(ГОСТ 1412–85)
| Марка | σВ, МПа | δ, % | НВ, МПа | Структура |
| СЧ15 | 150 | – | 1630–2100 | Ф |
| СЧ25 | 250 | – | 1800–2500 | Ф+П |
| СЧ35 | 350 | – | 2200–2750 | П |
Ферритные чугуны (рис. 3.8, а) СЧ10, СЧ15 предназначены для слабо- и средненагруженных деталей (крышки, фланцы, корпуса редукторов, тормозные барабаны и т. д.). Ферритно-перлитные серые чугуны (рис. 3.8, б, а) СЧ20, СЧ25 применяют для деталей, работающих при повышенных нагрузках (блоки цилиндров, барабаны сцепления, зубчатые колеса, станины станков и т. д.).
а) б)
Рис. 3.8. Микроструктура ферритного (а) и ферритно-перлитного (б) серого чугуна
Перлитные серые модифицированные чугуны СЧ30, СЧ35 имеют более высокие механические свойства из-за мелких графитных включений. Измельчение графита достигается путем модифицирования жидкого чугуна ферросилицием или силикокальцием в количестве 0,5 % от массы чугуна. Модифицированные чугуны обладают более высокими свойствами и хорошей герметичностью. Их применяют для корпусов насосов, компрессоров, гидроприводов, тормозной пневматики и др.
Для деталей, работающих при повышенных температурах, применяют легированные серые чугуны: жаростойкие – дополнительно содержат Cr и Al, жаропрочные – Cr, Ni и Mo. Отливки из серого чугуна подвергают термической обработке для снятия внутренних напряжений и стабилизации размеров. Такой нагрев составляет ~ 560 °С.
Высокопрочными называют чугуны, в которых графит имеет шаровидную форму. Их получают путем модифицирования – в жидкий чугун добавляют магний в количестве 0,02–0,08 %. Магний вводится в ковш перед заливкой в формы не в чистом виде, а в виде лигатуры – сплава магния с никелем. Магний является поверхностно-активным элементом: в расплаве атомы магния образуют препятствия на поверхности растущего кристалла графита, увеличивая его поверхностную энергию. Поэтому становится энергетически выгодным образование кристалла с наименьшим отношением поверхности к объему, т. е. шару. После модифицирования высокопрочный чугун имеет следующий химический состав: 3–3,6 % С; 1,8–2,9 % Si; 0,4–0,7 % Мn; 0,02–0,08 % Mg; до 0,15 % Р; до 0,03 % S.
По химическому составу высокопрочные чугуны не отличаются от серых, но шаровидный графит является менее сильным концентратором напряжений, чем пластинчатый, поэтому прочность и пластичность этих чугунов выше, чем серых. Значения механических свойств высокопрочных чугунов приведены в таблице 3.3.
В соответствии с ГОСТ 7293–85 марка высокопрочного чугуна состоит из букв ВЧ и числа, показывающего значение предела прочности при растяжении (в кгс/мм2), например: ВЧ50.
Таблица 3.3
