Леговані чавуни

Жароміцні чавуни легують нікелем, хромом і марганцем, вони мають аустенітну структуру, вкраплення карбідів і кулястого графіту. Ці чавуни володіють високою циклічною в'язкістю, добре гасять вібрації, стійкі в лугах, слабких розчинах кислот, в сере­довищі перегрітої водяної пари та у морській воді. Крім того, вони немагнітні й задовільно обробляються різанням. З таких чавунів виготовляють деталі, що експлуатуються при високих навантаженнях і підвищеній (до 600°С) температурі, наприклад, вставки гільз циліндрів, головки поршнів, випускні колектори двигунів, вентилі, корпуси турбонагнітачів, газових турбін, насосів, а також немагнітні вироби. У марках жароміцних чавунів записують літеру "Ч", літери "X", "Н", "Г" і числа після них, що показують вміст хрому, нікелю та марганцю у відсотках, а та­кож літеру "Ш", якщо графіт має кулясту форму.

Жаростійкі чавуни стійкі до окиснення на повітрі та інших газових середовищ при підвищеній температурі. Це досягаєть­ся легуванням графітизованих чавунів з пластинчастим або кулястим графітом алюмінієм, хромом і кремнієм, а також ча­стково нікелем і марганцем.

При температурі середовища до 650°С чавун легують хро­мом (0,5...2,7%), при температурах 800...900°С у чавун вводять 5...6% кремнію і сприяють утворенню феритно-перлітної стру­ктури з пластинчастим або кулястим графітом, При експлуа­тації деталей у середовищі з температурою вище 1000°С чавун легують хромом (23...32%) та алюмінієм (19...25%). У марках цих чавунів записують літери "ЖЧ", а також "С", "X" або "Ю" з числами через дефіс, які показують вміст кремнію, хрому і алюмінію у відсотках, наприклад, ЖЧХ-0,8, ЖЧХ-30, а також літе­ру "Ш" в кінці марки для кулястої форми графіту.

Корозійної стійкості сірий чавун набуває при легуванні хро­мом, кремнієм, нікелем, алюмінієм та іншими елементами, які сприяють утворенню на поверхні деталі оксидної плівки, що не взаємодіє з середовищем. Деталі з таких чавунів добре пра­цюють в середовищі кислот, лугів, морської води і т.п. Хромо­нікелеві чавуни стійкі в розплавлених лугах і їх водних розчи­нах. З них виготовляють, наприклад, котли для розплавлення каустичної соди. Корозійна стійкість зростає при зменшенні розмірів графітних вкраплень. У марках цих чавунів запису­ють літери СЧЩ ("Щ" — стійкість у середовищі лугів) і через дефіс номер сплаву, наприклад, СЧЩ-І, СЧЩ-2.

Тема 2.7 Інструментальні матеріали. Інструментальні вуглецеві сталі

Вуглецеві інструментальні сталі розглянуті в темі 2.3.

Леговані інструментальні сталі

Це вуглецеві інструментальні сталі, леговані хромом (Х), вольфрамом (В), ванадієм (Ф), кремнієм (С), нікелем (Н), марганцем (Г), молібденом (М) та іншими легуючими елементами. Цифри попереду марки сталі вказують на вміст вуглецю в десятих долях % (інколи вміст вуглецю вказується в сотих долях %), цифри після відповідних літер вказують на вміст легуючих елементів у %. При відсутності цифри вміст вуглецю, або легуючих елементів становить близько 1 %. Так в сталі 9ХС близько 0,9 % вуглецю та близько 1 % хрому і 1 % кремнію. Термообробка включає гартування при температурі 810…870^○С та низькотемпературний відпуск. Структура після термообробки – легований мартенсит, карбіди та залишковий аустеніт. Після термічної обробки леговані інструментальні сталі мають твердість 62…65 HRC і теплостійкість 250…350 ^○С.

Сталі 9ХС та 95ХГСВФ використовують для виготовлення мітчиків, плашок, дрібних свердл, зенкерів, розверток, дрібних фрез. Сталь ХВ5 після термообробки має твердість 70 HRC, але її теплостійкість становить 150 ^○С. Тому інструменти з цієї сталі рекомендуються для обробки високоміцних матеріалів на низьких швидкостях різання. Сталь ХВГ має високу здатність до гартування і використовується для виготовлення протяжок, довгих мітчиків та довгих розверток. Сталі Х12, Х12М, Х6ВФ мають високу зносостійкість і використовуються для виготовлення дрібних фрез, інструментів для обробки отворів, мітчиків і плашок. Для виготовлення мітчиків і плашок використовуються також сталі 11Х, 11ХФ. Сталі Х, В2Ф, 13Х використовуються для виготовлення слюсарних інструментів.