Чавуни. Сірі чавуни одержують при введенні до розплаву чавуну речовин (графітизаторів), що сприяють розпаду цементиту і виділенню вугле­цю у вигляді графіту

Сірі чавуни одержують при введенні до розплаву чавуну речовин (графітизаторів), що сприяють розпаду цементиту і виділенню вугле­цю у вигляді графіту. Графітизатором сірого чавуну є кремній. При введенні приблизно 5 % кремнію цементит сірого чавуну майже повністю розпадається, утворюючи структуру з пластичної феритної основи і вкраплень пластинчастого графіт. При змен­шенні кількості кремнію цементит перліту розпадається частково, утворюючи ферито-перлітну структуру основи чавуну. Подальше зменшення вмісту кремнію призводить до формування структури сірого чавуну на перлітній основі. Найміцнішими є сірі чавуни на перлітній основі, а найбільш пластичними — на феритній.

Промисловість випускає такі марки сірих чавунів: СЧ10, СЧ15, СЧ20, СЧ25, СЧЗО, СЧ35, СЧ40, СЧ45. При маркуванні сірих чавунів літери СЧ означають — чавун сірий, а цифри — мінімальне значення порогу міцності при розтягуванні ( _в, кгс/мм²).

Залежно від рівня фізико-механічних характеристик сірі чавуни умовно можна поділити на чавуни малої та підвищеної міцності і чавуни зі спеціальними властивостями.

Сірі чавуни малої міцності мають феритну або ферито-перлітну структуру з пластинчастим графітом і відповідають маркам від СЧ10 до СЧ3О. Наприклад, при розтягуванні міцність чавуну СЧ25 _в= 250 МПа, твердість 180...250 НВ.

Сірий чавун підвищеної міцності відповідає маркам від СЧ35 до СЧ45, має перлітну металеву основу і більш тонку розгалужену пелюсткову форму графіту. Міцність таких чавунів _в = 350...450 МПа, твердість 200...289 НВ.

Міцність цих чавунів забезпечують легуванням і модифікуванням. Легування здійснюють присадкою невеликої кількості нікелю і хрому, молібдену з титаном або міддю. При цьому одержують дрібно­зернисту структуру і більш тонку форму графіту. Модифікування здійснюють добавками (0,1...0,3 % від маси чавуну) феросиліцію, сілікоалюмінію, сілікокальцію та іншими. їх додають безпосередньо у ківш під час його заповнення розплавом. Структура такого чавуну не містить ледебуритного цементиту, чавун твердне з відбілюванням (білий або половинчастий), хімічний склад чавуну лишається прак­тично незмінним. Модифікований рідкий чавун необхідно одразу розливати у ливарні форми, оскільки ефект модифікування зникає вже через 10... 15 хв.

У машинобудуванні з сірих чавунів СЧ10, СЧ15 виготовляють деталі для низьких і середніх статичних навантажень (станини верстатів, кришки люків, подушки опор тощо); з чавунів СЧ20, СЧ25 — для підвищених навантажень динамічної дії (картери двигунів, блоки циліндрів, поршні, станини); СЧ30, СЧ35, СЧ40 — для високих навантажень і зношування (розподільні вали, зубчасті колеса, гільзи блоків циліндрів, гальмівні колодки).

Ковкі чавуни

Ковкі чавуни. Це умовна назва більш пластичного, порівняно з сірим, чавуну. Його ніколи не кують. Одержують його шляхом трива­лого високотемпературного відпалювання виливків білого чавуну з перлітно-цементитною структурою. Під час такого графітизуючого відпалювання цементит білого чавуну розпадається, утво­рюючи графіт пластівчастої форми. Залежно від структури металевої основи розрізняють ковкі феритний і перлітний чавуни.

Феритні ковкі чавуни одержують з білих, які мають у своєму складі 2,4...2,8 % С; 0,8... 1,4 % Si; 0,3...0,4 % Мn; 0,08... 0,1 % S; 0,2 % Р.

Перлітні ковкі чавуни виготовляють з білих, які містять 2,8...3,4 % С; 0,5...0.8 % Si; 0,4...0,5 % Мn; 0,12 % S ; 0,2 % Р.

Залежно від показників міцності при розтягуванні ( ) і віднос­ного видовження ( ) ковкі чавуни розрізняють за марками: КЧ3О-6, КЧ33-8, КЧ35-10, КЧ37-12 - це феритні чавуни; КЧ45-6, КЧ50-4, КЧ56-4, КЧ60-3, КЧ63-2 - перлітні.

З ковких чавунів виготовляють високоміцні деталі для змінних і ударних навантажень, підвищеного спрацювання, наприклад, шес­терні, шатуни, картер заднього мосту, гальмівні колодки, ступиці, гачкові ланцюги, пальці різальних апаратів тощо. Антикорозійні властивості ковких чавунів досить високі при експлуатації в сере­довищі вологого повітря, води, топочних газів. Вони широко засто­совуються у сільськогосподарському, автомобільному, текстильному ашинобудуванні.

Високоміцні чавуни

Високоміцні чавуни — це різновид сірого чавуну з феритною або перлітною структурою, модифікованого магнієм або комплексними модифікаторами (магній з добавками силіцію та інші). В результаті модифікування одержують графіт кулястої форми і невеликих роз­мірів. Такі чавуни мають підвищену міцність і порів­няно з сірими чавунами здатні чинити опір крихкому руйнуванню. Вони мають феритну або перлітну структуру металевої основи.

Залежно від порогу міцності ( ) і відносного видовження ( ) високоміцні чавуни поділяють на такі марки: ВЧ38-17, ВЧ42-12, ВЧ45-5, ВЧ50-2, ВЧ60-2, ВЧ70-3, ВЧ80-3, ВЧ100-4, ВЧ120-4.

Діапазони зміни властивостей цих марок такі: = 380...1200 МПа, = 2...7%, твердість 140...369 НВ.

Високі механічні властивості цих чавунів дозволяють використо­вувати їх для виготовлення деталей машин, що працюють за умов значних навантажень, замість поковок і виливків із сталей. З висо­коміцного чавуну виготовляють деталі ковальсько-пресового облад­нання, прокатних станів, парових турбін, тракторів, автомобілів (колінчасті вали, поршні тощо).

1. ?