Способ маркировки серого чугуна

Серый чугун — свойства, состав и марки

Серый чугун

Серый чугун называется так, благодаря включениям графита, которые дают характерный оттенок на изломе. Он обладает хорошими литейными свойствами, которые обеспечивают широкое применение в машиностроении. Отливки из серого чугуна обладают высокой прочностью и износостойкостью.

Маркировка серого чугуна

Технические характеристики серого чугуна для изготовления отливок, в Украине регламентируется ГОСТ 1412-85 «Чугун с пластинчатым графитом для отливок. Марки».

Маркировка чугуна с пластинчатым графитом (серого чугуна) состоит из букв СЧ (первые буквы слов «серый чугун») и двух цифр, которые отображают предел прочности при растяжении σB (в кгс/мм2). Например, чугун с маркировкой СЧ35 означает — это серый чугун с пластинчатым графитом, у которого с предел прочности на растяжение не ниже — 35 кгс/мм2.

Химический состав серого чугуна

Оптимальное значение по содержанию углерода в сером чугуне составляет 2,4-3,7%. Если концентрация будет более низкой — углерод полностью растворится в железе, более высокая концентрация приведет к потере твердости и упругости.

Содержание кремния может варьироваться от 1,2 до 2,5%. Кремний является участником процесса графитизации, при этом повышается твердость металла и снижается его вязкость. Влияние этих элементов должно рассматриваться в совокупности, с учетом их суммарной концентрации.

Сера вступает в реакцию с железом и образовывет сульфид FeS, снижающий прочность и пластичность сплава. Содержание серы может быть не более 0,12-0,15%.

Для смягчения влияния серы используется марганец, который способствует образованию свободных карбидов железа. Количество добавляемого марганца зависит от содержания серы, и может составлять от 0,5 до 1.1%.

Доля фосфора не превышает 0,2-0,3%. Фософор образует включения фосфидной эвтектики, которая увеличивает твердость и износоустойчивость.

Также, в зависимости от марки чугуна, в его составе могут быть следующие элементы:

• хром – увеличивает карбидообразование, при этом повышается твердость и прочность чугуна;
• олово — способствует равномерному распределению твердости по разным сечениям;
• никель и молибдена – повышают сопротивляемость коррозийным процессам и улучшают обрабатываемость;
• медь — ускоряет графитизацию, увеличивает упругость и стойкость к коррозии, улучшает обрабатываемость;
• сурьма – (содержание до 0,08%) влияет на процесс кристаллизации.

Как химические элементы влияют на свойства серого чугуна:

1. Углерод (C) — приводит к понижению прочности, повышению пластичности, улучшению литейных свойств, а также в наибольшей степени способствует графитизации чугуна.

1. Кремний (Si) — приводит к укрупнению включений графита, повышению механических свойств, улучшению литейных свойств, способствует графитизации. Если содержание кремния больше 3% снижает пластичность.

1. Марганец (Mn) — удаляет серу и раскисляет чугун; приводит к торможению процесса графитизации, повышению склонности к отбелу, дисперсности перлита, механических свойств (содержание марганца 0,7-1,3%, дальнейшее увеличение доли имеет обратное действие), увеличивает усадку.

1. Сера (S) — является вредной примесью. Сера образует с железом легкоплавкую эвтектику (температура плавления 985°C). При размещении на границах кристаллов, она снижает механические свойства чугуна, его жидкотекучесть, повышает усадку, придает чугуну «красноломкость» (образование трещин при высоких температурах).

1. Фосфор (P) — является вредной примесью, способствует повышению жидкотекучести и хрупкости (содержание фосфора в машиностроительных отливках не должно превышать 0,2%).

1. Никель (Ni) — является легирующим элементом, выравнивающим механические свойства отливок со стенками разной толщины, приводит к повышению твердости, коррозионной стойкости и обрабатываемости резанием.

1. Медь (Cu) — способствует графитизации, увеличению жидкотекучести, повышению прочности и твердости.

1. Хром (Cr) — тормозит процесс графитизации, приводит к измельчению графита, повышению дисперсности перлита, прочности, твердости, понижению пластичности и литейных свойств.

