Характеристика та хімічний склад чавунів.Класифікація чавунів.

Характеристика та хімічний склад чавунів. Класифікація чавунів.

 Маркування чавунів

 ПЛАН

1. Характеристика та хімічний склад чавунів.

2. Класифікація чавуні в залежності від того, в якому стані у них перебуває вуглець.

3. Класифікація чавунів в залежності від форми графіту.

4. Система маркування чавунів.

 1. Характеристика та хімічний склад чавунів.

Завдяки поєднанню хороших ливарних і механічних властивостей, а також відносній дешевизні чавуни набули широкого застосування у виробництві зливків складної форми.

Чавун виробляють у доменних печах розплавленням шихти, яка складається із залізної руди, палива та флюсів.

Чавун - залізовуглецевий сплав, який складається із заліза (до 92%) і вуглецю (2,14… 6,67 %), домішок силіцію до 4,3%, мангану до 2%, сірки до 0,07% і фосфору до 1,2 %.

 2. Класифікація чавуні в залежності від того, в якому стані у них перебуває вуглець.

Залежно від хімічного складу, умов кристалізації та швидкості охолодження вуглець у чавуні може бути в хімічно зв'язаному (цементит Fe3C) або у вільному стані (графіт). За умов швидкого охолодження вуглець виділяється переважно у вигляді цементиту, а за повільного охолодження - у вигляді графіту. Графіт зумовлює сіре забарвлення на зламі - такий чавун називають сірим. Чавун, у якому вуглець знаходиться у вигляді цементиту (злам має специфічний білий колір), називають білим.

Білий чавун має високу твердість, крихкий, практично не обробляється різальними інструментами. Через високу твердість (НВ > 450) і крихкість білі чавуни у машинобудуванні майже не використовуються. Білі чавуни переплавляють в сталь, а також за допомогою спеціальної термічної обробки переробляють на ковкий чавун.

Сірий чавун - чавун, у якому структурно вільний вуглець знаходиться у вигляді графіту. Графітизацію при кристалізації забезпечують повільне охолодження та хімічний склад чавуну. Присутність вуглецю і кремнію посилює графітизацію. Марганець і сірка сприяють відбілюванню.

Використовують так званий відбілений чавун - сірий з тонким шаром білого на поверхні (10-30 мм). Відбілювання є наслідком швидкого охолодження поверхні під час кристалізації чавуна у металевій формі (кокіль). Відбілений чавун має високі поверхневу твердість і стійкість проти спрацювання. Використовується для виготовлення прокатних валків, коліс, виробів для залізничного транспорту тощо.

3. Класифікація чавунів в залежності від форми графіту.

Графіт у чавунах має три основні морфологічні форми: пластинчатий у вигляді прожилок, пластин, пелюсток; кулястий і пластівчастий з компактною, рівновісною, але не сферичною формою (см. рис.3.10)

Залежно від форми графіту чавун з пластинчастим графітом називають звичайним сірим чавуном, з кулястим - високоміцним, з пластівчастим - ковким чавуном.

Високоміцний чавун за механічними властивостями переважає сірий і ковкий, застосовується для виготовлення відповідальних деталей (колінчастих валів, зубчастих коліс тощо).

Ковкий чавун отримують з білого чавуну тривалим спеціальним відпалом «томленням». Виливки з нього використовують для роботи при ударних навантаженнях, а також для виготовлення тонкостінних деталей.

4. Система маркування чавунів

Маркування чавунів здійснюють поєднанням відповідних літер і цифрових позначень. Літери означають: Ч - чавун; С - сірий; К - ковкий; В - високоміцний. Цифрами позначають механічні властивості. У марках сірого чавуну дві цифри після літер вказують на поріг міцності при розтягуванні. Буква А на початку позначає, що чавун є атифрикційним.

 Наприклад:

СЧ 18 - сірий чавун з порогом міцності при розтягуванні 180 МПа.

Високоміцні та ковкі чавуни маркують літерами відповідно ВЧ і КЧ. Перші дві цифри означають поріг міцності при розтягуванні, а другі дві - відносне видовження в ковкому чавуні.

 Наприклад:

 ВЧ 60-2 - високоміцний чавун, Ϭв = 600 Мпа, δ=2 %

 КЧ 35-10 - ковкий чавун, Ϭ = 350 МПа, δ=10 %.

Тестуванння