Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

§2. ЧУГУНЫ. Серый высокопрочный, белый и ковкий чугуны.

Чугунами называют сплав железа с углеродом, содержание которого превышает 2%, с небольшим количеством примесей и легирующих элементов. Для изготовления отливок применяют серый высокопрочный, белый и ковкий чугуны. Различают также чугуны, имеющие специальный состав (жаропрочные, немагнитные, кислотоупорные и др.).

Углерод в чугуне находится в связанном или свободном состоянии в виде графита. Основными структурными составляющими чугуна являются графит, феррит, цементит, перлит, аустенит, ледебурит.

Графит — свободный углерод; обладает малой механической прочностью; содержится в чугуне в виде пластинок (лепестков) или глобулей (сферолитов). Встречаются также промежуточные формы графита. Чем больше количество графита и размеры его включения, а также неравномерность распределения графита в сплаве, тем меньше механическая прочность сплава. Наибольшую прочность чугун имеет при компактной шаровидной форме графита.

Феррит — твердый, раствор углерода в α-железе; феррит имеет невысокую механическую прочность.

Цементит—(карбид железа Fe₃С)—химическое соединение углерода с железом (6,67% — углерода, 93,33%—железа); наиболее твердая и хрупкая составляющая чугунов, повышает их твердость.

Перлит — механическая смесь чередующихся пластинок цементита и феррита. Содержание углерода в перлите составляет 0,83%. Твердые пластинки цементита, находящиеся в основной пластичной массе феррита, придают перлиту хорошие механические свойства.

Аустенит — твердый раствор углерода и других элементов в γ-железе [Fe₃C(γ)]; содержание углерода в нем не превышает 2%. Аустенит немагнитен, обладает пластичностью и малой упругостью.

Ледебурит-— механическая смесь цементита и аустенита. Содержание углерода в ледебурите — 4,3%. При нормальной температуре представляет собой смесь цементита и перлита.

Сочетание структурных составляющих в различных соотношениях обусловливает различные свойства сплавов. Исследование структуры проводят на образцах в металлографических лабораториях. Образец подвергают шлифовке и травлению в растворах кислот.

Легирование - введение в состав чугуна хрома, никеля, молибдена, титана и других легирующих элементов, улучшающих эксплуатационные и технологические свойства сплава (прочность, твердость, пластичность, износостойкость и др.). Различают низколегированный чугун с содержанием легирующих элементов до 2,5%; среднелегированный - от 2,5 до 10%; высоколегированный - свыше 10%. Температура плавления серого чугуна 1150-1200° С.