Вплив сполуки чавуну на процес графітизації.

Вуглець і кремній сприяють графітизації, марганець утрудняє графітизацію й сприяє відбілюванню чавуну. Сірка сприяє відбілюванню чавуну й погіршує ливарні властивості, її зміст обмежений – 0,08…0,12% Фосфор на процес графітизації не впливає, але поліпшує рідкоплинність, Фосфор є в чавунах корисною домішкою, його зміст – 0,3...0,8%

Вплив графіту на механічні властивості виливків.

 

Графітові включення можна розглядати як відповідної форми порожнечі в структурі чавуну. Біля таких дефектів при навантаженні концентруються напруги, значення яких тим більше, ніж гостріше дефект. Звідси треба, що графітові включення пластинчастої форми в максимальній мері розупрочнюють метал. Більше сприятлива пластівчаста форма, а оптимальної є куляста форма графіту. Пластичність залежить від форми в такий же спосіб. Відносне подовження ( ) для сірих чавунів становить 0,5 %, для ковких – до 10 %, для високоміцних – до 15%.

Наявність графіту найбільше різко знижує опір при твердих способах навантаження: удар; розрив. Опір стиску знижується мало.

 

Позитивні сторони наявності графіту.

• графить поліпшує оброблюваність різанням, тому що утвориться ламка стружка;

• чавун має кращі антифрикційні властивості, у порівнянні зі сталлю, тому що наявність графіту забезпечує додаткове змащення поверхонь тертя;

• через мікропорожнечі, заповнених графітом, чавун добре гасить вібрації й має підвищену циклічну в'язкість;

• деталі із чавуну не чутливі до зовнішніх концентраторів напруг (виточення, отвору, переходи в перетинах);

• чавун значно дешевше стали;

• виробництво виробів із чавуну литтям дешевше виготовлення виробів зі сталевих заготівель обробкою різанням, а також литтям і обробкою тиском з наступною механічною обробкою.

 

Сірий чавун

 

Структура не впливає на пластичність, вона залишається надзвичайно низкою. Але впливає на твердість. Механічна міцність в основному визначається кількістю, формою й розмірами включень графіту. Дрібні, завихреної форми лусочки графіту менше знижують міцність. Така форма досягається шляхом модифікування. Як модифікатори застосовують алюміній, силікокальцій, феросиліцій.

Сірий чавун широко застосовується в машинобудуванні, тому що легко обробляється й має гарні властивості.

Залежно від міцності сірий чавун підрозділяють на 10 марок (ДЕРЖСТАНДАРТ 1412).

Сірі чавуни при малому опорі розтяганню мають досить високий опір стиску.

Сірі чавуни містять вуглецю – 3,2...3,5%; кремнію – 1,9...2,5%; марганцю –0,5...0,8%; фосфору – 0,1...0,3%;сірки – < 0,12 %.

Структура металевої основи залежить від кількості вуглецю й кремнію. Зі збільшенням змісту вуглецю й кремнію збільшується ступінь графітизації й схильність до утворення феритної структури металевої основи. Це веде до роззміцнення чавуну без підвищення пластичності. Кращими міцносними властивостями й зносостійкістю володіють перлітні сірі чавуни.

З огляду на малий опір виливків із сірого чавуну що розтягують і ударним навантаженням, варто використовувати цей матеріал для деталей, які піддаються стискаючим або згинаючим навантаженням. У верстатобудуванні це - базові, корпусні деталі, кронштейни, зубчасті колеса, напрямні; в автобудуванні - блоки циліндрів, поршневі кільця, розподільні вали, диски зчеплення. Виливка із сірого чавуну також використовуються в електромашинобудуванні, для виготовлення товарів народного споживання.

Позначаються індексом СЧ (сірий чавун) і числом, що показує значення межі міцності, помножене на СЧ 15.