Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения

Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения Маркировка
Содержание
  1. Особенности легирования
  2. Объёмы производстваПравить
  3. Использование легированных сталей (сферы применения)
  4. Чем они различаются
  5. Состав и микроструктура
  6. Производство
  7. Характеристики
  8. Прочность
  9. Сфера применения
  10. Алюминий и алюминиевые сплавы.
  11. Чугуны, классификация чугунов, свойства
  12. Виды чугуна
  13. Белый
  14. Серый
  15. Ковкий
  16. Высокопрочный
  17. Передельный
  18. Специальные
  19. Инструментальные углеродистые стали
  20. Примеры обозначения и расшифровки
  21. Обозначение и маркировка легированных сталей
  22. Обозначение быстрорежущих высоколегированными сталей
  23. КлассификацияПравить
  24. Легирование стали
  25. Процесс легирования стали
  26. Свойства и назначение
  27. Риски
  28. Черные сплавы
  29. Цветные сплавы
  30. Отличия легированной стали от углеродной
  31. Виды чугунов, их применение и маркировка
  32. ЭтимологияПравить
  33. МаркировкаПравить
  34. Достоинства и недостатки
  35. Белый чугун
  36. Серый чугун
  37. Ковкий чугун
  38. Высокопрочный чугун
  39. Передельный чугун
  40. Специальный чугун

Особенности легирования

Современные возможности позволяют выплавлять легированные металлы любого состава. Основные принципы рассматриваемой технологии:

  • Сера, водород, фосфор считаются примесями. В качестве неметаллических добавок используются бор, азот, кремний, редко – фосфор.
  • Объемное легирование – это введение компонентов в расплавленную субстанцию в рамках металлургического производства. Поверхностное представляет собой способ диффузионного насыщения поверхностного слоя необходимыми химическими элементами под действием высоких температур.
  • В ходе процесса добавки изменяют кристаллическую структуру «дочернего» материала. Они могут создавать растворы проникновения или исключения, а также размещаться на границах металлической и неметаллической структур, создавая механическую смесь зерен. Большую роль тут играет степень растворимости элементов друг в друге.

Объёмы производстваПравить

ГОСТ предусматривает необходимость наличия на фитинге информации для потребителя. Все параметры указываются в миллиметрах. Технические условия включают проход ствола и отростка (условный), толщину стенки – в центральной части и в отростке, конструкционную длину.

В идеальном варианте от производителя с проверенной репутацией в маркировке указывается тип и название фасонной части, номер профильного стандарта, год изготовления, товарный знак и материал, из которого изготовлено функциональное приспособление.

Использование легированных сталей (сферы применения)

Легированные стали по причине их высокой стоимости, в сравнении с углеродистой сталью, используются только для производства самых ответственных конструкций и деталей, где изделия из других металлов просто не смогут выполнить возложенные на них задачи.

Помимо прочего, сфера применения стали с добавками большая. Из них делают:

  • инструменты медицинского назначения, в том числе острые режущие предметы (инструментальная сталь);
  • лезвия — инструментальная сталь;
  • автоматная техника;
  • подшипники, детали, испытывающие высокую радиальную, опорную нагрузку;
  • резцы, фрезы, долбяки, сверла,штампы, иная оснастка станков в сфере металлообработки;
  • корпуса для техники и приборов;
  • нержавеющая посуда, такая как ведра, тазы, пр.;
  • детали для автомобилестроения;
  • измерительные приборы, пружины, шестерни, подвески, растяжки.

С точки зрения практического применения, среди легированных сталей выделяют:

  • Машиностроительные, применяемые для производства деталей механизмов, конструкций корпуса. Они обязательно подвергаются температурной обработке перед применением в машиностроении.
  • Строительные, их чаще всего используют для изготовления сварных металлических конструкций и лишь в редких случаях подвергают сильному нагреву.

Такая легированная сталь является материалом для трех групп инструментов:

  • режущих (для резки);
  • измерительных;
  • штампов.

Из низколегированной стали производят корпуса железнодорожных вагонов, вагонов метро, трамваев, несущих конструкций локомотивов, сельскохозяйственных и прочих полевых машин. Также данная легированная сталь служит материалом инженерных сооружений, функционирующих при переменных динамических нагрузках, сезонных и суточных теплосменах. При выборе стали следует обратить внимание на маркировку. В статье выше мы разобрали, как разобраться с маркировкой и что она значит. Инструментальная легированная сталь марок 9ХС, ХВГ, 6ХВ2С идет на изготовление сверл, метчиков, плашек, фрез, протяжки, для технологической оснастки, для ножей холодной резки металла, просечных штампов, вырезных матриц и пуансонов. Инструментальная не рассчитана на сварку.

Легированные стали могут иметь различные свойства, которые они получают за счет соотношения основных элементов, области применения. Однако важно понимать, чем отличается любая легированная сталь.

Чем они различаются

Углеродные компоненты придают молекулярному строению прочность и твердость. При этом повышается хрупкость изделий при нагревании, ударах и вибрационных нагрузках. Пластичный материал легко выдерживает подобные виды воздействий.

Главным отличием чугуна от стали считается содержание углерода. Сплавы допустимо легировать одними и теми же металлами. Однако результаты при этом получаются разными. Это связано с отличиями в решетках карбидов.

Состав и микроструктура

При изготовлении стали соединяют железо, углерод и примеси. Причем количество углерода в составе должно быть не больше 2 %, а содержание железа – не меньше 45 %. Остальной процент приходится на легирующие вещества – они используются для связывания смеси. К таким компонентам относят хром, никель, молибден.

За счет наличия углерода железо становится более прочным и приобретает нужную твердость. Без него масса получилась бы вязкой и пластичной.

Чугун тоже делают из железа и углерода. Однако количество второго компонента в смеси превышает 2 %. Помимо этого, в состав чугуна тоже вводят постоянные примеси. К ним относят фосфор, серу, кремний, марганец, а также легирующие вещества.

Производство

В производственных условиях определить вид металла можно такими способами:

  • По излому – этот визуальный метод применяют для деталей, которые идут в лом или используются как заготовки. На чугунном сломе заметен матовый темно-серый цвет. При этом трещины, которые образуются, обладают выраженным строением. Стальные изделия являются более светлыми и обладают глянцевой поверхностью.
  • Сверление – стальная стружка обладает витой формой. По длине она превышает сверло и легко сгибается. Чугунная стружка крошится даже при незначительном воздействии.
  • Шлифовка – в результате прохождения шлифовальной машинкой стальная поверхность покрывается большим количеством желтых и белых искр. У чугуна меньше искр. К тому же они короче и имеют красноватый оттенок.

Характеристики

Выявить отличия между заготовками, которые можно обрабатывать, удается по визуальным признакам. На сломе чугунных изделий виден темно-серый оттенок с матовой поверхностью. При этом сталь обладает более светлым окрасом и глянцевой текстурой.

