0. Марки чугунов

Серый, а так же и высокопрочный чугун разделяются на марки в зависимости от значений механических свойств.

В таблице 3.1. приведены свойства серых чугунов различных марок.

Таблица 3.1.

Механические свойства серых чугунов

Марка чугуна	Предел прочности при растяжении, кгс/мм2	Предел прочности при изгибе, кгс/мм2	Твердость НВ
СЧ00	—	—	—
СЧ12-28	12	28	143 – 229
СЧ15-32	15	32	163 – 229
СЧ18-36	18	36	170 – 229
СЧ21-40	21	40	170 – 241
СЧ24-44	24	44	170 – 241
СЧ28-48	28	48	170 – 241
СЧ32-52	32	52	187 – 255
СЧ35-56	35	56	197 – 269
СЧ38-60	38	60	207 – 269

Серый чугун маркируется буквами СЧ (серый чугун) и двумя двузначными цифрами. Первые две цифры показывают минимальное значение предела прочности чугуна на растяжение, вторые – минимальное значение предела прочности чугуна на изгиб. Мерой качества чугуна принято считать показатели его прочности.

Механические свойства СЧ00 не гарантируются и его используют для изготовления деталей, подвергнутых незначительным механическим нагрузкам. Как видно из таблицы 3.1, лучшим по свойствам является серый чугун марки СЧ38-60. Такой чугун называется высококачественным. Из такого чугуна изготавливают такие ответственные детали, как поршневые кольца двигателей внутреннего сгорания и многие другие.

Чугун должен удовлетворять не только требованиям основного классификационного ГОСТа, но и дополнительным специфическим требованиям, что регламентируется в зависимости от назначения, отдельными ГОСТами или техническими условиями, например, на автомобильные и тракторные отливки, отливки для сельскохозяйственного машиностроения, компрессорные отливки, поршневые кольца, гильзы и т.д.

Высокопрочный чугун (ВЧ) так же подразделяется на отдельные марки в зависимости от механических свойств, причем основными показателями являются предел прочности при растяжении и относительное удлинение (см. табл. 3.2).

Сравнение свойств серых и высокопрочных чугунов показывает, что наименее прочный чугун ВЧ40-10 (см. табл. 3.2) все же прочнее наиболее прочного серого чугуна СЧ38-60 (см. табл. 3.1) при меньшей твердости, что является прямым следствием разной формы графита в этих чугунах.

Высокопрочный чугун ВЧ45-0, для которого пластические свойства (удлинение) не гарантируется, применим лишь для изделий, не испытывающих динамических нагрузок.

ВЧ60-2, ВЧ45-5 и ВЧ40-10 – чугуны высокого качества, они различаются главным образом структурой металлической основы. У чугуна ВЧ60-2 она перлитная; у ВЧ45-5 – феррито-перлитная и у ВЧ40-10 – ферритная, что и обусловило их разную прочность.

Таблица 3.2.

Механические свойства высокопрочных чугунов

Марка чугуна	Предел прочности при растяжении, кгс/мм2	Условный предел текучести при растяжении, кгс/мм2	Относительное удлинение, %	Ударная вязкость, кгс·м/см2	Твердость НВ
	не менее
ВЧ45-0	45	36	—	—	187 – 255
ВЧ50-1,5	50	38	1,5	1,5	187 – 255
ВЧ60-2	60	42	2,0	1,5	197 – 269
ВЧ45-5	45	33	5,0	2,0	170 – 207
ВЧ40-10	40	30	10	3,0	156 – 197

Сочетание высокой прочности и пластичности этих чугунов позволяет изготавливать из них ответственные изделия. Из чугуна, обладающего лучшими, чем у стали, литейными свойствами, можно литьем изготавливать изделия сложной конфигурации, обладающие лучшим сопротивлением разнообразным механическим воздействиям, чем более простые по форме кованые детали. Другими словами, в ряде случаев деталь сложной конфигурации из менее прочного материала (чугуна) конструктивно оказывается более прочной, простой по конфигурации детали из более прочного материала (стали).

Ковким называется чугун с хлопьевидным графитом, который получается из белого чугуна в результате специального графитизирующего отжига (томления).

Не следует думать, что ковкий чугун действительно «ковкий», что его можно обычным образом ковать. Ковкий чугун – старое название, которое характеризует его большую пластичность по сравнению с обычным серым чугуном. В таблице 3.3 приведены данные о свойствах ковкого чугуна.

Таблица 3.3.

Механические свойства ковкого чугуна

Марка чугуна	Предел прочности при растяжении, кгс/мм2	Относительное удлинение, %	Твердость НВ
КЧ30-6	30	6	163
КЧ33-8	33	8	149
КЧ35-10	35	10	149
КЧ37-12	37	12	149
КЧ45-6	45	6	241
КЧ50-4	50	4	241
КЧ56-4	56	4	269
КЧ60-3	60	3	269
КЧ63-2	63	2	269

Ковкий чугун маркируется следующим образом: КЧ обозначает ковкий чугун, затем ставят число, показывающее предел прочности (σ_В) и число, показывающее относительное удлинение (δ).

Из-за низкого содержания углерода в ковком чугуне получается малое количество графитных образований и улучшается качество чугуна. Для расплавления ковкого чугуна пользуются специальными печами, что повышает стоимость изделия.