, чем чугун, он нагревается более равномерно, с меньшим количеством горячих точек. … Углеродистая сталь, как и чугун, тоже требует выдержки. Разница в том, что вам, скорее всего, придется приправлять его самостоятельно.

    Какой естественный цвет у чугуна?

    Большая часть чугуна — это так называемый серый чугун или белый чугун, цвета показаны трещинами.Серый чугун содержит больше кремния, менее твердый и поддается механической обработке, чем белый чугун.

    В чем преимущество чугунной посуды?

    Чугунные сковороды и голландские печи очень экономичны, так как при правильном уходе прослужат в течение нескольких поколений. Чугунные сковороды и голландские печи можно использовать для идеального жарения и выпечки. Когда они правильно приправлены, они отлично подходят для приготовления пищи с антипригарным покрытием на плите, а также для запекания в духовке.

    Почему СЕРЫЙ чугун хрупкий и слабый при растяжении?

    Серый чугун с графитовой микроструктурой. Матрица содержит графит в виде хлопьев. … Итак, серый чугун имеет низкую прочность на разрыв. Концентрация напряжений возникает на вершине этих графитовых чешуек, что делает их хрупкими по своей природе.

    В чем причина низкой вязкости серого чугуна?

    В чем причина низкой вязкости серого чугуна? Пояснение: Серый чугун имеет очень низкую вязкость.Основная причина этого — эффект чешуек графита. Эти хлопья повышают концентрацию напряжений в нем, снижая ударную вязкость.

    Чугун прочнее нержавеющей стали?

    Чем выше содержание углерода в чугуне, тем он тяжелее и тверже. Однако это также делает чугун более хрупким. Нержавеющая сталь легче, потому что в ней меньше углерода. Молекулы хрома в нем образуют на поверхности стали защитный оксидный слой, который защищает железо от ржавчины.

    Какого цвета необработанный чугун?

    Он должен выглядеть так же, как и остальная часть сковороды, без каких-либо других материалов. Необработанная чугунная сковорода будет тускло-черного / темно-серого цвета и будет немного шероховатой на ощупь. Если на сковороде остались неповрежденные приправы, она будет более темного черного цвета и гладкой на ощупь.

    Почему чугун предпочтительнее стали?

    Чугун, как правило, намного легче обрабатывать, чем сталь. Графитовая структура в чугуне отламывается более легко и более равномерно.Более твердые утюги, такие как белый чугун, гораздо труднее обрабатывать из-за их хрупкости.

    Какие недостатки у чугуна?

    Недостатки чугуна Склонен к ржавчине. У него плохая прочность на разрыв. Его детали чувствительны к сечению, это связано с медленным охлаждением толстых сечений. Его части выходят из строя внезапно и полностью, не имеет предела текучести имеет низкую ударопрочность и плохую обрабатываемость по сравнению со сталью.Другие элементы… • 6 мая 2019 г.

    Почему чугун не сваривается?

    Сваривать чугун можно, хотя это может быть проблематично из-за высокого содержания углерода. Это содержание углерода часто составляет около 2–4%, что примерно в десять раз больше, чем у большинства сталей.

    СЕРЫЙ чугун — хрупкий?

    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.

    Почему чугун используется только для литья?

    Прочность чугуна делает его пригодным для использования в различных отраслях промышленности. Он имеет низкую температуру плавления и большую текучесть. … Обрабатываемость Из чугуна легко получаются готовые изделия. Такие свойства металла, как твердость, прочность на разрыв и микроструктура, изменяют его обрабатываемость.

    Каковы преимущества ковкого чугуна перед белым или СЕРЫМ чугуном?

    Ковкий чугун обладает большей пластичностью, чем серый чугун, и, хотя он твердый, ему не хватает хрупкости, как у белого чугуна. Хотя его не так легко лить, как серый чугун или ковкий чугун, он будет лить лучше, чем некоторые другие материалы, включая белый чугун. Кроме того, ковкий чугун обеспечивает отличное упрочнение поверхности.

    Сталь или чугун прочнее?

    Полезное правило: чугун тверже и прочнее, но не такой твердый (он хрупкий).Сталь не такая твердая и крепкая, но более жесткая.

    Где используется чугун?

    Обладая относительно низкой температурой плавления, хорошей текучестью, литейными качествами, отличной обрабатываемостью, устойчивостью к деформации и износостойкостью, чугуны стали конструкционным материалом с широким спектром применения и используются в трубах, машинах и деталях автомобильной промышленности, таких как как головки блока цилиндров, цилиндр…

    Для чего используется белый чугун?

    Белый чугун используется в износостойких деталях, хрупкость которых не вызывает особого беспокойства, таких как футеровка корпуса, шламовые насосы, шаровые мельницы, подъемные штанги, экструзионные форсунки, миксеры для цемента, трубопроводная арматура, фланцы, дробилки и рабочие колеса насосов.Популярный сорт белого чугуна — белые чугуны с высоким содержанием хрома, ASTM A532.