На внешний вид металла влияет количество углеродистых компонентов. Их удается отличить по типу трещин. Для высокоуглеродистых стальных поверхностей характерны дефекты в форме раскола. Если изделие изготовлено из низкоуглеродистого сплава, трещины напоминают пластичный разрыв.

Отличия между металлами заключаются и в технических характеристиках. Сталь отличается такими свойствами:

  • плотность – 7700-7900 килограммов на 1 кубический метр;
  • температура плавления – 1450-1520 градусов;
  • прочность, износостойкость, твердость;
  • стойкость к деформации;
  • высокая пластичность – это помогает обрабатывать металл разными способами;
  • возможность повышения качества материала с помощью закаливания;
  • возможность улучшения свойств сплава при помощи введения легирующих добавок.

Чугун – это тоже сплав железа с углеродом. Однако содержание второго компонента в нем выше. Это же касается и дополнительных компонентов. Потому чугун считается более хрупким материалом – он легко разрушается.

Прочность

Сталь прочнее по сравнению с чугуном. Она крепче за счет своей структуры. Повышенное содержание углерода в чугуне делает его более хрупким и менее пластичным.

Сталь отличается от чугуна по содержанию углерода. Количество этого компонента в металле не превышает 2 %. В чугуне объем углерода обычно составляет больше 2,14 %, но меньше 4,5 %.

Сфера применения

Чугун считается литейным материалом. Его используют для изготовления простой посуды, корпусов станков, массивных труб. Также из металла делают большие объекты простой конфигурации. Из стали изготавливают детали разных размеров и сложности, поскольку для этого используют ковку, волочение, штамповку, прокатывание. Также для этого металла допустимо применять и другие методы обработки.

Карнаух Екатерина Владимировна

Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность «Экономика предприятия»

Если возникает вопрос, из чего сделана арматура, не стоит сомневаться – это сталь. Если интересует состав большого казана, можно с уверенностью сказать, что он сделан из чугуна. При этом корпус двигателя или коленчатого вала может быть сделан их любого металла. Потому в данном случае нужно прибегнуть к методам распознавания.

Алюминий и алюминиевые сплавы.

Алюминий
– металл серебристо-белого цвета в
изломе, легкий (имеет малую плотность
2,7 г/см3),
обладает высокими тепло- и
электропроводностью, стоек к коррозии,
пластичен, хорошо обрабатывается
методами пластического деформирования,
хорошо сваривается всеми видами сварки,
плохо поддается обработке резанием
(малая прочность).

В
зависимости от степени чистоты алюминий
согласно ГОСТ 11069-74 бывает особой (А999),
высокой (А995, А95) и технической чистоты
(А85, А7Е, АО и др.

Алюминий
маркируют буквой «А» и цифрами,
обозначающими доли процента свыше
99,0% алюминия. Буква «Е» обозначает
повышенное содержание железа и пониженное
кремния.

А999
— алюминий особой чистоты, в котором
содержится не менее 99,999% алюминия;

А5
— алюминий технической чистоты, в котором
99,5% алюминия. Алюминиевые сплавы
разделяют на деформируемые
и литейные. Те и другие могут быть не
упрочняемые
и упрочняемые
термической обработкой.

Деформируемые
алюминиевые сплавы хорошо обрабатываются
прокаткой, ковкой, штамповкой. Их марки
приведены в ГОСТ 4784-74. К деформируемым
алюминиевым сплавам, не упрочняемым
термообработкой, относятся сплавы
системы алюминий-марганец (Al–Mn)
и алюминий-магний (Al–Mg):
AМц;
АМг1; АМг4,5; АМг6. Аббревиатура включает
в себя начальные буквы, входящих в
состав сплава компонентов, и цифры,
указывающие содержание легирующего
элемента в процентах.

К
деформируемым алюминиевым сплавам,
упрочняемым термической обработкой,
относятся сплавы системы Al-Cu-Mg
с добавками некоторых элементов
(дуралюмины, ковочные сплавы), а также
высокопрочные и жаропрочные сплавы
сложного хим. состава. Дуралюмины
маркируются буквой «Д» и порядковым
номером, например: Д1, Д12, Д18, АК4, АК8.

Чистый
деформируемый алюминий обозначается
буквами «АД» и условным обозначением
степени его чистоты: АДОч (не менее
99,98% Al),
АДООО (не менее 99,80% Аl),
АДО (99,5% Аl),
АД1 (99,30% Al), АД (не менее 98,80% Аl).

Литейные
алюминиевые сплавы (ГОСТ 2685-75) обладают
хорошей жидкотекучестью, имеет
сравнительно не большую усадку и
предназначены в основном для фасонного
литья. Эти сплавы маркируются буквами
«АЛ» с последующим порядковым
номером: АЛ2, АЛ9, АЛ13, АЛ22, АЛЗО.

Иногда
маркируют по составу: АК7М2; АК21М2,5Н2,5;
АК4МЦ6. В этом случае «М» обозначает
медь. «К» — кремний, «Ц» — цинк,
«Н» — никель; цифра — среднее %
содержание элемента.

Из
алюминиевых антифрикционных сплавов
(ГОСТ 14113-78) изготовляют подшипники и
вкладыши, как литьем, так и обработкой
давлением. Такие сплавы маркируют
буквой «А» и начальными буквами
входящих в них элементов: А09-2, А06-1,
АН-2,5, АСМТ. В первые два сплава входят
в указанное количество олова и меди
(первая цифра-олово, вторая-медь в %), в
третий — 2,7-3,3% Ni
и в четвертый — медь сурьма и теллур.

Чугуны, классификация чугунов, свойства

Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения

Рис. Классификация чугунов

Белый
и серый чугун. Серый и белый чугуны резко различаются
по свойствам. Белые чугуны очень твердые
и хрупкие, плохо обрабатыва­ются
режущим инструментом, идут на переплавку
в сталь и называются передельными
чугунами. Часть белого чугуна идет на
получение ков­кого чугуна.

Серые
чугуны
— это литейный чугун. Серый чугун
поступает в произ­водство в виде
отливок. Серый чугун является дешевым
конструкцион­ным материалом. Он
обладает хорошими литейными свойствами,
хоро­шо обрабатывается резанием,
сопротивляется износу, обладает
способ­ностью рассеивать колебания
при вибрационных и переменных на­грузках. Свойство гасить вибрации называется
демпфирующей способ­ностью. Демпфирующая
способность чугуна в 2—4 раза выше, чем
ста­ли. Высокая демпфирующая способность
и износостойкость обуслови­ли
применение чугуна для изготовления
станин различного оборудова­ния,
коленчатых и распределительных валов
тракторных и автомо­бильных двигателей
и др. Выпускают следующие марки серых
чугунов (в скобках указаны числовые
значения твердости НВ) :СЧ 10(143—229), СЧ
15 (163-229), СЧ 20 (170-241), СЧ 25 (180-250), СЧ 30(181-255),
СЧ 35 (197-269), СЧ 40 (207-285), СЧ 45 (229-289).

