Марки, составы и свойства жаропрочных и жаростойких чугунов.

Жаропрочные чугуны. Применяют для отливок, работающих при температурах до 600 С под нагрузкой. Для повышения жаропрочности в чугун вводят легирующие добавки – никель, хром, молибден. Структура таких чугунов должна быть аустенитно-карбидной; графит должен иметь шаровидную форму. Отливки из чугуна марок 4Н19Х3Ш подвергаются термической обработке по режиму; нагрев до 1030-1050 С, выдержка 2-4 ч, нормализация и последующий отпуск при температуре 550-620 С.

Жаростойкие чугуны. Это чугуны, способные оказывать сопротивление росту (не более 2%) и окалинообразованию (не более 0,5 г/(м³ч)) при заданной температуре в течении 150 ч. Чугунные отливки, работающие при высоких температурах, разрушается не только от недостаточной жаростойкости, но и от увеличения объема, которое происходит при нагреве выше 400 С. С увеличением температуры объем может увеличиться из-за роста чугуна до 10%. Чугунные отливки при этом коробятся, в них образуются трещины, и они выходят из строя. Поэтому отливки, работающие при высоких температурах, должны сопротивляться не только химическому воздействию среды, но и росту. Увеличение объема чугуна объясняется тем, что цементит, находящийся в чугуне, распадается с выделением графита. Каждый процент углерода, находящегося в чугуне в виде цементита, при распаде увеличивает объем примерно на 2,5 %, так как газы, окисляющие чугун, проникают вдоль выделений графита. Проникновение газов в чугун и его окисление будет тем больше, чем крупнее графит, выделившейся в чугуне при расплавлении цементита. Следовательно, для получения чугунных отливок с жаростойкостью и ростостойкостью необходимо подбирать чугун только химического состава, чтобы на отливках могла образовываться стойкая защитная пленка, которая бы препятствовала проникновению в чугун газов, при этом исключается распад цементита.

Чугун содержащий более 5% Si, называется силалом, а чугун, содержащий 19-25%, Al – чугалем.

Силал имеет низкую прочность, вязкость, склонен к образованию трещин, при добавки марганца или хрома улучшаются его механические свойства, а при добавки марганца или хрома улучшаются его механические свойства, а при добавки меди повышается окалиностойкость и жидкотекучесть. Очень высокой окалиностойкостью и ростостойкостью обладает кремнистый чугун с шаровидным графитом.

Чугун отличается высокой жаростойкостью и сравнительно удовлетворительными литейными свойствами, обрабатывается резанием. Он имеет большую усадку, объем усадочных раковин составляет 3-7% при содержании 18-23% Al, линейная усадка 2,4-2,6% при содержании 25% Al. Чугаль с шаровидной формой графита имеет более высокую жаростойкость, чем серый чугун с пластинчатым графитом. Из этого чугуна часто изготавливают тигли для сплавов алюминия.