Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [ 13 ] 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

По назначению чугуны подразделяются на передельные (белые) и машиностроительные. Передельные чугуны в основном используются для получения стали и в небольших количествах - для получения ковкого чугуна. К машиностроительным чугунам относят серый, ковкий и высокопрочный чугуны.

Присутствие углерода в виде графита в машиностроительных чугунах разобщает сталистую структуру и резко снижает механические и пластические свойства. Однако наличие графита дает и ряд преимуществ чугунам перед сталью. Они легко обрабатываются резанием, так как образующаяся стружка легко ломается, обладают хорошими антифрикционными свойствами, мало чувствительны к дефектам поверхности, надрезам и т. п. Кроме того, чугуны имеют более-низкую температуру плавления, высокую жидкотекучесть и хорошую заполняё-мость форм металлом по сравнению со сталями. Поэтому машиностроительные чугуны широко применяются для изготовления деталей машин, не испытывающих значительных растягивающих и ударных нагрузок.

Серым чугуном называют чугун, излом которого имеет серый цвет. Объясняется это тем, что структура серого чугуна состоит из металлической основы и графитовых включений, имеющих форму пластин (рис. 31). Содержание углерода в сером чугуне, применяемом в качестве машиностроительного, колеблется от 2,8 до 3,8% (до 0,8% С находится в связанном состоянии, а остальное- в форме графита). Кремний в чугуне содержится в широких пределах: от 0,5 до 57о. Он влияет на структуру и свойства чугуна и усиливает процесс графитиза-ции. Содержание марганца в серых чугунах колеблется от 0,8 до 1,27о. Марганец в отличие от кремния препятствует процессу графитизации. Сера, присутствующая в чугунах (от 0,08 до 0,12%), снижает жидкотекучесть и

Рис. 31. Микрошлиф серого чугуна (Х150):

/ - перлит; 2 - пластинчатый графит

МеханическиеСвойства. Присутствие фосфора (до 0,3%) улучшает жидкотекучесть чугуна. Объясняется это тем, что фосфор образует легкоплавкую эвтектику (950°С), состоящую из аустенита и фосфида железа (РезР), а твердые участки фосфидной эвтектики повышают твердость и износоустойчивость.

По структуре серые чугуны подразделяют на три группы:

1. Ферритный чугун, состоящий из феррита и графита.

2. Ферритно-перлитный чугун, состоящий из феррита, перлита и графита.

3. Перлитный чугун, состоящий из перлита и графита.

Маркируется серый чугун буквами СЧ с добавлением двух чисел: первое число указывает предел прочности при растяжении, а второе - предел прочности при изгибе. Например, марка СЧ 15-32 показывает, что чугун имеет ав=150МН/м2 (15 кгс/мм) и Оизг=320 М.Н/м (32 кгс/мм2).

• Высокопрочным чугуном называется чугун, в котором графит имеет шаровидную форму в виде глобулей. Из всех видов графита наиболее благоприятен шаровидный, так как он меньше ослабляет металлическую основу и поэтому лучше сохраняет присущие ей свойства (прочность и пластичность). Шаровидная форма графита получается модифицированием жидкого серого чугуна перед заливкой в формы магнием, церием. Высокопрочный чугун обозначается ВЧ с добавлением двух чисел; первое число указывает предел прочности при растяжении, а второе - относительное удлинение. Например, марка ВЧ 100-4 показывает, что чугун имеет ав=1 000 МН/м (100 кгс/мм) и 6=4%. Металлическая основа высокопрочных чугунов такая же, как и серых, - ферритная, ферритно-перлитная, перлитная.

Ковкий чугун - условное название мягкого и вязкого чугуна. Он не подвергается ковке, но имеет по сравнению с серым чугуном более высокую пластичность. Углерод в ковком чугуне находится в виде включений графита округленной (хлопьевидной) формы.

Ковкий-чугун получается в процессе отжига отливок, изготовленных из белых чугунов. Изделия из белых чугунов помещают в печь, нагревают до 950-1000° С и выдерживают длительное время при этой температуре для

разложения первичного цементита FesC с выделением графита отжига. Затем изделия охлаждают до температуры ниже критической (740-720° С) и выдерживают при этой температуре для разложения цементита эвтектического. Ковкий чугун может быть трех видов: феррит-ный, состоящий из феррита и углерода отжига (рис. 32, а), перлитный - из перлита и углерода отжига (рис. 32,6) и ферритно-перлитный - из феррита, перлита и углерода отжига.

Ковкий чугун обозначают буквами КЧ и числами. Первое число указывает предел прочности при растяжении, а второе - относительное удлинение. Например, марка КЧ 45-6 показывает, что чугун имеет ов = = 450 МН/м2 (45 кгс/мм2) и б = б7о.

Рис. 32. Микрошлиф ковкого чугуна (Х150):

а - ферритный; б - перлитный

Ковкий чугун является более дешевым материалом по сравнению со сталью и используется для изготовления изделий, применяемых в автомобильной, тракторной промышленности, сельскохозяйственном машиностроении, вагоне-, станкостроении и т. д.

Легированные чугуны - чугуны, легированные хромом, алюминием, кремнием, никелем и другими, элементами с целью улучшения их свойств. Легирование чугу-нов повышает их стойкость в щелочах, кислотах и других агрессивных средах, а также их жаростойкость.