Серый
чугун получают при добавлении в
расплавленный металл веществ,
способствующих распаду цементита и
выделению углерода в виде графита. Для
серого чугуна графитизатором является
кремний. При введе­нии в сплав кремния
около 5% цементит серого чугуна практически
пол­ностью распадается и образуется
структура из пластичной ферритной
основы и включений графита. С уменьшением
содержания кремния цементит, входящий
в состав перлита, частично распадается
и образуется ферритно-перлитная
струк­тура с включениями графита. При
дальнейшем уменьше­нии содержания
кремния формируется структура серо­го
чугуна на перлитной осно­ве с включениями
графита.

Механические
свойства серых чугунов зависят от
метал­лической основы, а также формы
и размеров включений графита. Наиболее
прочными являются серые чугуны на
пер­литной основе, а наиболее
плас­тичными —серые чугуны на ферритной
основе. Поскольку графит имеет очень
малую проч­ность и не имеет связи с
метал­лической основой чугуна,
поло­сти, занятые графитом, можно
рассматривать как пустоты, над­резы
или трещины в металличе­ской основе
чугуна, которые значительно снижают
его проч­ность и пластичность. Наиболь­шее снижение прочностных
свойств вызывают включения графита
в
виде плас­тинок, наименьшее — включения
точечной или шарообразной формы.

По
физико-механическим характеристикам
серые чугуны условно можно разделить
на четыре группы: малой прочности,
повышенной проч­ности, высокой
прочности и со специальными свойствами.

Легированный
серый чугун имеет мелкозернистую
структуру и лучшее строение графита за
счет присадки небольших количеств
никеля и хрома, молибдена и иногда титана
или меди.

Модифицированный
серый чугун имеет однородное строение
по сечению отливки и более мелкую
завихренную форму графита. Химический
состав шихты для изготовления
модифицированного чугуна подбирают
таким, чтобы обычный модифицированный
чугун затвердевал бы в отливке с отбелом
(т. белым или половинчатым). Модификаторы
— ферросили­ций, силикоалюминий,
силикокальций и др. — добавляют в
количестве 0,1 —0,3% от массы чугуна
непосредственно в ковш во время его
заполне­ния. В структуре отливок из
модифицированного серого чугуна не
со­держится ледебуритного цементита. Вследствие малого количества вводи­мого
в чугун модификатора его химический
состав практически остается неизменным. Жидкий модифицированный чугун необходимо
немедлен­но разливать в литейные
формы, так как эффект модифицирования
ис­чезает через 10—15 мин.

Высокопрочный
чугун. Механические свойства высокопрочного
чугуна позволяют приме­нять его для
изготовления деталей машин, работающих
в тяжелых ус­ловиях, вместо поковок
или отливок из стали. Из высокопрочного
чугуна изготовляют детали прокатных
станов, кузнеч но-прессового оборудования,
паровых турбин (лопатки направляющего
аппарата), тракторов, автомобилей
(коленчатые валы, поршни) и др. Так,
напри­мер, коленчатый вал легковой
автомашины «Волга» изготовляют из
высокопрочного чугуна следующего
состава: 3,4-3,6% С; 1,8-2,2%
Si; 0,96-1,2%
Mn;
0,16-0,30%
Cr; <0,01
%
S; <0,06% P
и 0,01-0,03%
Mg. Низкое
содержание серы и фосфора и небольшие
пределы содержания других химических
элементов обеспечиваются тем, что такой
чугун выплавляют не в вагранке, а в
электрической печи. После термической
обработки механические свойства чугуна
получаются весьма высоки­ми: Ов=
620-650 МПа; §= 8-12 % и твердость НВ = 192-240.

Ковкий
чугун. Ковкий чугун — условное название более
пластичного чугуна по сравнению с серым. Ковкий чугун никогда не куют. Отливки
из ковкого чугуна получают длительным
отжигом отливок из белого чугуна с
перлитнс-цементитной структурой. Толщина
стенок отливки не должна превышать
40—50 мм. При отжиге цементит белого
чугуна распа­дается с образованием
графита хлопьевидной формы. У отливокс
толщиной стенокболее 50 мм при отжиге
будет образовываться нежелательный
пластинчатый графит.

Ковкий
чугун широко применяют в автомобильном,
сельскохозяйст­венном и текстильном
машиностроении. Из него изготовляют
детали высо­кой прочности, способные
воспринимать повторно-переменные и
удар­ные нагрузки и работающие в
условиях повышенного износа, такие как
картер заднего моста, тормозные колодки,
ступицы, пальцы режущих аппа­ратов
сельскохозяйственных машин, шестерни,
крючковые цепи и др. Широкое распространение
ковкого чугуна, занимающего по
механичес­ким свойствам промежуточное
положение между серым чугуном и сталью,
обусловлено лучшими по сравнению со
сталью литейными свойствами белого
чугуна, что позволяет получать отливки
сложной формы. Ковкий чугун характеризуется
достаточно высокими антикоррозионными
свой­ствами и хорошо работает в среде
влажного воздуха, топочных газов и воды.

Чугуны
со специальными свойствами. Такие чугуны используют в различных
отраслях машиностроения тогда, когда
отливка, кроме проч­ности, должна
обладать теми или иными специфическими
свойствами (износостойкостью, химической
стойкостью, жаростойкостью и т. Из
большого количества чугунов со
специальными свойствами приве­дем в
качестве примеров следующие.

Магнитный
чугун используют для изготовления
корпусов электричес­ких машин, рам,
щитов и др. Для этой цели наилучшим
является ферритный чугун с шаровидным
графитом.

Немагнитный
чугун используют для изготовления
кожухов и бандажей различных электрических
машин. Для этого применяют
никеле-марган-цовистый чугун, содержащий
7-10% Мп и 7-9%
Ni,
а также марганцево-меднистый чугун, в
котором содержится 9,8% Мn
и 1,2-2,0% Си.

Жаростойкий
чугун
— чугаль содержит 20-25% А1.

К
чугунам со специальными свойствами
относят также упомянутые ранее ферросплавы
— ферромарганец, ферросилиций и т. ,
предназна­ченные для раскисления и
легирования стали при ее выплавке.

Виды чугуна

Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения

В общепринятой классификации разделяют по форме содержащегося углерода.

Белый

Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения

Называется так из-за характерного окраса скола. Углерод C содержится в виде цементита (формула Fe3C), образующегося при остывании расплава. Твердый тугоплавкий материал.

В доэвтектических сплавах – в составе перлита и ледебурита. В эвтектических – в ледебурите. В заэвтектических – первичный цементит и ледебурит.

В исходном виде такой чугун практически не используется. Не поддается обработке инструментом из «быстрорежущей» стали. Только с насадками из карбидов (ВК), да и то с трудом.