1. Титан (Ti) — способствует графитизации (при содержании до 0,05%), при большем содержании тормозит этот процесс, повышает механические свойства.

1. Магний (Mg) — способствует графитизации (при содержании до 0,01%), при большем содержании увеличивает отбел, является сильным десульфуратором.

1. Молибден (Mo) — является легирующим элементом, который замедляет графитизацию, способствует карбидообразованию, повышению твердости (без ухудшения обрабатываемости) и сопротивлению износу.

Рекомендуемый химический состав серого чугуна для отливок согласно ГОСТ 1412-85, приведен в табл. 1.

Таблица 1: Химический состав серого чугуна по ГОСТ 1412-85

Марка	Массовая доля элементов, %
	Основные компоненты			Примеси, не более
	C	Si	Mn	P	S
СЧ10	3,5-3,7	2,2-2,6	0,5-0,8	0,3	0,15
СЧ15	3,5-3,7	2,0-2,4	0,5-0,8	0,2	0,15
СЧ20	3,3-3,5	1,4-2,4	0,7-1,0	0,2	0,15
СЧ25	3,2-3,4	1,4-2,2	0,7-1,0	0,2	0,15
СЧ30	3,0-3,2	1,3-1,9	0,7-1,0	0,2	0,12
СЧ35	2,9-3,0	1,2-1,5	0,7-1,1	0,2	0,12

Классификация серого чугуна в зависимости от структуры

Состав и структура серого чугуна напрямую влияет на его свойства, а также применение конкретной марки чугуна. Скорость охлаждения после затвердевания является одним из важных факторов, которые влияют на формирование металлической основы.

Перлитная основа. Если отливка охлаждается быстро, перлитная структура составит большую долю, которая состоит из феррита и карбида, а также тонких пластинок графита. Чугун на перлитной основе имеет высокую твердость и прочность.

Ферритно-перлитная. При медленном охлаждении в структуре серого чугуна увеличивается доля феррита – сплава железа с оксидами Fe2O3 и других металлов. Такая основа, которая состоит из феррита, перлита и пластинчатого графита, имеет более высокую пластичность.

Ферритная основа образуется при быстром охлаждении. Она состоит из вязкого феррита и свободного углерода в виде пластинок графита. Присутствие пластинок графита приводит к ухудшению механических свойств чугуна, снижает его прочность и сопротивляемость растяжению. В то же время графит:

• повышает износостойкость;
• улучшает обрабатываемость;
• снижает усадку в процессе литья;
• гасит вибрацию деталей.

Таблица 2: Физические свойства чугуна с пластинчатым графитом

Наименование параметра	Величина параметра для марки
	СЧ10	СЧ15	СЧ20	СЧ25	СЧ30	СЧ35
Плотность ρ, кг/м3	6,8·103	7,0·103	7,1·103	7,2·103	7,3·103	7,4·103
Линейная усадка ε, %	1,0	1,1	1,2	1,2	1,3	1,3
Модуль упругости при растяжении, Е·10-2 МПа	700-1100	700-1100	850-1100	900-1100	1200-1450	1300-1450
Удельная теплоемкость при температуре от 20 до 200°С, С, Дж (кг·К)	460	460	480	500	525	545
Коэф. линейного расширения при температуре от 20 до 200°С, α 1/°С	8,0·10-6	9,0·10-6	9,5·10-6	10,0·10-6	10,5·10-6	11,0·10-6
Теплопроводность при 20°С, λ, Вт(м·К)	60	59	54	50	46	42

Серый чугун и его механические свойства

Серый чугун обладает такими основными характеристиками, которые обеспечивают его применение в литейном производстве:

• небольшая температура отвердевания;
• высокая жидкотекучесть;
• отсутствие склонности к образованию раковин;
• малая объемная усадка.

При этом для конечного пользователя отливок из серого чугуна большое значение имеют следующие показатели:

• прочность серого чугуна;
• износостойкость при трении;
• герметичность, то есть устойчивость к образованию трещин и пор.

