2.7.5. Сірі чавуни

Сірими називають чавуни, в структурі яких більша частка вуглецю перебуває у вигляді графіту пластинчастої форми. Решта вуглецю разом із залізом утво­рює структуру металевої основи (феритну, ферито-перлітну або перлітну).

Перетворення, які відбуваються під час графітизації в рівноважних умо­вах, можна простежити за діаграмою залізо — графіт (див. п.2.7.3).

На формування структури сірого чавуну в промислових умовах криста­лізації впливають такі фактори як хімічний склад (аив.табл.2.7.1), швидкіс^ть охолодження, а також наявність у рідкому розчині дрібних твердих частинок· Вуглець (2.9...3.7 %) і кремній (1.2...2.6 %) сприяють виділенню графіту, а мар-

_еЦЬ (0.5... 1.1 %) і сірка (0.12...0.15 %) — утворенню цементиту. Змінюючи ^га рну масову частку вуглецю і кремнію з одного боку й зменшуючи сумарну ^ _оВу частку марганцю і сірки з другого, можна регулювати співвідношення ^м. _в;_Льним та хімічно зв'язаним вуглецем. Що більше в чавуні вуглецю та

мнію і менша швидкість охолодження відливки, то більше виділяється

їйфіТУ (дав·"-²·⁷-⁴)·

Сірі чавуни мають добрі ливарні властивості, легко обробляються різанням,

тні _Гасити вібрації, що виникають в конструкціях, є найдешевшими і айпоширенішими серед ливарних стопів. Водночас сірі чавуни відзначаються невисокими міцністю (ст_ч = 100...350 МПа, таблиця 2.7.2) і пластичністю через особливості форми графітових вкраплень з гострими краями. Такі вкраплення можна розглядати як сильні внутрішні концентратори напружень або навіть як мікротріщини.

Таблиця 2.7.1 Марки та хімічний склад сірих чавунів [21]

Марка Масова частка елементів, % Чавуну вуглецю кремнію марганцю фосфору сірки не більше ніж СЧ 10 3,5-3,7 2,2-2,6 0,5-0,8 0,3 0.15 СЧ 15 3,5-3,7 2,0-2,4 0,5-0,8 0,2 0,15 СЧ20 3,3-3,5 1,4-2,4 0,7-1,0 0.2 0,15 СЧ25 3,2-3,4 1,4-2,2 0,7-1,0 0,2 0,15 СЧЗО 3,0-3,2 1,3-1,9 0,7-1,0 0,2 0,12 СЧ 35 2,9-3,0 1,2-1,5 0,7-1,1 0,2 0,12

Примітка. Допускається низьке легування чавуну різними елементами (хромом, нікелем, міддю, фосфором та ін.)

Умовне позначення марки включає літери СЧ — сірий чавун й цифри — значення мінімальної границі міцності матеріалу на розрив СТ₍ в 10~' х МПа.

Міцність сірих чавунів можна підвищити легуванням, поверхневим гартуванням, механоімпульсною обробкою та іншими методами.

Таблиця 2.7 j Марки, механічні та фізичні властивості сірих чавунів (21]

Марка чавуну	Механічні	властивості	Фізичні властивості ~^
	σ,, МПа,	НВ МПа	густина γ,	лшійнаусад^
	не менше ніж		кг/м3	ε, %
СЧ 10	100	1200—2050	6800	ІД) --
СЧ 15	150	1300—2410	7000	1,1
СЧ20	200	1430—2550	7100	1,2
СЧ25	250	1560—2600	7200	1,2
СЧЗО	300	1630—2700	7300	1,3
СЧ 35	350	1790—2900	7400	1,3