Механические свойства ковких чугунов

 

Марка чугуна	Структура	Механические свойства
		МПа	,%	НВ,не менее, МПа
КЧ37-12	Феррит + 3-10% перлита + хлопьевидный графит	370	12	1 490
КЧ60 -3	Перлит+феррит  хлопьевидный графит	600	3	2636
АЧК-2* ГОСТ1585-75	Перлит + феррит + хлопьевидный графит	-	-	1637—1931

* А — антифрикционный

* Повышенные значения относительною удлинения по сравнению с серым чугуном (до 12%) дали основание называть чугун ковким, хотя он не куется.

* Основные литейные свойства: жидкотекучестъ, усадка, склонность к ликвации и поглощению газов.

 

 Высокопрочные чугуны (ГОСТ 7293—85). По составу вы­сокопрочные чугуны аналогичны серым, но за счет введения в жидкий чугун присадок: щелочных, щелочно-земельных и редкоземельных металлов (чаще 0,03—0,07% магния или церия) графит после охлаждения и отжига приобретает шаровидную форму. Структура металлической основы такая же как у серых чугунов и может быть перлитная, ферритная (рис. 8.3, в) и перлитно-ферритная. Графит шаровидной формы значительно меньше ослабляет металлическую основу чугуна. В отличие от пластинчатого графита, шаровидный является меньшим концентратором напряжений.

Высокопрочные чугуны, обладая хорошими литейными свойствами *, высокой обрабатываемостью резанием и изно­состойкостью, вместе с тем имеют механические свойства, близкие к механическим свойствам углеродистых сталей (табл. 8.3). У высокопрочного чугуна коэффициент теплопроводности в 2 раза меньше, чем у серых чугунов из- за разобщенности включений графита. Поэтому детали из серого чугуна лучше работают в условиях теплосмен и перепадов температур. (например, в дизелестроении).

 Стандартные марки высокопрочных чугунов обозначаются буквами ВЧ (высокопрочный чугун). После букв следуют числа, указывающие на предел прочности при растяжении МПа.10(ГОСТ 7293-85)

Т а б л и ц а  8. 3.

Механические свойства высокопрочных чугунов

Марка чугуна	Структура	Механические свойства
			σ		НВ
		МПа		%	МПа
ВЧ40	Феррит + шаровидный графит	400	250	15	1372—2020
ВЧ60-2	Перлит + шаровидный графит	600	370	3	1920-—2773
ВЧ10 0	Перлит +Бейнит +  шаровидный графит	1000	700	2	2760-3616
Углеродис- тая сталь 35 ГОСТ 1050- 88	Феррит + перлит	529	-	20	2029
АЧВ-1** ГОСТ 1585-85	Перлит + шаровидный графит	_	-	-	2058-2548

**А — антифрикционный

Чугуны с вермикулярным графитом( ГОСТ 28394-89). Получение вермикулярной формы графита (мелкие пластинчатые включения графита завихренной формы) осуществляется путем введения в расплав комплексной Fe,Si,Mg,Ti,Ce,Ca лигатуры. Маркируются чугуны по ГОСТ 28394-89 ЧВГ (чугун с вермикулярным графитом), числа характеризуют временное сопротивление разрыву при растяжении МПа. 10 .Механические свойства чугунов представлены в табл.8.4

Т а б л и ц а 8. 4.

Механические свойства ЧВГ (чугун с вермикулярным графитом)

Марка чугуна	,МПа	σ0,2 МПа	, %	НВ
ЧВГ 30	300	240	3,0	130-180
ЧВГ 35	350	260	2,0	140-190
ЧВГ 40	400	320	1,5	170-220
ЧВГ 45	450	380	0,8	190-250

Чугуны с вермикулярным и шаровидным графитом имеют меньшую зависимость прочности от толщины стенки отливки. Все более широкое применение этого вида чугунов обусловлено более высокими механическими свойствами, чем у серых чугунов, и лучшими литейными свойствами, чем у высокопрочных чугунов. Для чугунов характерна невысокая герметичность, так как наряду с газовой и усадочной пористостью присутствует и графитовая пористость.

Для чугунов характерным является релаксация напряжений во времени, приводящая к изменению размеров детали за пределы допусков. Для стабилизации размеров чугунных отливок их подвергают естественному старению в течение 9-12месяцев, которое чаще заменяют отжигом при 500-600 ºС (или 200-300 ºС).