Эти показатели зависят от структуры и твердости серого чугуна. Чем меньше размеры графитовых пластинок, тем выше эти показатели. Детали, подвергающиеся постоянным ударно-абразивным нагрузкам, должны обладать особенно высокой твердостью. Герметичность важна в таких изделиях, как трубопроводы, насосы и компрессоры, гидравлические приводы, которые эксплуатируются в условиях большого давления жидкостей или газов. При этом степень герметичности зависит от параметров текучести, изменения давления и наличия транзитной микропористости.

Наибольшей прочностью обладает перлитный серый чугун. Это позволяет применять его в производстве деталей машин, которые подвергаются высокой нагрузке.

Серый чугун склонен к растрескиванию при сварке, а некоторые сорта вообще не поддаются сварке.

Таблица 3: Механические свойства серого чугуна по ГОСТ 1412-85

Марка	Марка чугуна по СТ СЭВ 4560-84	Временное сопротивление при растяжении σВ, МПа, (кгс/мм2), не менее
СЧ10	31110	100 (10)
СЧ15	31115	150 (15)
СЧ18	—	180 (18)
СЧ20	31120	200 (20)
СЧ21	—	210 (21)
СЧ24	—	240 (24)
СЧ25	31125	250 (25)
СЧ30	31130	300 (30)
СЧ35	31135	350 (35)

Структура чугуна зависит от толщины стенок чугунных отливок. В зависимости от толщины стенки отливки, чугун кристаллизуется и охлаждается с различной скоростью (чем толще стенка отливки, тем ниже скорость охлаждения и тем больше выделяется графита в структуре чугуна и тем ниже прочностные характеристики материала отливки). Зависимость прочностных характеристик чугуна от толщины стенок отливок приведена в табл. 4.

Таблица 4: Ориентировочные данные о временном сопротивлении при растяжении и твердости в стенках отливок различного сечения по ГОСТ 1412-85

Источник

Серый чугун: применение, состав и маркировка

В своем привычном понимании такой материал, как чугун, представляет довольно практичный и дешевый в изготовлении продукт, который к слову, имеет свою классификацию и маркировку. При этом указание марки, может значительно влиять на эксплуатационные составляющие материала, начиная от его температуры плавления и заканчивая различными областями применения.

Характеризовать изделие, как чугунное, можно только в том случае, если в нем содержится более 2.14% углерода. В зависимости от его содержания и добавления тех или иных материалов, специалистам удается сделать заготовку так, чтобы она соответствовала требования по дальнейшим воздействиям, например на производстве, являясь составляющей какого-либо станка.

Сегодня мы расскажем Вам о видовом разнообразии чугуна, как такового. Кроме того покажем в целом картину того, как следует маркировать чугунные изделия и какие обозначения могут встретиться.

Как обозначается и расшифровывается маркировка чугуна

Пример кратких обозначений чугуна

Одним из главных приемуществ чугуна, является его широкое применение в качестве литейного сплава. Благодаря особенностям материала, из него можно сделать практически что угодно. В настоящее время данные изделия делаются повсеместно, начиная от автомобильного строения и заканчивая серьезными военными разработками, например в танкостроении.

За время использования данного материала, металлургическое производство пришло к тому, что видоизменила состав и сделала несколько его разновидностей. Это позволяет заранее использовать преимущества той или иной марки, под конкретные задачи. В целом на сегодняшний момент известны следующие виды и подвиды чугуна. Мы их рассмотрим вместе с маркировкой.

Маркировка серых чугунов

“СЧ” – Серый чугун, представляет собой сплав из кремний, железа и углерода. Причем последний находится в составе в виде графита. При маркировке, согласно ГОСТ 1412-70, буква “С”обозначает серый, “Ч”- чугун. При написании обычно встречается с цифрами, например СЧ 00, СЧ 12-28. В данном случае первые цифры дают характеристику пределов прочности при растяжении, а вторые предела прочности при изгибе.