Применяется в качестве сырья для получения ковкого.

Серый

Также именуется по оттенку на сколе. Содержит фракции графита различной формы. Осаждению углерода способствует добавка кремния.

Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения

Свойства и структура сильно зависят от условий остывания после кристаллизации.

Быстрое охлаждение даст преобладание перлита. Сплава феррита и карбида. Своеобразная «закалка» повысит прочность и твердость. И хрупкость, что не всегда приемлемо.

Щадящее остывание определяет рост содержания феррита. Сплава железа с оксидами, в основном с Fe2O3. Улучшится пластичность. Поэтому режимы подбирают исходя из требуемых параметров.

Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения

Серый чугун удобен для литых конструкций. Отличается невысокой температурой отвердения, хорошей жидкотекучестью. Не склонен к образованию раковин.

При всем этом, углеродные вкрапления обуславливают низкую трещиностойкость. Материал уверенно воспринимает сжимающие усилия, но совершенно непригоден при растяжении/изгибе.

В маркировке указываются символы СЧ и предельная прочность в кг/мм2: СЧ25. Наиболее распространены чугуны с содержанием C ниже 3,7%.

Ковкий

Для изготовления белый чугун нагревают до нужной температуры, выдерживают достаточное время и медленно остужают («отжиг»). Процесс провоцирует процесс распада Fe3C с выделением графита и появление феррита.

Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения

По форме включения углерода не похожи на аналогичные в сером чугуне. Этим объясняется появление некоторой стойкости к разрыву и ударной вязкости.

Маркируется «КЧ» с добавлением допустимой прочности на растяжение в МПа х 10-1 и максимального относительного удлинения. Пример: КЧ 35-11.

Высокопрочный

Вид серого чугуна, только графитовые образования по форме напоминают шарики. Округлость включений делает кристаллическую решетку не склонной к образованию трещин.

Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения

В результате ценные изначально свойства чугунов (стойкость к сжатию, удобство литья и т. ) дополняются сравнимым со сталями пределом текучести при растяжении, появляется трещиностойкость, пластичность.

Маркируются аналогично ковким, но с обозначением «ВЧ».

Передельный

Используется как сырье для выплавки стали. Часто даже не покидает предприятия, где сделан.

Специальные

Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения

Выпуск таких марок невелик, до 2% от общего объема. Могут содержать значительное количество легирующих элементов. Предназначены для ограниченных целей и специфических условий. Распространены коррозионно и химически стойкие ферросплавы.

Одна из разновидностей – антифрикционный чугун. Используется для изготовления трущихся деталей. Легируется в первую очередь хромом. Также добавляются никель, титан, медь и прочие.

Отличается высокой твердостью (до HB 300) и низким коэффициентом трения (до 0,8 при отсутствии смазывающих эмульсий).

Базовые материалы: серый, ковкий и высокопрочный чугуны. Маркировки соответственно – АЧС, АЧК, АЧВ. Цифровые составляющие описаны выше.

Инструментальные углеродистые стали

Инструментальный углеродистые стали маркируют в соответствии с ГОСТ 1435-90.

Инструментальные углеродистые стали выпускают следующих марок: У7. У8ГА. У8Г, У9, У 10, У 11, У 12 и У 13. Цифры указывают на содержание углерода в десятых долях процента. Буква Г после цифры означает, что сталь имеет повышенное содержание марганца. Марка инструментальной углеродистой стали высокого качества имеет букву А.

Примеры обозначения и расшифровки

  • У12 — сталь инструментальная, высокоуглеродистая, содержащая 1,2% углерода, качественная.
  • У8ГА — сталь инструментальная, высокоуглеродистая, содержащая 0,8% углерода, 1% марганца, высококачественная
  • У9А — сталь инструментальная, высокоуглеродистая, содержащая 0,9% углерода, высококачественная.

Обозначение и маркировка легированных сталей

Легированные стали маркируются комбинацией цифр и заглавных букв алфавита. В обозначении нет слова «сталь» или символа «Ст». Например, 40Х, 38ХМ10А, 20Х13. Первые две цифры обозначают содержание углерода в сотых долях процента. Следующие буквы являются сокращенным обозначением элемента. Цифры, стоящие после букв, обозначают содержание этого элемента в целых процентах. Если за буквой не стоит цифра, значит содержание этого элемента до 1%.

Таблица 4. — Обозначение элементов марка

Ю-Al Алюминий C-Si Кремний А- N Азот Р-В Бор Г — Mn Марганец Д -Cu Медь Ф-V Ванадий М-Мо Молибден Е-Se Селен В-вольфрам Н-Ni Никель Ц-Zr Цирконий Ж-Fe Железо T-Ti Титан Б-Nb Ниобий К- Co Кобальт Та — Тантал Х- хром

Для изготовления измерительных инструментов применяют Х, ХВГ. Стали для штампов: 9Х, Х12М, 3Х2Н8Ф.

Стали для ударного инструмента: 4ХС, 5ХВ2С.

Обозначение быстрорежущих высоколегированными сталей

Все быстрорежущие стали являются высоколегированными. Это стали для оснащения рабочей части резцов, фрез, сверл и т.

Маркировка быстрорежущих сталей всегда начинается с буквы Р и числа, показывающего содержание вольфрама в процентах. Наиболее распространенными марками являются Р9, Р18, Р12.

  • Коррозионностойкие стали.Коррозионностойкой (или нержавеющей) называют сталь, обладающую высокой химической стойкостью в агрес­сивных средах. Коррозионностойкие стали получают легированием низко- и среднеуглеродистых сталей хромом, никелем, титаном, алюминием, марганцем. Антикоррозионные свойства сталям придают введением в них большого количества хрома или хрома и никеля. Наибольшее распространение получили хромистые и хромоникелевые стали. Например, хромистые стали 95Х18, 30Х13, 08Х17Т. Хромоникелевые нержавеющие имеют большую коррозийную стойкость, чем хромистые стали, обладают повышенной прочностью и хорошей технологичностью в отношении обработки давлением. Например, 12Х18Н10Т, 08Х10Н20Т2.
  • Жаростойкиеоболадают стойкостью против химического разрушения в газовых средах, работающие в слабонагруженном состоянии
  • Жаропрочные стали— это стали, способные выдерживать механические нагрузки без существенных деформаций при высоких температурах. К числу жаропрочных относят стали, содержащие хром, кремний, молибден, никель и др.
  • Например, 40Х10С2М, 11Х11Н2В2МФ.
  • Износостойкие стали, обладающие повышенной стойкостью к износу: шарикоподшипниковые, графитизированные и высокомарганцовистые. Особенности обозначения подшипниковых сталей. Маркировка начинается с буквы Ш, цифра, стоящая после буквы Х, показывает содержание хрома в десятых долях процента. Например, ШХ9, ШХ15ГС.

https://youtube.com/watch?v=HOKLrd0C4S4%3Ffeature%3Doembed

КлассификацияПравить

Микроструктура белого чугуна

Микроструктура белого чугуна при 100-кратном увеличении

По цели использования получаемый чугун делится на

В зависимости от содержания углерода чугуны делятся на

  • доэвтектические (2,14—4,3 % углерода),
  • эвтектические (4,3 %),
  • заэвтектические (4,3—6,67 %).