    В чем заключается самый большой недостаток белого чугуна?

    Самый большой недостаток белого чугуна не используется так широко, как серый чугун, потому что он более твердый, хрупкий и сложный в обработке. Он также имеет меньшую ударную вязкость.

    Переход от серого чугуна к белому в процессе затвердевания: Часть III. Термический анализ

    В части I этой работы была получена аналитическая модель, основанная на теории перехода от серого чугуна к белому во время затвердевания.Соответственно, в этой части работы были найдены аналитические выражения, которые могут быть связаны с шириной холода в клиновидных отливках (или критическим диаметром штифта и критической толщиной стенки, ниже которых ожидается охлаждение) с температурными параметрами, которые обычно измеряются. термическим анализом. Среди этих параметров Δ T c = Т м т c и Δ T сбн = Т с т c , где T м — минимальная температура затвердевания графитовой эвтектики, T c — температура превращения цементитной эвтектики, а T с — это равновесная температура затвердевания графитовой эвтектики.В частности, было обнаружено, что аналитическая модель хорошо согласуется с экспериментально измеренными температурами. Измеренные значения термического анализа для диапазона превышения температуры (Δ T c ) и Δ T c / Δ Т сбн Было обнаружено, что отношения хорошо согласуются с теоретическими предсказаниями для охлаждения чугуна.Кроме того, было обнаружено, что прогнозы на основе предложенных аналитических выражений аналогичны прогнозам, полученным на основе статистического анализа результатов экспериментов.

    Свариваемость материалов — чугуны

    Знание профессии 25

    Чугуны — это сплавы на основе железа, содержащие более 2% углерода, от 1 до 3% кремния и до 1% марганца. Поскольку чугуны относительно недороги, очень легко отливают в сложные формы и легко обрабатываются, они представляют собой важную инженерную и конструкционную группу материалов.К сожалению, не все марки пригодны для сваривания, и обычно требуются особые меры предосторожности даже в отношении так называемых свариваемых марок.

    Щелкните здесь, чтобы увидеть наши последние подкасты по технической инженерии на YouTube .

    Типы материалов

    Чугуны можно удобно сгруппировать по структуре, которая влияет на их механические свойства и свариваемость; Основные группы общетехнических чугунов представлены на рис. рис.1 .

    Серый чугун

    Серые чугуны содержат 2,0 — 4,5% углерода и 1 — 3% кремния. Их структура состоит из разветвленных и связанных между собой чешуек графита в матрице, которая представляет собой перлит, феррит или смесь двух (рис. 2а) . Чешуйки графита образуют плоскости слабости, поэтому прочность и ударная вязкость ниже, чем у конструкционных сталей.

    Чугуны с шаровидным графитом

    Механические свойства серого чугуна можно значительно улучшить, если изменить форму графита для устранения плоскостей слабости.Такая модификация возможна, если жидкий чугун, имеющий состав в пределах 3,2 — 4,5% углерода и 1,8 — 2,8% кремния, перед разливкой обработать добавками магния или церия. Таким образом производятся отливки с графитом в сфероидальной форме вместо чешуек, известные как шаровидный, сфероидальный графит (SG) или ковкий чугун (рис. 2b) . Доступны чугуны с шаровидным графитом с перлитными, ферритными или перлитно-ферритными матрицами, которые предлагают сочетание большей пластичности и более высокой прочности на разрыв, чем серые чугуны.

    Белый чугун

    За счет снижения содержания углерода и кремния и быстрого охлаждения большая часть углерода остается в форме карбида железа без хлопьев графита. Однако карбид железа или цементит чрезвычайно твердый и хрупкий, и эти отливки используются там, где требуется высокая твердость и износостойкость.

    Ковкий утюг

    Их получают путем термообработки тщательно контролируемых составов белого чугуна, которые разлагаются с образованием углеродных агрегатов, диспергированных в ферритной или перлитной матрице.Поскольку компактная форма угля не снижает пластичность матрицы в такой степени, как чешуйки графита, достигается полезный уровень пластичности. Ковкий чугун можно разделить на классы. Чугун Whiteheart, Blackheart и Pearlitic.

    Ковкий утюг Whiteheart

    Ковкие отливки Whiteheart производятся из высокоуглеродистого белого чугуна, отожженного в обезуглероживающей среде. Углерод удаляется с поверхности отливки, причем потери компенсируются только диффузией углерода изнутри.Отливки Whiteheart неоднородны с обезуглероженной поверхностной оболочкой и сердцевиной с более высоким содержанием углерода.