При этом СЧ также разделяют на несколько групп, характеризирующихся по своим свойствам и как следствие характеру применения:

1. Ферритные и Ферритно-перлитные . К ним относят изделия, имеющие СЧ по растяжению 12-28 единиц, а изгибу 28-40. Применяются для изготовления малозначимых деталей, без больших требований к нагрузке: декоративные колонны, арматура и т.д
2. Перлитные . СЧ 21-40 и 40-60. Данные виды чугунов обычно используются при производстве сверхпрочных деталей, которые в процессе эксплуатации будут подвергаться значительным динамическим нагрузкам, а также давлении. Из них обычно делают: зубчатые колеса, головки поршней, детали для станков и т.д.
3. Сталистые . СЧ 24-44 и СЧ 28-48. Делается с добавлением стали и применяется для деталей, испытывающих скользящие нагрузки, например неподвижные станины.
4. Модифицированные . СЧ 32-40 и 52-64. Делаются путем добавления в серый чугун специальных добавок, улучшающих те или иные характеристики материала. При правильном использовании его можно получить например такой, который будет меньше трескаться.
5. Антифрикционные (АЧС). Делаются для деталей, работа которых связана с трением, например подшипники скольжения. Их также существует несколько разновидностей: АЧС-1 и АЧС-2 используют для работы с закаленными деталями. Друг от друга материал отличается составом.
6. АЧС- 3 применяют для остальных случаев.

Например, если встретиться маркировка чугуна – СЧ 12-28, то по ней можно будет сказать, что перед нами серый ферритный чугун с 12 единицами на растяжение и 28 на изгиб.

Химический состав и структура

В химический состав сплава, кроме железа и углерода, входит также некоторое содержание кремния. Свойства сплава зависят от условий охлаждения, поскольку время изменения температуры влияет на формирование внутренней структуры материала.

При медленном остывании образуются крупные кристаллы железа, и соединения металла с углеродом приобретают перлитную основу. Медленное остывание вызывает рост геометрических размеров не только кристаллов железа, но и включений углерода, поэтому, перлитный металл имеет высокую прочность, но повышенную хрупкость.

Микроструктура серого чугуна

В условиях быстрого охлаждения углерод не успевает сформировать крупные включения графита, поэтому сплав приобретает ферритную структуру.

Ферритный серый чугун имеет несколько меньшую хрупкость, чем перлитный.

Выбирая режим охлаждения литой заготовки, можно определенным образом влиять на итоговые свойства материала, в зависимости от предъявляемых требований.

Маркировка высокопрочного чугуна

При производстве высокопрочного чугуна, используется добавление щелочных и щелочноземельных металлов. Благодаря этому, усиливается металлическая основа материала. В итоге получается заготовка, выдерживающая такие механические нагрузки, которые способна выдержать углеродистая сталь.

При маркировке, обычно использую аббревиатуру “ВЧ”, потом идут цифры, первая группа показывает предел прочности на растяжение, а вторая на удлинение.

ВЧ используется для производства деталей и корпусов в тяжелой промышленности. При этом можно также встретить антифрикционные версии. В частности на данный момент имеются АЧВ 1 и АЧВ 2, что обозначает антифрикционный чугун высокопрочный.

Маркировка ковкого чугуна

Ковкий чугун нашел свое применение в тех областях, в которых требуется высокая износостойкой детали и ее стойкость к динамическим нагрузкам. В повседневной жизни, такие можно встретить даже дома, например: гайки, крюки, ступицы, скобы, муфты.

Получают данный материал путем специального температурного режима и обработки белого чугуна

Согласно ГОСТу, маркировка данного вида чугуна, обычно указывается как – “КЧ”. При этом также идут цифры, обозначающие показатель предела прочности при растяжении и относительное удлинение материала.

Краткое описание всех марок и маркировок

Если Вам нет необходимости изучать ГОСТ и учебники по металлургии, то мы приведем краткое описание и инструкцию, по подбору и расшифровке той или иной марки чугуна. Для начала стоит знать, что чугун подразделяется на 3 вида:

1. Серый – У такого графит червеобразный или пластичный. Маркируется он как “СЧ” (ГОСТ 1412-85)
2. Высокопрочный – Графит имеет шарообразную форму. Маркируется как “ВЧ”(ГОСТ 7293-85).
3. Ковкий – Хлопьевидная модель. Маркируется как “КЧ” (ГОСТ 1215-85).

Также в зависимости от ситуации, для каждого вида чугунных изделий, предусмотрены условия для работы в режиме постоянного трения. В этом случае была дополнительно разработана модель антифрикционного чугуна, маркируется как “АЧ”. По мере того, из какого вида материала, делается АЧ, в процессе получения добавляется 3я буква. Например АЧС – антифрикционный чугун серый или АЧВ (высокопрочный) и т.д.

