СТАТЬИ/ Высокопрочные чугуны

      В высокопрочных чугунах содержание углерода около 3-3,6 %. Если взять в качестве модификатора магний (до 0,5% от массы отливки), который вводят перед разливкой в жидкий чугун, то выделяющийся графит приобретает шаровидную форму (рис.1). Механические свойства чугуна в результате этого улучшаются: сильно повышается его пластичность и заметно увеличивается прочность.

Р и с. 1. Микроструктуры: высокопрочный чугун на ферритной (а) и феррито-перлитной (б) основе, X200

      Большая доля магния в газообразном состоянии удаляется из жидкого металла и лишь небольшая часть (около 0,05%) усваивается чугуном.

      Чугун с шаровидной формой включений графита называют высокопрочным и маркируют буквами ВЧ. Далее следуют числа - временное сопротивление при растяжении, например, ВЧ35, ВЧ60, ВЧ100 (ГОСТ 7293-85) (табл. 1).

      Металлической основой высокопрочного чугуна может быть: феррит, феррит с перлитом и перлит (рис.1).

      Высокие механические свойства магниевого чугуна обеспечивает шаровидная форма графита. В сером чугуне пластинчатые выделения представляют собой внутренние "надрезы" с очень острыми краями. При нагружении материала у оснований этих надрезов концентрируются напряжения, которые могут вызвать развитие острых трещин, являющихся продолжением графитовых включений. Полости шарообразной формы не создают такой неравномерности в распределении напряжений.

      Благодаря хорошим механическим свойствам, из высокопрочного чугуна изготавливают ответственные детали, например, коленчатые валы, зубчатые колеса, корпуса автомобильных моторов, крупные прокатные валки, корпуса паровых турбин и др.

Т а б л и ц а 1. Механические свойства высокопрочных чугунов (ГОСТ 7293-85)

Марка чугуна σB, МПа σ02, МПа δ, % Твердость НВ
ВЧ 35 350 220 22 140-170
ВЧ 40 400 250 15 140-202
ВЧ 45 450 310 10 140-225
ВЧ 50 500 320 7 153-245
ВЧ 60 600 370 3 192-277
ВЧ 70 700 420 2 228-302
ВЧ 80 800 480 2 248-351
ВЧ 100 1000 700 2 270-360

П р и м е ч а н и я: 1. Чугун ВЧ 35 с шаровидным графитом должен иметь среднее значение ударной вязкости KCU не менее 21 Дж/см² при t=-40°C. 2. Параметры δ, HB и KCU определяют при наличии требований в нормативно-технической документации.



Технология металлов и материаловедение. Кнорозов Б. В., Усова Л. Ф., Третьяков А. В. и др. М.: Металлургия, 1987


Задавать вопросы о высокопрочном чугуне можно на форуме: Форум о чёрных сплавах>>
www.modificator.ru - Информационный ресурс по металловедению, металлургии, литейному производству.


Перейти на страницу СТАТЬИ, ИНФОРМАЦИЯ