Классификация и маркировка чугунов

В зависимости от того, в какой форме присутствует углерод в сплавах, различа­ют белые, серые, высокопрочные чугуны и ков­кие чугуны.

Белые чугуны из-за боль­шого количества цементита твердые (450 ... 550 НВ), хрупкие и для изготовле­ния деталей машин не используются. Ог­раниченное применение имеют отбелен­ные чугуны, из них изготовляют про­катные валки, лемеха плугов, тормозные колодки и другие детали, работающие в условиях износа.

В промышленности широко применя­ют серые, высокопрочные и ковкие чугу­ны, в которых углерод находится в виде графита. Графит обеспе­чивает пониженную твердость, хорошую обрабатываемость резанием. Вме­сте с тем включения графита снижают прочность и пластичность. Серые, высокопрочные и ковкие чугуны различаются формой графитных включений, что отражается на их механических свой­ствах.

Серыми называются чугуны с пластин­чатой формой графита. Обозначают серые чугуны индексами СЧ 20, СЧ 25, СЧ 30. Цифра в обозначении указывает на предел прочности чугуна при растяжении в 0,1 МПа.

Высокопрочными называют чугуны, в которых графит имеет шаровидную фор­му. Их получают модифицированием маг­нием, который вводят в жидкий чугун в количестве 0,02 ... 0,08 %. Шаровидный графит - менее сильный концентратор напряжений, чем пластин­чатый, поэтому он меньше снижает механические свойства металлической основы. Чугуны с шаровидным графитом облада­ют более высокой прочностью и некото­рой пластичностью. Марка высокопрочно­го чугуна состоит из букв ВЧ и числа, обозначающего предел прочности чугуна при растяжении в 0,1 МПа, например ВЧ35.

Ковкими называются чугуны, в кото­рых графит имеет хлопьевидную форму. Такой графит в отличие от пластин­чатого меньше снижает механические свойства металлической основы, вследст­вие чего ковкие чугуны по сравнению с серыми обладают более высокими проч­ностью и пластичностью. Ковкие чугуны обозначают буквами и последующими цифрами, пер­вая из которых характеризует прочность при растяжении в 0,1 МПа, а вторая пластичность (%) КЧ 30-6, КЧ 60-3 и т.д.

В ывод: Применяемые в промышленности стали и чугуны отличаются по строению, а значит и по свойствам, что учитывается в их классификации и маркировке, по которой можно судить о свойствам сплавов.

Третий учебный вопрос.

Легированные стали.

Легированными, называются стали, в которые кроме железа и углерода вводят легирующие добавки в определенных концентрациях для придания стали специальных физико-механических свойств. Основными легирующими элементами являются: марганец, кремний, хром, никель, вольфрам и др.

По содержанию легирующих элементов легированные стали подразделяются на низколегированные (до 2,5% легирующих элементов); среднелегированные (2,5-10%); высоколегированные (более 10%).

- Хром и кремний повышают твердость, прочность, жаростойкость, коррозионную стойкость. При содержании хрома более 12 % сталь становится нержавеющей.

- Вольфрам и молибден уменьшают величину зерна в сталях, повышают твердость и прочность, улучшают режущие свойства и коррозионные свойства.

Маркировка легированных сталей: буквы и цифры, которые указывают на химический состав стали. Первые две цифры указывают содержание углерода в сотых долях процента. Затем буква (легирующий элемент), цифра указывает на среднее содержание элемента. При содержании элемента менее единицы, цифра не ставится.

Легирующие элементы обозначаются следующими буквами: К( кобальт), В (вольфрам), Ю(Алюминий), Х (хром), Д(медь), Н(никель), М(молибден), П(фосфор). 12ХН3А (0,12% С, 1% Cr, 3% Ni (высокое качество)).

Легированные стали классифицируют на 3 группы:

1. Конструкционные

а) цементуемые (подвергаемые насыщению углеродом)

б) улучшаемые (подвергаемые закалке и высокому отпуску)

2. Инструментальные

3. Стали и сплавы с особыми свойствами. а) нержавеющие б) жаропрочные в) жаростойкие.