В зависимости от состояния и содержания углерода в чугуне, обусловливающего вид излома, различают

В зависимости от формы графитовых включений выделяют чугуны

  • с шаровидным графитом (высокопрочные),
  • с вермикулярным графитом,

В зависимости от состава и структуры металлической основы выделяют

  • перлитные,
  • ферритные,
  • перлитно-ферритные,
  • аустенитные,
  • бейнитные и

По назначению чугуны делятся на

По химическому составу чугуны делятся на

Данный вид чугуна получается вследствие образования в металлической решетке включений графита шаровидной формы. Из-за этого металлическая основа кристаллической решетки ослабевает, и сплав обретает улучшенные механические свойства. Образование шаровидного графита происходит благодаря введению в материал магния, иттрия, кальция и церия. Высокопрочный чугун близок по своим параметрам к высокоуглеродистой стали. Он неплохо поддается литью и может полностью заменить стальные детали механизмов. Благодаря высокой теплопроводности данный материал может быть использован для изготовления трубопроводов и отопительных приспособлений.

Было бы некорректно говорить об узком назначении тройников из чугуна, хотя в некоторых источниках и указывается, что они востребованы только в сфере ЖКХ. Многое зависит от вида, размеров и марки чугуна. Кроме промышленных сооружений – трубопроводов для нефти, газа, топлива и химических соединений, их широко используют в бытовой сфере. И это позволяет решить такие проблемы застройщика, как уклон, разветвление, создание отдельных направлений при прокладке трубопроводов и коммуникаций для отвода или транспортировки в жилое помещение.

Отсюда такой широкий ассортимент конфигураций, направлений и размеров, марок чугуна, применяемых в промышленном производстве.

Легирование стали

Легированными называют стали, в которые специально вводят те или иные химические элементы. Эти элементы вводят с целью воздействия на структуру и получения требуемых свойств.

Процесс легирования стали

Есть два вида операции:

  • Объемный – компоненты попадают в глубинную структуру. В расплав или шихту внедряются хром, никель и пр.
  • Поверхностный – в ходе него происходит диффузионное или иное напыление, то есть покрывается только верхний слой. Легирующий элемент проникает неглубоко, примерно на 1-2 мм. Это необходимо для создания на поверхности металла определенных свойств (например, антифрикционных).

Несколько правил процесса легирования:

  • Легирующих добавок может быть несколько.
  • Примеси и добавки могут быть металлическими (например, медь, хром, титан или молибден) и неметаллическими (например, фосфор).
  • Для получения различных характеристик легирование может производиться на различных этапах плавки.
  • Легирование полупроводников проводится с помощью термодиффузии, нейтронно-трансмутационного легирования и ионной имплантацией. Ионное легирование проводится в два этапа. Сначала проводится загонка легирующих атомов, а затем их активируют.
  • Распределение элементов зависит от температуры и времени, глубина вхождения — от энергии. При термодиффузии происходит осаждение легирующих элементов, отжиг и удаление легирующих элементов.
  • Нейтронно-трансмутационное легирование происходит благодаря ядерным реакциям — в данном случае легирующие и легируемые элементы объединяются в монокристаллический материал.

Свойства и назначение

Наиболее часто используемыми легирующими элементами являются никель, марганец, хром, кремний, свинец, селен и бор. Менее часто используются алюминий, медь, ниобий, цирконий, молибден и вольфрам. Назначение зависит от свойств элемента.

Например, железо само по себе не особо прочное, но его прочность значительно возрастает, когда оно легируется углеродом, а затем быстро охлаждается для производства стали. Медь увеличивает антикоррозийные свойства стали. Некоторые характеристики легированной стали — мягкая, полумягкая, полутвердая, твердая — в значительной степени обусловлены содержанием углерода, которое может составлять от 0,10 до 1,15%.

Риски

  • Некоторые ферросплавы производятся и используются в форме мелких частиц;
  • Переносимая по воздуху пыль представляет собой потенциальную опасность токсичности, пожара и взрыва.
  • Профессиональное воздействие паров при изготовлении некоторых сплавов может привести к серьезным проблемам со здоровьем.
  • Ряд сплавов олова опасен для здоровья (особенно при высоких температурах) из-за вредных свойств металлов, с которыми можно легировать олово (например, свинец).

Черные сплавы

Черные легированные сплавы — это железо и его сплавы. Значительное содержание углерода делает чугун очень хрупким. Несмотря на свою хрупкость и более низкие механические свойства, чем у стали, низкая себестоимость материала, простота литья и специфические характеристики делают их одним из самых ценных в мире продуктов с самым большим тоннажем производства.

Цветные сплавы

Цветные сплавы — это сплавы, которые не содержат железа или содержат относительно небольшое количество железа. Их характеристики — значительная коррозионная стойкость, высокая электро- и теплопроводность, низкая плотность и простота производства.

Отличия легированной стали от углеродной

В составе легированной стали, помимо обычных примесей, присутствуют дополнительные вещества, позволяющие ей отвечать определенным химическим и физическим требованиям.

Разница между легированным и нелегированным металлом состоит в химическом составе:

  • В легированном сплаве, помимо стандартного железа и углерода, есть дополнительные компоненты и они улучшают свойства металла.
  • В углеродистой или классической стали также присутствуют следы случайных примесей, но они не способны сильно сказаться на ее характеристиках.

Существуют разные степени легирования, однако даже небольшое содержание химических элементов значительно повышает качественные характеристики металла и его состояние. Например, углерод, усиливая твёрдость, одновременно делает сплав более хрупким, но добавив хром и никель можно значительно улучшив сплав.

Виды чугунов, их применение и маркировка

Выплавленный в доменных печах чугун в зависимости от вида содержащегося углерода делится на белый (передельный) и серый (литейный).

Белым (передельным) называется чугун, в котором углерод находится в виде цементита. Он имеет в изломе белый цвет (поэто­му его называют белым), обладает высокой твердостью и хрупко­стью, не поддается механической обработке. Белый чугун составляет около 80 % всех выплавляемых чугунов и идет в основном для пе­ределки в сталь.

Серым (литейным) называется чугун, в котором углерод на­ходится в виде пластинчатого графита. Он имеет в изломе серый цвет (поэтому его называют серым), обладает меньшей твердостью и хрупкостью, чем белый чугун, поддается механической обработке.

