12Х2н4а – высококачественная легированная сталь, содержащая 0,12% углерода, 2% хрома и 4% никеля.

Одна из наиболее распространенных сталей – 12Х18Н9Т – нержавеющая сталь, имеющая высокую коррозионную стойкость, хорошие механические свойства, относительно недорогая, имеет высокую стойкость к азотной, фосфорной кислотам, морской воде, но плохо эксплуатируется в среде соляной и горячей фосфорной кислот. Содержит 0,12% углерода, 18% хрома и 9% никеля и до 1% титана.

Ст.45 содержит углерод 0,45%, хром до 1%.

Ст.40 содержит углерод 0,4%, марганец 0,5–0,8%, хром 0,25%, кремний 0,17–0,37% /3/.

Чугуны

Чугуном называют железоуглеродистые сплавы, в которых более 2,14% углерода. В чугуне кроме углерода, содержатся постоянные примеси: кремний, марганец, сера, фосфор /2/.

В отличие от сталей отличаются большим содержанием углерода.

Структура чугунов ферритно-перлитная.

Чугун тяжело обрабатывается, поэтому часто применяют чугунное литье.

Чугун дешев, хорошо работает на сжатие, но предел прочности на растяжение, изгиб, скалывание, приблизительно в 4 раза меньше чем у стали.

Чугуны плохо противостоят воздействию высоких температур. Под действием высоких температур чугун разрыхляется, увеличиваясь в объеме. Так, например, серый чугун при выдержке при температуре 400 °С в течении 54 дней увеличивается в объеме втрое и его прочность падает в 2 раза. Поэтому его применение ограничено температурой 250 °С /Л/.

Низкая стоимость чугунов наряду с удовлетворительными механическими свойствами обеспечивает широкое применение их в технике как конструкционного материала /4/.

Чугуны широко применяются для изготовления корпусных деталей и узлов сложных конфигураций /2/.

По сравнению со сталями чугуны обладают большей стойкостью к кислым средам, поэтому возможно его применение при аппаратурном оформлении таких процессов как, нитрирование и т.п. /Л/.

В зависимости от состояния углерода и свойств сплава различают белые, серые, высокопрочные, ковкие и специальные чугуны.

Белый чугун

В белом чугуне весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида железа. Такой чугун в изломе имеет белый цвет и характерный металлический блеск.

В зависимости от температурной обработки можно получить белый чугун с составом: углерод 2,1–2,8%, кремний 0,8–1,3%, марганец 0,4–0,7%, фосфор менее 2%, сера менее 0,1%.

Серый чугун

В серых чугунах углерод в значительной степени или полностью находится в свободном состоянии в форме пластинчатого графита. Из-за наличия графита в изломе такие чугуны имеют серый цвет /2/.

Промышленность выпускает 10 марок серого чугуна (от СЧ10 до СЧ45).

Цифра после буквы указывает на среднее значение прочности на растяжение, вторая на изгиб в десятках мегапаскалей (ГОСТ 1412–85, СТ СЭВ 4560–84), например СЧ12-28 /4,Л/.

Для изготовления химической аппаратуры серые чугуны используются ограничено. Из них изготавливается аппаратура работающая при температуре от –15 до +20 °С и давлении до 1 МПа. Химическая стойкость их низкая /4/.

Отливкой из серого чугуна изготавливают опоры, крышки тарелки ректификационных колонн и другие детали аппаратов и машин /1/.

Модифицированные чугуны

Для увеличения прочности в серые чугуны вводят во время плавки различные добавки, получая модифицированные чугуны.

В качестве модификаторов используют алюминий, силикокальций и феросилицй. Их вводят в небольшом количестве, заметно не изменяя химический состав чугуна /2/.

Обозначают модифицированные чугуны СЧМ, например СМЧ38-60. Применение его, как и у высших марок серого чугуна /Л/.

Высокопрочный чугун

Является разновидностью модифицированного чугуна, за счет введения в него магния или его сплавов.

В высокопрочном чугуне графитовые включения имеют шаровидную форму графита, а не форму чешуек, характерных для других чугунов, поэтому они меньше разрыхляют структуру /Л,2/.

Маркируется высокопрочный чугун (по ГОСТ 7293–70) буквами ВЧ и цифрами, из которых первые две обозначают предел прочности на растяжение, а последние относительное удлинение в %. Например, ВЧ 42-12 /2/.

Применяется при изготовлении насосов и химического оборудования /Л,2/.

Ковкий чугун

В ковком чугуне графит находится в форме хлопьев, полученные специальной термической обработкой, в результате которой цементит разлагается по реакции:

Fe₃C → 3Fe + C

Изолированная хлопьевидная форма графита придает чугуну вязкость и прочность.

Ковкий чугун используется для изготовления деталей, которые в процессе работы испытывают ударные нагрузки /2/.

Маркируется ковкий чугун (по ГОСТ 1215–59) заглавными буквами КЧ и цифрами из которых первые две обозначают предел прочности на растяжение, а последние относительное удлинение в %. Например, КЧ 30-3, его состав углерод 3%, кремний 0,7–1,1%, марганец 0,3–0,6%, хром 0,08%, фосфор менее 2%, сера менее 0,2% /2,Л/.

Специальные чугуны

К специальным относятся износостойкие, жаростойкие и коррозионностойкие чугуны.

Износостойкий чугун обладает высокой сопротивляемостью изнашиванию

Жаростойкие чугуны хорошо сопротивляются окислению. В качестве жаростойкого применяют чугун с высоким содержанием алюминия (марка ЖЧЮ-22) или с добавкой хрома (марка ЖЧХ-30).

Отливки из жаростойкого чугуна применяются для изготовления деталей, работающие в среде печных газов при температуре до 600°С. /1/.

Коррозионностойкие чугуны работают в агрессивных средах, их легируют алюминием, хромом, никелем, медью (марка ЧНХТ, ЧН15Д7Х2 и др.) /2/.

Применяется для изготовления деталей работающих в растворах щелочей при давлениях не превышающих 1МПа, и температурах от –15 до 300°С. /1/.