    Ковкий утюг Blackheart

    Ковкий чугун Blackheart получают путем отжига отливок из белого чугуна с низким содержанием углерода (2,2 — 2,9%) без обезуглероживания. Получающаяся в результате структура углерода в ферритной матрице является однородной с лучшими механическими свойствами, чем у белого железа.

    Ковкий перлитный чугун

    Они имеют перлитную, а не ферритную матрицу, которая придает им более высокую прочность, но более низкую пластичность, чем ферритные чугуны с черным сердцем.

    Свариваемость

    Это зависит от микроструктуры и механических свойств. Например, серый чугун по своей природе хрупок и часто не может выдерживать нагрузки, возникающие при остывании сварного шва. Поскольку отсутствие пластичности вызвано крупными чешуйками графита, кластеры графита в ковких чугунах и шаровидный графит в чугунах с шаровидным графитом дают значительно более высокую пластичность, что улучшает свариваемость.

    Свариваемость может ухудшиться из-за образования твердых и хрупких микроструктур в зоне термического влияния (ЗТВ), состоящих из карбидов железа и мартенсита.Поскольку чугуны с шаровидным графитом и ковкий чугун с меньшей вероятностью образуют мартенсит, они более легко поддаются сварке, особенно при высоком содержании феррита.

    Белый чугун, очень твердый и содержащий карбиды железа, обычно считается несвариваемым.

    Сварочный процесс

    Во избежание растрескивания часто применяют пайку. Сварку пайкой в ​​Великобритании часто называют «сваркой бронзы». Сварка бронзы — это разновидность сварки пайкой с использованием присадок на основе меди, она регулируется BS 1724: 1990.(Этот стандарт был отозван, но прямой замены не было.) Поскольку оксиды и другие примеси не удаляются плавлением, а механическая очистка будет иметь тенденцию размазывать графит по поверхности, поверхности необходимо тщательно очистить, например, с помощью средства солевой ванны.

    При сварке плавлением могут использоваться все процессы кислородно-ацетиленовой сварки, сварки MMA, MIG / FCA. В общем, условия низкого тепловложения, интенсивный предварительный нагрев и медленное охлаждение обычно являются предпосылками для предотвращения растрескивания ЗТВ.

    Кислородно-ацетиленовый Из-за относительно низкотемпературного источника тепла кислородно-ацетиленовая сварка требует более высокого предварительного нагрева, чем MMA. Проникновение и разбавление низкие, но широкая ЗТВ и медленное охлаждение будут давать мягкую микроструктуру. Порошковая сварка, при которой присадочный порошок подается из небольшого бункера, установленного на кислородно-ацетиленовой горелке, представляет собой процесс с очень низким тепловложением и часто используется для смазывания поверхностей перед сваркой.

    MMA широко используется при производстве и ремонте чугуна, поскольку интенсивная высокотемпературная дуга обеспечивает более высокие скорости сварки и более низкие уровни предварительного нагрева.Недостатком MMA является большее проплавление сварочной ванны и разбавление основного металла, но использование отрицательной полярности электрода поможет снизить HAZ.

    MIG и FCA MIG (перенос погружением) и особенно процессы FCA могут использоваться для достижения высоких скоростей наплавки при ограничении глубины проплавления шва.

    Присадочные сплавы

    При кислородно-ацетиленовой сварке расходные детали обычно имеют немного более высокое содержание углерода и кремния, что обеспечивает сварной шов с соответствующими механическими свойствами.Наиболее распространенными присадочными стержнями для MMA являются сплавы никель, никель-железо и никель-медь, которые могут выдерживать высокое разбавление углерода из основного металла и создавать пластичный наплавленный металл, поддающийся механической обработке.

    При сварке MIG электродные проволоки обычно изготавливаются из никеля или монеля, но могут использоваться медные сплавы. Порошковая проволока, никель-железная и никель-железо-марганцевая проволока также доступна для сварки чугунов. Порошки на основе никеля с добавками железа, хрома и кобальта, что позволяет придать им различную твердость.

    Дефекты сварного шва

    Потенциальную проблему высокоуглеродистых отложений металла сварного шва можно избежать за счет использования никеля или никелевого сплава, который дает мелкодисперсный графит, меньшую пористость и легко поддающийся механической обработке наплавленный материал. Однако отложения никеля с высоким содержанием серы и фосфора из-за разбавления основного металла могут привести к растрескиванию при затвердевании.

    Образование твердых и хрупких структур ЗТВ делает чугуны особенно склонными к растрескиванию ЗТВ во время охлаждения после сварки.Риск растрескивания HAZ снижается за счет предварительного нагрева и медленного охлаждения после сварки. Поскольку предварительный нагрев замедляет скорость охлаждения как в наплавленном шве, так и в ЗТВ, мартенситное образование подавляется, а твердость ЗТВ несколько снижается. Предварительный нагрев также может рассеять усадочные напряжения и уменьшить деформацию, уменьшая вероятность растрескивания сварного шва и HAZ.