Серый чугун хорошо сопротивляется сжимающим нагрузкам, не­чувствителен к поверхностным дефектам и удовлетво-рительно со­противляется усталостному разрушению, но из-за низкой пластич­ности и ударной вязкости его использование в качестве конструк­ционного материала ограничено.

Различают следующие марки серого чугуна: СЧ 10, СЧ 15, СЧ 18, СЧ 20, СЧ 24, СЧ 25, СЧ 30,СЧ 35. Буквы СЧ в марке обозначают серый чугун, двузначная цифра соответствует пределу прочности при растяжении σв (МПа). Например, марка СЧ 18 показывает, что чугун этой марки имеет σв=176 МПа.

Разновидностью серого чугуна является ковкий чугун. Это ус­ловное название более мягкого и вязкого чугуна, чем серый, полу­чаемого из белого чугуна в результате длительного отжига. Суще­ствуют следующие марки ковкого чугуна по КЧ 30-6, КЧ 33-8, КЧ 35-10, КЧ 37-12, КЧ 45-6, КЧ 50-4, КЧ 56-4, КЧ 60-3, КЧ 63-2. Буквы КЧ в марке означают сокращенное название ковкий чугун, две первые цифры — предел прочности на растяже­ние (МПа), одна или две последние цифры — относительное удли­нение (%).

Ковкий чугун обладает хорошими механическими свойствами и высокой стойкостью к коррозии. В судостроении из него изготов­ляют малонапряженные детали судового оборудования, дельные вещи и арматуру (детали клапанов и задвижек, иллюминаторы, дверные ручки и т.

Модифицированный чугун получают путем введения в жидкий серый чугун перед разливкой специальных элементов, называемых модификаторами, например, алюминия, кремния, кальция и др. Они увеличивают количество центров кристаллизации и, следовательно, измельчают графит.

Поэтому модифицированный чугун имеет по­вышенную прочность, лучшую стойкость против образования трещин и меньшую хрупкость, чем обычные серые. Все высшие марки серого чугуна получают методом модифицирования.

Высокопрочным называется серый чугун, содержащий шаровид­ный графит. Его получают введением в серый чугун магния, церия и висмута. Добавка их в расплавленный серый чугун, содержащий пластинчатый графит, превращает его в шаровидный. Высокопроч­ный чугун имеет более высокие механические свойства, чем обыч­ный серый, модифици-рованный и ковкий чугуны, а также среднеуглеродистая сталь.

В настоящее время выплавляют 10 марок высокопрочного чу­гуна ВЧ 38, ВЧ 42, ВЧ 45, ВЧ 50, ВЧ 50, ВЧ 60, ВЧ 70, ВЧ 80, ВЧ 100 и ВЧ 120. Буквы ВЧ обозначают высокопрочный чугун. Цифры — предел прочности на растяжение σв (МПа). Например, ВЧ 42, показывает, что он имеет σв=412 МПа.

В судостроении высокопрочные чугуны широко применяют вме­сто ковкого чугуна и среднеуглеродистой стали. Из них изготовля­ют различные судовые устройства, механизмы, дельные вещи и т. Наиболее распространен магниевый чугун, обладающий высокими механическими свойствами, что позволяет использовать его вместо ковкого чугуна при изготовлении ответственных деталей машин: коленчатых валов, картеров, шатунов и т. , а также грузовых, зачистных, обогревающих и охлаждающих трубопроводов, дейдвудных труб, винтов регулируемого шага (ВРШ) и т.

Легированными называют чугуны, в ко­торые введены легирующие (облагораживающие) примеси, напри­мер, хром, ванадий, молибден, никель, титан и др. Легирующие элементы повышают прочность, твердость, износостойкость, коррозион-ную стойкость и другие механические, технологические и хими­ческие свойства чугунов.

Все легированные чугуны в зависимости от суммарного содер­жания легирующих элементов делятся на:

Ø низколегированные (до 2,5 % легирующих элементов);

Ø среднелегированные (от 2,5 до 10 %);

Ø высоколегированные (свыше 10 %).

Разновидность легированных чугунов имеют разные марки. Вхо­дящие в марку легирующие элементы обозначают буквами:

Н — никель;

X — хром;

М — молибден;

Т — титан;

К — кобальт;

В — вольфрам;

Б — ниобий;

Г — марганец;

С — кремний;

Ф — ванадий;

Ю — алюминий;

Д — медь.

Цифры, стоящие после букв, указыва­ют среднее содержание легирующих элементов в процентах. Если цифры нет, то данного легирующего элемента содержится около 1 %. Например, марка ЧН15Д7Х означает, что это высоколегированный чугун, в котором содержится 15 % никеля, 7 % меди и около 1 % хрома.

Изготовление легированных чугунов, обладающих рядом цен­ных свойств, относительно недорого и поэтому область их приме­нения непрерывно расширяется.

В зависимости от свойств легированные чугуны делятся на из­носостойкие, коррозионно-стойкие (нержавеющие), жаро-стойкие и др.

Износостойкими называют чугуны, обладающие высоким сопротивлением износу (истиранию), которое возникает при тре­нии поверхностей, находящихся под нагрузкой. К износостойким чугунам относятся антифрикционные и фрикционные чугуны.

Антифрикционными называются износостойкие чугуны, облада­ющие низким коэффициентом трения. Из них изготовляют детали, работающие в условиях трения скольжения: подшипники скольже­ния, их вкладыши, грундбуксы, сальники и другие подобные де­тали.

Антифрикционные чугуны имеют марки АЧС-1, АЧС-2, АЧС-3, АЧС-4, АЧС-5, АЧС-6, АЧК-1, АЧК-2, АЧВ-1, АЧВ-2. Буквы АЧ означают антифрикционный чугун, а буквы С, К и В — базовый чугун (серый, ковкий и высокопрочный), на осно­ве которого он получен, цифра — условный номер.

Кроме перечисленных марок применяют специальный антифрик­ционный пористый чугун марки АПЧ, получаемый введением в рас­плавленный чугун при его выплавке свинца, фосфора и углекислого калия (поташа). В результате затвердевший чугун становится по­ристым, что улучшает его антифрикционные свойства.

В качестве антифрикционных чугунов применяют также медис­тый чугун марок ЧМ-1,3, ЧМ-1,8 и др. , в которых цифра указывает на содержание меди в процентах. Эти чугуны имеют хорошие анти­фрикционные свойства и выдерживают большие нагрузки.

Фрикционными называются износостойкие чугуны, имеющие вы­сокий коэффициент трения. Из них делают тормозные устройства различных механизмов.

Все большее распространение в судостроении получают коррозионно-стойкие чугуны, так как даже обычные чугуны обла­дают более высокой коррозионной стойкостью в атмосфере и морс­кой воде, чем углеродистые стали. Вводя в чугун более 12 % хрома и снижая содержание углерода, получают нержавеющий чугун. Вы­сокой коррозионной стойкостью в агрессивных средах, стойкостью к кавитации и износу в пароводяных средах обладают коррозионно-стойкие чугуны марок ЧНХТ, ЧН1ХМД, ЧН15Д7Х2 и др.

