СТАТЬИ/ Высокопрочные чугуны
Высокопрочными называют чугуны, в которых графит имеет шаровидную форму. Их получают модифицированием магнием, который вводят в жидкий чугун в количестве 0,02-0,08%. Ввиду того, что модифицирование чугунов чистым магнием сопровождается сильным пироэффектом, чистый магний заменяют лигатурами (например, сплавом магния и никеля).
Чугун после модифицирования имеет следующий химический состав: 3,0-3,6% С; 1,1-2,9% Si; 0,3-0,7% Mn; до 0,02% S и до 0,1% Р. По структуре металлической основы высокопрочный чугун может быть ферритным или перлитным. Ферритный чугун в основном состоит из феррита и шаровидного графита. В нем допускается до 20% перлита. Структура перлитного чугуна: сорбитообразный или пластинчатый перлит и шаровидный графит. В ней допускается до 20% феррита (рис. 1).
Шаровидный графит - менее сильный концентратор напряжений, чем пластинчатый графит, и потому меньше снижает Механические свойства металлической основы. Чугуны с шаровидным графитом обладают более высокой прочностью и некоторой пластичностью. Маркируют высокопрочные чугуны по пределу прочности и относительному удлинению (см. табл. 1).
Т а б л и ц а 1. Механические свойства высокопрочных чугунов (ГОСТ 7293-79)
| Чугун | σB, МПа | δ, % | НВ | Структура металлической основы |
| ВЧ 38-17 | 380 | 17 | 1400-1700 | Феррит с небольшим количеством перлита. |
| ВЧ 42-12 | 420 | 12 | 1400-2000 | |
| ВЧ 50-7 | 500 | 7 | 1710-2410 | |
| ВЧ 60-2 | 600 | 2 | 2000-2800 | Перлит с небольшим количеством феррита. |
| ВЧ 80-2 | 800 | 2 | 2500-3300 | |
| ВЧ 120-2 | 1200 | 2 | 3020-3800 |
Высокопрочные чугуны применяют в различных отраслях техники, эффективно заменяя сталь во многих изделиях и конструкциях. Из них изготовляют оборудование прокатных станов (прокатные валки массой до 12 т), кузнечно-прессовое оборудование (траверса пресса, шабот ковочного молота), в турбостроении корпус паровой турбины, лопатки направляющего аппарата, в дизеле-, тракторо- и автомобилестроении - коленчатые валы, поршни и многие другие ответственные детали, работающие при высоких циклических нагрузках и в условиях изнашивания.
В некоторых случаях для улучшения механических свойств применяют термическую обработку отливок; для повышения прочности - закалку и отпуск при 500-600° С; для увеличения пластичности - отжиг, способствующий сфероидизации перлита.
Материаловедение: Учебник для высших учебных заведений. Б. Н. Арзамасов, И. И. Сидорин, Г. Ф. Косолапов идр.; Под общ. ред. Б. Н. Арзамасова. - М.: Машиностроение, 1986.
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