    Таблица 1: Типичные уровни предварительного нагрева для сварки чугунов

    Тип чугуна Температура предварительного нагрева, градусы C
    MMA MIG Газ (термоядерный) Газ (порошок)
    Ферритные хлопья 300 300 600 300
    Феррит с шаровидным графитом РТ-150 РТ-150 600 200
    Ферритный белый ковкий РТ * РТ * 600 200
    Чешуйка перлитная 300-330 300-330 600 350
    Перлитный шаровидный 200-330 200-330 600 300
    Перлитный ковкий 300-330 300-330 600 300
    RT — комнатная температура
    * 200 градусов C, если задействована сердцевина с высоким C.

    Поскольку растрескивание также может происходить из-за неравномерного расширения, особенно при предварительном нагреве сложных отливок или когда предварительный нагрев локализован на крупных компонентах, предварительный нагрев всегда следует применять постепенно. Кроме того, отливке всегда следует позволять медленно остывать, чтобы избежать теплового удара.

    Альтернативным методом является закалочная сварка больших отливок, которые трудно подогреть. Сварной шов выполняется путем нанесения ряда небольших сварных швов стрингера при низком тепловложении, чтобы минимизировать ЗТВ.Эти сварные швы упрочняются молотком в горячем состоянии для снятия усадочных напряжений, а зона сварки закаливается струей воздуха или влажной тканью, чтобы ограничить накопление напряжений.

    Ремонт отливок

    Из-за возможности дефектов литья и присущей им хрупкости часто требуется ремонт деталей из чугуна. Для мелкого ремонта можно использовать процессы ручной дуговой сварки, ацетилено-кислородной, пайки и порошковой сварки. Для больших площадей можно использовать MMA или порошковую технику для смазывания краев стыка с последующей сваркой MMA или MIG / FCA для заполнения канавки.Это схематично показано на рис. 3 .

    а) перекрытие трещины наплавленным валиком из слоев, смазанных маслом

    б) последовательность сварки

    • Удалите дефектную поверхность предпочтительно шлифованием или фрезой из карбида вольфрама. Если используется воздушная дуга или строжка MMA, компонент должен быть предварительно нагрет на месте, как правило, до 300 ° C.
    • После строжки подготовленный участок следует слегка отшлифовать, чтобы удалить затвердевший материал.
    • Разогрейте отливку до температуры, указанной в таблице 1.
    • Смажьте поверхность канавки MMA с помощью электрода малого диаметра (2,4 или 3 мм); используйте никелевый или монелевый стержень для создания мягкого пластичного «смазанного маслом» слоя; в качестве альтернативы используйте оксиацетилен с порошкообразным расходным материалом.
    • Удалите шлак и зачистите каждый сварной шов, пока он еще горячий.
    • Заполните канавку никелевыми (диаметром 3 или 4 мм) или никель-железными электродами для большей прочности.

    Наконец, чтобы избежать растрескивания из-за остаточных напряжений, область сварного шва должна быть закрыта, чтобы отливка медленно остывала до комнатной температуры.

    Если вам нужна дополнительная информация по любому аспекту чугуна, обращайтесь по адресу [email protected]

    Эта статья Job Knowledge была первоначально опубликована в Connect, март 1997 г. Она была обновлена, поэтому веб-страница больше не отражает в точности печатную версию.

    EngArc — M — Чугун

    EngArc — M — Чугун


    Детали

    Иерархия материалов: металл — черный металл

    Чугун — это сплав железа и углерода (2% –4%), используемый при литье (в основном литье в песчаные формы).Кремний также присутствует в сплаве (в количестве от 0,5% до 3%), и часто также добавляются другие элементы для получения желаемых свойств литой детали. Чугун доступен в нескольких различных формах, из которых серый чугун является наиболее распространенным; его приложения включают блоки и головки для двигателей внутреннего сгорания.

    Чугун — это сплав железа, содержащий от 2,1% до примерно 4% углерода и от 1% до 3% кремния. Его состав делает его очень подходящим в качестве литейного металла.Фактически, тоннаж отливок из чугуна в несколько раз превышает тоннаж всех других литых металлических деталей вместе взятых (за исключением литых слитков, полученных во время выплавки стали, которые впоследствии прокатываются в прутки, листы и тому подобное). По общему тоннажу чугун уступает только стали среди металлов.

    Существует несколько типов чугуна, наиболее важным из которых является серый чугун. Другие типы включают ковкий чугун, белый чугун, ковкий чугун и чугуны из различных сплавов. Ковкий и ковкий чугуны обладают химическим составом, аналогичным серому и белому чугуну соответственно, но являются результатом специальной обработки, которая будет описана ниже.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *