Сообщение

Металлы и неметаллические материалы, используемые в системах ТГВ - Чугун, его получение, виды и марки

Содержание материала

1.3. Черные и цветные металлы и сплавы

1.3.1. Чугун, его получение, виды и марки

Чугуном называют сплав железа с углеродом и некоторым количеством кремния, марганца, серы, фосфора. Содержание углерода в чугуне составляет более 2%. Исходные материалы для получения чугуна - железные руды, флюсы и топливо. Флюсы - это такие материалы, как известняк, кварц, песчаник, применяемые для отделения от руды пустой породы и золы топлива, с которыми они образуют легкоплавкие химические соединения,называемые шлаками.

Основным способом получения чугуна является доменный, осуществляемый в доменных печах.

В зависимости от состояния и формы углерода в чугуне различается - белый, серый, ковкий и высокопрочный чугун.

В белом чугуне весь углерод находится в химически связанном состоянии. Излом данного чугуна имеет матово-белый цвет. Такой чугун тверд, хрупок и применяется для отливки деталей с последующим отжигом на ковкий чугун.

В сером чугуне весь углерод содержится в свободном состоянии в виде отдельных включений графита. Излом данного чугуна имеет серый цвет и крупнозернистое строение. Серый чугун хорошо поддается обработке режущим инструментом, имеет высокую износоустойчивость. Недостатки: большая хрупкость и малая пластичность. Из серого чугуна изготовляются котлы, радиаторы, водопроводные и канализационные трубы, фасонные части, арматура, санитарные приборы - ванны, раковины, мойки.

Ковкие чугуны получаются из отливок белого чугуна путем длительного отжига при высоких температурах. В зависимости от структуры делится на ферритный и перлитный. Такой чугун обладает повышенной прочностью на растяжение, низкой пластичностью и высоким сопротивлением удару. Из ковкого чугуна изготовляют детали сложной формы: соединительные части для трубопроводов, детали арматуры.

Высокопрочный чучун получают из серого чугуна модифицированием: в жидкий металл перед разливкой добавляют модификаторы в количестве 0,01 - 0,03% массы жидкого металла. Это - важный конструкционный материал.

Маркировка серого чугуна по ГОСТ 1412-79* состоит из сочетания букв «СЧ» и двузначного числа, соответсвующего величине предела прочности при растяжении в кгс/мм2 (СЧ-25, ГОСТ 1412-79*). Обозначение марки высокопрочного чугуна по ГОСТ 7203-79* состоит из сочетания букв «ВЧ» и двух чисел, записанных через тире,из них первое - величина временного сопротивления разрыву (кГс/мм2 ), а второе - относительное удлинение,%. (ВЧ 60-2 (ГОСТ 7293-79*)) - высокопрочный чугун, предел прочности при разрыве 600 МПа (60 кГс/см2), относительное удлинение - 2%.

Ферритный и перлитный ковкий чугун маркируется - отливка КЧ 30-6-Ф, ГОСТ 1215-79, отливка КЧ 60-3П, ГОСТ 1215-79, где 30 и 60 - временное сопротивление разрыву, соответственно 30 и 60 кГс/ мм2 (300 и 600 МПа),6 и 3 - относительное удлинение при разрыве 6 и 3%. В технике используются следующие марки чугуна: СЧ 12-28, СЧ 15-32 и т.д. до СЧ 44-64; КЧ 30-6, КЧ 33-8 и т.д. до КЧ 63-2; ВЧ 38-17, ВЧ 42-12 и т.д. до ВЧ 120-4.