Механические свойства чугунов

Марка чугуна	σ_в	σ_0,2	δ, %	НВ	Структура металлической основы
МПа

Серые чугуны (ГОСТ 1412-85)

СЧ10	-	-	до 190	Ф
СЧ15	-	-	163-210	Ф
СЧ25	-	-	180-245	Ф + П
СЧ35	-	-	220-275	П

Высокопрочные чугуны (ГОСТ 7293-85)

ВЧ35	140-170	Ф
ВЧ45	140-225	Ф + П
ВЧ60	192-227	Ф + П
ВЧ80	248-351	П
ВЧ100	270-360	П

Ковкие чугуны (ГОСТ 1215–79)

КЧ30-6	-		100-163	Ф + до10%П
КЧ35-8	-		100-163
КЧ37-12	-		110-163
КЧ45-7	-		150-207
КЧ60-3	-		200-269	П + до20%Ф
КЧ 80-1,5	-	1,5	270-320

Марки антифрикционных чугунов, их характеристики и на значение представлены в табл. 9.

Буквы в обозначениях марок чугунов означают: АЧ – антифрикционный чугун, С – серый чугун с пластинчатым графитом, В – высокопрочный чугун с шаровидным графитом, К – ковкий чугун с хлопьевидным графитом. Твердость отливок из антифрикционных чугунов (от 100 до 290 НВ) зависит от содержания элементов и условий термической обработки.

Предельные режимы работы деталей из этих чугунов в узлах трения: удельное давление (50–300)·10⁴ Па (5–300 кгс/см²), окружная скорость 0,3–10 м/с.

Таблица 8

Марки и свойства легированных чугунов (ГОСТ 7769-82)

Марка чугуна	Свойства
ЧХ1, ЧХ2, ЧХ3	Чугуны, обладающие повышенной коррозионной стойкостью в газовой, воздушной и щелочной средах в условиях трения и износа, жаростойкие в воздушной среде, выдерживают температуру от 500 до 700°С. предназначены дл изготовления деталей металлургического производства, кокилей стеклоформ, деталей химического оборудования и др.
ЧХ3Т, ЧХ9Н5, ЧХ22, ЧХ16М2, ЧХ28Д2	Чугуны, обладающие повышенной стойкостью против абразивного износа и истирания
ЧХ22С	Этот чугун характеризуется повышенной коррозионной стойкостью при температуре 1000°С
ЧС13, ЧС15, ЧС17, ЧС15МА, ЧС17М3	Устойчивы к воздействию концентрированных и разбавленных кислот, растворов щелочей, солей
ЧГ6С3Ш, ЧГ7Х4	Чугуны, обладающие высокой стойкостью в абразивной среде
ЧГ8Д3	Немагнитный износостойкий чугун
ЧНХТ, ЧНХМД, ЧН2Х, ЧНМШ	Чугуны с высокими механическими свойствами, хорошо сопротивляются износу и коррозии
ЧН15Д3Ш, ЧН19Х3Ш, ЧН11Г7Ш, ЧН20Д2Ш, ЧН15Д7	Чугуны, обладающие высокими механическими свойствами, высокой коррозионной и эрозионной стойкостью в щелочах, слабых растворах кислот, в морской воде. Чугун ЧН20Д2Ш может быть пластически деформирован в холодном состоянии

Таблица 9

Марки антифрикционных чугунов, их свойства и назначение (ГОСТ 1585-85)

Марка чугуна	Свойства и назначение
АЧС-1	Перлитный чугун, легированный хромом (0,2–0,5%) и медью (0,8–1,6%); предназначен для изготовления деталей, работающих в паре с закаленным или нормализованным валом
АЧС-2	Перлитный чугун, легированный хромом (0,2–0,5%), никелем (0,2–0,5%), титаном (0,03–0,1%) и медью (0,2–0,5%); назначение – такое же, как и чугуна марки АСЧ-1
АЧС-3	Перлитно-ферритный чугун, легированный титаном (0,03–0,1 %) и медью (0,2–0,5 %); детали из такого чугуна могут работать в паре, как с «сырым», так и с термически обработанным валом
АЧС-4	Перлитный чугун, легированный сурьмой (0,04–0,4%); используется для изготовления деталей, работающих в паре с закаленным или нормализованным валом
АЧС-5	Аустенитный чугун, легированный марганцем (7,5–12,5 %) и алюминием (0,4–0,8%); из этого чугуна изготавливают детали, работающие в особо нагруженных узлах трения в паре с закаленным или нормализованным валом
АЧС-6	Перлитный пористый чугун, легированный свинцом (0,5–1,0%) и фосфором (0,5–1,0%); рекомендуется для производства деталей, работающих в узлах трения с температурой до 300°С в паре с «сырым» валом
АЧВ-1	Перлитный чугун с шаровидным графитом; детали из такого чугуна могут работать в узлах трения с повышенными окружными скоростями в паре с закаленным или нормализованным валом
АЧВ-2	Перлитно-ферритный чугун с шаровидным графитом; изготовленные из этого чугуна детали хорошо работают в условиях трения с повышенными окружными скоростями в паре с «сырым» валом
АЧК-1	Перлитный чугун с хлопьевидным графитом, легированный медью (1,0–1,5%); предназначен для изготовления деталей, работающих в паре с термически обработанным валом
АЧК-2	Ферритно-перлитный чугун с хлопьевидным графитом; детали из этого чугуна работают в паре с «сырым» валом

Порядок выполнения работы

1. Изучить микроструктуру образцов лабораторной коллекции чугунов.

2. Зарисовать схематично микроструктуру белых, серых, ковких чу- гунов, указать структурные составляющие.

3. Привести примеры маркировки чугунов, указать их механические свойства и области применения.

Контрольные вопросы и задания

1. Что называется чугунами?

2. В зависимости от состояния углерода, какими бывают чугуны?

3. Что называется белым чугуном? Какими они бывают по струк- туре? Какими механическими свойствами обладают, и в каких областях применяются БЧ?

4. Какие чугуны называются серыми? Пояснить процесс структу- рообразования и указать химический состав.

5. Привести марки СЧ, назвать их химические свойства и область применения.

6. Какие чугуны называются ковкими? Объяснить способ получе- ния КЧ.

7. Какими бывают по микроструктуре ковкие чугуны? Привести марки ковких чугунов, назвать их механические свойства и область применения.

8. Какие недостатки имеют ковкие чугуны перед другими чугуна- ми?

9. Какие чугуны называются высокопрочными? Объяснить способ получения.

10. Какими бывают по микроструктуре высокопрочные чугуны? Назвать марки высокопрочных чугунов, их свойства, область применения и преимущества перед другими чугунами.

Работа № 7