Жаростойкими называются чугуны, стойкие против окис­ления и сохраняющие механические свойства при высоких темпера­турах нагрева. Их марки:

ЧЮЗО и др.

Многие высоколегированные жаростойкие чугуны являются од­новременно и коррозионно-стойкими. Детали, работающие при вы­сокой температуре без больших нагрузок, выгоднее изготовлять из жаростойких чугунов, чем из жаростойких сталей, так как стоимость их меньше.

Стали, применяемые в промышленности, делят по химическому составу, назначению, качеству, степени раскисления, структуре и другим признакам (рис.

По химическому составу стали подразделяют на угле­родистые и легированные.

Углеродистые стали — сплавы железа с углеродом (при содер­жании углерода до 2,14 %), в которых содержатся также постоянные примеси марганца, кремния, серы и фосфора. С увеличением содержания углерода твердость, прочность и упругость стали повышаются, но пластичность, вязкость, обрабатываемость и свариваемость понижаются.

Различают низкоуглеродистые (до 0,25 % углерода), среднеуглеродистые (от 0,25 до 0,6 % углерода) и высокоуглеродистые стали (свыше 0,6 % углерода).

Кремний (до 0,5 %) и марганец (до 0,7 %) не оказывают суще­ственного влияния на свойства стали. Сера вызывает краснолом­кость, т. хрупкость стали при высоких температурах, а фосфор — хладноломкость, т. хрупкость стали при пониженных температу­рах. Кроме того, сера понижает пластичность и прочность стали, коррозионную стойкость и износостойкость.

Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения

Рис. Классификация стали по основным признакам

Легированные стали — сплавы железа с углеродом (при содер­жании углерода до 2,14 %), в которые введены специальные добавки (легирующие элементы) для придания определенных свойств, на­пример, хром, никель, титан, молибден, вольфрам, кобальт, ниобий, ванадий, алюминий, медь и другие элементы. Марганец (при содер­жании более 1 %) и кремний (при содержании более 0,8 %) также являются легирующими элементами.

Для легирующих элементов, вводимых в сталь, приняты следую­щие буквенные обозначения:

А — азот,

Б — ниобий,

В — вольфрам,

Д — медь;

Е — селен;

Л — бериллий;

П — фосфор;

Р — бор;

Ц — цирконий;

Ю — алюминий.

Легирующие элементы оказывают различное влияние на свойст­ва стали.

Хром — один из основных легирующих элементов. Он по­вышает прочность, твердость, коррозионную стойкость стали, а при повышенном содержании делает сталь нержавеющей, жаропрочной и обеспечивает стойкость магнитных свойств.

Никель придает стали высокую прочность, пластичность, коррозионную стойкость и удар­ную вязкость.

Вольфрам увеличивает твердость и красностойкость стали.

Молибден повышает прочность, упругость, красностойкость, окалиностойкость и коррозионную стойкость стали.

Ниобий и медь улучшают коррозионную стойкость стали.

Различают низколегированные стали (до 5 % легирующих эле­ментов), среднелегированные (от 5 до 10 %) и высоколегированные (свыше 10 %).

По назначению стали разделяют на конструкционные, ин­струментальные и специальные.

Конструкционные стали применяют для изготовления строитель­ных конструкций, деталей машин и механизмов, корпусов судов и т.

Инструментальные стали предназначены для изготовления ре­жущего, мерительного, штампового и другого инструмента.

Специальные стали имеют особые свойства обрабатываемости, жаростойкости, коррозионной стойкости и т. Большинство спе­циальных сталей применяют для изготовления конструкций, деталей машин и механизмов, имеющих специальное назначение.

По качеству стали разделяют на стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особовысо-кокачественные. Под качеством стали понимают совокупность свойств, опре­деляемых металлургическим процессом ее производства. Основным показателем качества служат нормы содержания вредных примесей (серы и фосфора).

Стали обыкновенного качества содержат до 0,06 % серы и 0,07 % фосфора, качественные —не более 0,04 % серы и 0,035 % фосфора, высококачественные — не более 0,015 % серы и 0,025 % фосфора.

По степени раскисления стали разделяют на кипящие, полуспокойные и спокойные. Углеродистые стали могут выплавлять­ся кипящими, полуспокойными и спокойными, а легированные — только спокойными.

По структуре стали в отложенном состоянии раз­деляют на шесть классов:

Ø ферритные.

По структуре после нормализации стали, разделяют на четыре класса: перлитный, мартенситный, аустенитный и ферритный.

Для постройки судов применяют сталь всех вышеперечисленных групп. Например, из конструкционной стали строят корпуса метал­лических судов, изготовляют дельные вещи, судовые устройства, су­довое механическое оборудование и т. Из инструментальных ста­лей делают инструменты и приспособления, используемые при по­стройке судна, из специальных сталей — судовую арматуру, гребные винты, детали судовых двигателей, механизмы и приборы.

Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 13 ноября 2021 года; проверки требует 21 правка.

У этого термина существуют и другие значения, см. Чугун (значения).

Чугу́н — сплав железа с углеродом (и другими элементами), в котором содержание углерода — не менее 2,14 % (точка предельной растворимости углерода в аустените на диаграмме состояний), а сплавы с содержанием углерода менее 2,14 % называются сталью. Углерод придаёт сплавам железа твёрдость, снижая пластичность и вязкость. Углерод в чугуне может содержаться в виде цементита и графита. В зависимости от формы графита и количества цементита выделяют белый, серый, ковкий и высокопрочный чугуны. Чугуны содержат постоянные примеси (Si, Mn, S, P), а в некоторых случаях — также легирующие элементы (Cr, Ni, V, Al и другие). Как правило, чугун хрупок. Плотность чугуна — 7. 874 г/см3

Выплавляется чугун, как правило, в доменных печах. Температура плавления чугуна — от 1147 до 1200 °C, то есть примерно на 300 °C ниже, чем у чистого железа.

ЭтимологияПравить

В финском языке чугун обозначается словом Valurauta, которое имеет два корня и переводится как литое железо (rauta); аналогично и в английском языке (cast iron).

МаркировкаПравить

В промышленности разновидности чугуна маркируются следующим образом:

  • передельный чугун — П1, П2;
  • передельный чугун для отливок (передельно-литейный) — ПЛ1, ПЛ2;
  • передельный фосфористый чугун — ПФ1, ПФ2, ПФ3;
  • передельный высококачественный чугун — ПВК1, ПВК2, ПВК3;
  • чугун с пластинчатым графитом — СЧ (цифры после букв «СЧ», обозначают величину временного сопротивления разрыву в кгс/мм).
  • антифрикционный серый — АЧС;
  • антифрикционный высокопрочный — АЧВ;
  • антифрикционный ковкий — АЧК;
  • чугун с шаровидным графитом для отливок — ВЧ (цифры после букв «ВЧ» означают временное сопротивление разрыву в кгс/мм и относительное удлинение (%);

Ковкий чугун маркируется двумя буквами и двумя числами, например КЧ 37-12. Буквы КЧ означают ковкий чугун, первое число — предел прочности на разрыв (в десятках мегапаскалей), второе число — относительное удлинение (в процентах), характеризующее пластичность чугуна.

