Чугуны

1.

Чугуны

2.

Чугун
• Сплав железа с углеродом, где содержание
углерода от 2.14% до 6,7%

3.

4.

Полезные примеси
• Mn –марганец
повышает твёрдость чугуна.
Si – кремний
повышает прочность и вязкость чугуна,
улучшает литейные свойства

5.

Вредные примеси
• СЕРА- понижает прочность, ухудшает
литейные свойства.
• ФОСФОР- повышает хрупкость.

6.

7.

Белый чугун
• Характеризуется наличием углерода в виде
цементита (FeᴣC)
• Отличается
высокой твердостью
хрупкостью
высокой износостойкостью
• Не подвергается механической обработке.
• Идет на переделку в сталь и ковкий чугун.

8.

Ковкий чугун
• Характеризуется тем, что в структуру входит
графит хлопьевидной формы.
• Маркировка (пример):
• КЧ 35-10
• К – ковкий
• Ч-чугун
• 35- предел прочности на растяжение- 35
кгс/мм² ( 350 МПа)
• 10- относительное удлинение – 10 %

9.

Свойства ковкого чугуна
• Обладает высокой прочностью и
пластичностью, хорошо обрабатывается
резанием.
• Широко применяются в машиностроении
для изготовления деталей высокой
прочности.

10.

Серые
Углерод в виде
Шаровидная форма графита
пластинчатого графита
( Графит- углерод,
выделяющийся в
железоуглеродистых сплавах
в свободном состоянии)
Высокопрочные чугуны
СЧ 15
СЧ 25
СЧ 40
СЧ 45
ВЧ 38-17
ВЧ 42-12
ВЧ 50-7
ВЧ 60-2

11.

Серый чугун
• Характеризуется тем, что в структуру входит
пластинчатый графит.
• Маркировка серых чугунов (пример):
СЧ 18
• С-серый
• Ч- чугун
• 18- предел прочности на растяжение -18
кгс/мм²

12.

Свойства серого чугуна
• Обладает высокими литейными свойствами,
хорошо обрабатывается резанием.
• Для повышения механических свойств
производится модифицирование серого
чугуна путем добавления алюминия или
кальция.
• Отливки из чугуна СЧ40,СЧ45 относятся к особо
качественным. Применяются для наиболее
ответственного литья.

13.

Высокопрочный чугун
• Характеризуется шаровидной формой графита.
• Маркировка высокопрочных чугунов:
ВЧ 42-12
• В- высокопрочный
• Ч-чугун
• 42- предел прочности на растяжение – 42
кгс/мм²(420 Мпа)
12- относительное удлинение 12%

14.

Свойства высокопрочного чугуна
• Обладает высокой прочностью и
удовлетворительной пластичностью.
• Применяется в различных отраслях техники
при изготовлении прокатных станов,
кузнечно- прессового оборудования,
деталей турбин и других ответственных
деталей.

15.

По химическому составу
• Чугуны разделяют на нелегированные и
легированные, в которые вводят
специальные элементы для улучшения
свойств чугуна

16.

Легированные чугуны
• Антифрикционные
• Жаропрочные
• Жаростойкие
• Коррозионностойкие

17.

Антифрикционные чугуны
Получают:
На основе серых чугунов
На основе высокопрочных чугунов
На основе ковких чугунов.

18.

На основе серых чугунов
АЧС-1
АЧС легированы:
АЧС-2
Хромом (0,2-0,4%)
АЧС-3
Никелем (0,2-0,4%)
АЧС-4
Медью (0,3-2%)
АЧС-5
Алюминием (0,4-0,8%)
АЧС-6

19.

На основе высокопрочных чугунов
АЧВ-1
АЧВ легированы
АЧВ-2
Медью (0,7%)
Магнием 0,03%)

20.

На основе ковких чугунов
АЧК-1
легированы
АЧК-2
Медью (1-1,5%)

21.

Маркировка антифрикционных
чугунов
• Обозначение марки антифрикционного
чугуна включает:
• Буквы АЧ («антифрикционный чугун»)
• С- серый
• В-высокопрочный
• К- ковкий
• Цифры – указывают номер марки

22.

Пример маркировки
АЧВ -1
А- антифрикционный
Ч-чугун
В-высокопрочный
1- номер марки

23.

Свойства антифрикционного чугуна
• Обладает хорошей износостойкостью.
Используются для изготовления деталей,
работающих в условиях трения и скольжения

24.

Буквенные обозначения элементов
Г-Марганец
Ф- ванадий
С- кремний
К- кобальт
Х- хром
Ю-алюминий
Н- никель
Т- титан
М- молибден
Д- медь
В - вольфрам
А -азот
Ц- цирконий
П- фосфор
Б –ниобий
Р- бор

25.

Жаропрочный чугун
• Путем введения легирующих элементов
создаются чугуны со специальными
физическими и химическими свойствами.
• Предназначен для эксплуатации при
температуре до 600°С.
• Легирован никелем, хромом, марганцем

26.

Свойства жаропрочного чугуна
–Сохраняет прочность при
температурах до 600°С
• Имеет пониженную обрабатываемость
резанием.
Применяется для изготовления деталей
газовых турбин, насосов, двигателей
внутреннего сгорания.

27.

Пример маркировки
ЧН11Г7Х2Ш
• Ч-чугун
• Н- никель
• 11-содержание никеля-11%
• Г- марганец
• 7- содержание марганца- 7%
• Х-хром
• 2-содержание хрома-2%
• Ш- шаровидная форма графита

28.

Жаростойкий чугун
• Обладает способностью противостоять
окислению при повышенных температурах.
Легирован хромом, кремнием, алюминием.

29.

Свойства жаростойкого чугуна
Сохраняет свойства при
температуре 600-1100°С
Применяется для изготовления деталей
турбин, двигателей, работающих при
температурах до 1100°С

30.

Пример маркировки
ЖЧЮШ-22
• Ж-жаростойкий
• Ч-чугун
• Ю-алюминий
• Ш-шаровидная форма графита
• 22-содержание алюминия-22%

31.

Коррозионностойкий чугун
• В состав вводится хром, титан, молибден,
медь, никель с целью повышения его
коррозионной стойкости.

32.

Свойства коррозионностойкого
чугуна
• Сохраняет свойства при работе в газовых
средах, водных растворах.
Применяется для изготовления деталей
паровых машин и турбин, дизелей,
двигателей внутреннего сгорания, деталей
нефтехимического оборудования

33.

Пример маркировки
ЧН15Д3ХШ
• Ч- чугун
• Н-никель
• 15-содержание никеля 15%
• Д-медь
• 3-содержание меди 3%
• Х- хром
• - содержание хрома до 1%
• Ш-шаровидная форма графита

34.

Обрабатываемость чугунов
• Обрабатываемость- совокупность качеств
металла, которые определяют
производительность труда при обработке
резанием.

35.

На обрабатываемость влияют
Химический Структура
состав
Механические
свойства

36.

Обрабатываемость снижается при:
• Уменьшении содержания графита
• Увеличении твердости
• Наличии пластинчатого графита по
сравнению с шаровидной формой графита
• Увеличении содержания молибдена,
марганца, хрома, фосфора
• Наличии литейной корки

37.

• ЧН1ХМД
• ВЧ 42-12
• ЖЧС-5,5
• ЧН19Х3Ш
• АЧК-2
• ЖЧЮ-22
• КЧ 80-1,5
• СЧ 45
ЧНХТ
АЧВ-1
ЧН15Д3
ЖЧК-3
АЧС-1
ВЧ 120-2
СЧ 12-3
ЧН11Г7Х2