Достоинства и недостатки

  • повышенное сопротивление деформациям (пластическим);
  • высокую твердость;
  • стабильную аустенитную структуру, обеспечивающую отличные показатели прокаливаемости металла;
  • высокий уровень сопротивления хладноломкости и вязкости;
  • уникальные технологические качества;
  • минимальную вероятность коробления либо появления иных дефектов при проведении закалки стали.
  • Склонны к ликвации дендритного вида. Этого можно избежать, если провести диффузионный отжиг металла.
  • Содержат остаточный аустенит (это, в частности, касается высоколегированных сталей). Он уменьшает (и существенно) сопротивляемость усталости и твердость сплава.
  • Имеют определенную склонность к отпускной обратимой хрупкости и к появлению флокенов – ориентированных в разные стороны трещин небольших размеров. От подобных дефектов следует избавляться посредством замедления охлаждения стали и снижением уровня водорода в ней в процессе выплавки.

Разные виды термообработки нивелируют недостатки интересующих легированной стали. И изделия обретают особые, а зачастую и уникальные свойства, достаточно простым способом.

На бытовом уровне главные преимущества чугунных сплавов: нетоксичность, биосовместимость, гигиеничность, термостойкость. Благодаря этому чугунки, другая посуда не разрушается кислотно-щелочными составами (например, при варке борща), легко моется, долго остается теплой.

Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения

Для промышленников на первом плане другие достоинства:

  • Простой, экономичный способ получения.
  • Прочность, сохранение потребительских характеристик продукции десятилетиями.
  • Возможность изготовления широкого ассортимента.

Плюс доступные цены на всю продукцию – от чушек до сковородок или декоративной скамьи.

Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения

  • Хрупкость.
  • Трудность сваривания.
  • Беззащитность перед коррозией.
  • Тяжеловесность изделий.

Часто для транспортировки, сборки, обслуживания продукции требуются особые условия.

При сварке, например, заранее прогревают детали, подбирают материал, режим. То есть используют газовые установки, покрытые либо угольные электроды, проволоку из порошка.

В основном чугун классифицируют по форме углерода, который содержится в сплаве.

Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения

Белый чугун

Белый чугун имеет характерный окрас скола, так как углерод (С) входит в состав в виде цементита (Fe3C), который образуется когда расплав остывает. Цементит – это твердый тугоплавкий материал.

В доэвтектическом сплаве углерод содержится в перлите и ледебурите. В эвтектическом сплавеуглерод входит в состав ледебурита. В заэвтектическом он содержится в первичном цементите и ледебурите.

В первоначальном виде он нигде не используется, т. его тяжело обрабатывать инструментами при механической обработке. Конечно, возможно использовать насадки из карбидов (ВК), но трудоемкость процесса очень велика. Поэтому белый чугун используется в качестве сырья для получения ковкого чугуна.

Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения

Серый чугун

Серый чугун также берет свое названия от оттенка на сколе. Он имеет в составе фракции графита, которые могут иметь разную форму. При добавке кремния, он способствует осаждению углерода.

Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения

Физико-механические свойства, а также структура серого чугуна, зависят от условий остывания после кристаллизации.

Быстрое охлаждение приведет к преобладанию перлита в составе чугуна. Закалка (другими словами термообработка) может повысить прочность и твердость, но при этом чугун становится хрупким, что может быть не приемлемо.

Медленное остывание приводит к росту содержания феррита. Феррит – это сплав железа с оксидами, в основном с Fe2O3. При таких условиях улучшается пластичность.

Поэтому условия, при которых остывает сплав, выбирают, ориентируясь на желаемые параметры конечного продукта.

Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения

Серый чугун используется для литых изделий и конструкций (чугунного литья).

Он имеет невысокую температуру отвердения, хорошую жидкотекучесть, нет склоненности к образованию раковин. Серый чугун хорошо реагирует на сжатие, но плохо противостоит растяжению/изгибу. Это происходит из-за углеродных вкраплений, которые приводят к низкой трещиностойкости.

Маркировка серого чугуна состоит из символов СЧ (серый чугун) и цифры, которая обозначает предельную прочность в кг/мм2: например, СЧ35. В наиболее распространенных чугунах содержание углерода ниже 3,7%.

Ковкий чугун

Для производства ковкого чугуна, белый чугун нагревают до необходимой температуры, выдерживают определенное время, и потом медленно охлаждают (процесс называется «отжигом»). Это способствует процессу распада Fe3C и выделению графита с образованием феррита.

При этом включения углерода по не имеют схожести с аналогичными в сером чугуне. Поэтому стойкость к разрыву и ударная вязкость из-за этих различий характерна ковкому чугуну.

Маркировка ковкого чугуна состоит из букв «КЧ» и добавления цифр, которые указывают на допустимую прочность на растяжение в МПа х 10-1 и максимальное относительное удлинение. Например: КЧ 37-12.

Высокопрочный чугун

Высокопрочный чугун это вид серого чугуна, в котором графитовые образования имеют шаровидную форму. Из-за такой округлости включений кристаллическая решетка становится не склонна к образованию трещин.

Высокопрочные чугуны имеют ценные первичные свойства чугунов (стойкость к сжатию, жидкотекучесть и т. ), при этом имеют характерные для сталей предел текучести при растяжении, трещиностойкость и пластичность.

Маркируется аналогично ковкому, но с буквами «ВЧ».

Передельный чугун

Передельный чугун используется как сырье для выплавки стали. При этом он может даже не покидать предприятие, где его произвели.

Классификация и область применения чугунов маркировка и область применения

Специальный чугун

К таким видам чугуна относят антифрикционный чугун и легированный чугун.

Выпуск этих марок имеет не большой объем, примерно до 2% от всего впускаемого чугуна. Такие виды чугуна могут иметь в составе большое количество легирующих элементов. Сфера использования имеет ограниченные цели и специфические условия.

Антифрикционный чугун может использоваться для изготовления деталей, подвергающихся трению. Основным компонентом для легирования является хром, также могут использоваться никель, титан, медь и другие металлы. Он имеет высокую твердость (до HB 300) и низкий коэффициент трения (до 0,8 при отсутствии смазки).

Базовыми материалами для производства антифрикционного чугуна являются серый, ковкий и высокопрочный чугуны. Маркируется соответственно – АЧС, АЧК, АЧВ.

Оцените статью
Маркировка-Про