Как определить чугун

Маркировка легированных чугунов осуществляется с помощью букв, обозначающих легирующие элементы (по аналогии со сталями ) и циферок, свидетельствующих их содержание (в %). Буква Ш в конце маркировки указывает на то, что графит в чугуне имеет шаровидную фигуру; графит пластинчатый, если буква Ш отсутствует . Нелегированный чугун не держит других легирующих компонентов, кроме углерода.

Возьмите дрель и суньте в неё сверло маленького диаметра. Определите на детали тайное местечко и чуть-чуть засверлите. Во — главных, сам процесс сверления чугунной детали отличен от сверления по стали. Чтобы хорошенько ощутить разницу, выполните такие сверления на знакомых вам образцах чугуна и стали. Во — других, при сверлении чугуна почти не образуется стружка. А очень короткая и она легко перетирается пальцами в труху, если и образуется . Стальная же стружка свитая, подобно проволоке, и её пальцами не сломаешь. Можно также проверить вид металла обработкой на токарном станке – у чугуна стружка будет представлять собой грубую пыль.

Чугунная статуя, как бы она добро ни была отформована и отлита, выглядит еще конченой, ее поверхность требует доработки. Но стоит чеканщику, применив свой инструмент, отработать поверхность неясно выраженных мест, подчеркнуть форму волос, глаз, а также удалить ненужные выступы и впадины, подобно скульптуре примет вид художественного произведения. Подобные выдающиеся каслинские мастера — чеканщики, как М.О. Глухов, Н.А. Вихляев, П.Малышкин, Д.И. Широков и П.Козлов были не только прекрасными исполнителями деталей, но и умело решали композицию в полном.

Можете также немного посверлить изделие тонким сверлом (разумеется, не с лицевой стороны, а в местечке, которое не бросается в гляделки ). При этом образуется малое количество стружки. По ее наружному облику и характеристикам можно безошибочно определить, из какого материала изготовлена деталь. Если это чугун – стружка буквально рассыплется у вас в пальчиках, превращаясь в пыль. Если это сталь – стружка будет выглядеть как витая пружина и может даже оцарапать ваши персты, если вы испытаете ее привести в негодность.

Серый чугун содержит углерод в объединенном состоянии только отчасти (не более 0, 5%). Другой углерод находится в чугуне в пустом состоянии в виде графита. Графитовые включения делают цвет излома пепельным. Чем изгиб почернее, тем чугун мягче. Образование графита происходит в результате тепловой обработки белого чугуна, когда часть цементита распадается на мягкое пластичное железо и графит. В зависимости от доминирующей структуры различают серый чугун на перлитной, ферритной или ферритоперлитной основе.

Members 2330 оповещений Город: Schwedt, Deutschland Имя: Walter Сейчас на металлоломе, в Польше, нашёл кругляк, диаметром миллиметров 90, поверхность напоминает дождевого червяка, колцеобразные волны. Муж рассказывает что, возможно, чугун. Как можно определить, чугун ли и, если да то, хотя бы так, марку чугуна. Потом же, купил шестигранник, 13 мм, жёлтого цвета, а вот что это именно, не знаю. И кругляк диаметром 90 мм, тоже жёлтого цвета. Подобно латуни отличить от бронзы? Патина на каком сплаве появляется, только на латуни? Или, на бронзе тоже? И ещё, потом же, в контейнере валяются куски станков, чугунные. Желаю купить. Какие марки чугуна используются для лафетов? Благодарю заранее.

Другие параметры чугунов, в том числе микроструктура, могут контролироваться по требованию заказчика. Количество графита преимущественно шаровидной фигуры, оговариваемое в большинстве национальных образцов, сомневается в обширных границах от 70% в стандарте Японии до 90% в стандарте США ASTM А395. В том же стандарте приводится единственная марка ферритного чугуна ЧШГ с контролем химического состава по главным элементам и твердости. Определение границ крепости и текучести и относительного удлинения в большинстве образцов осуществляется на отдельно отлитых и специально выточенных образцах диаметром 14 мм из заготовок огромных величин (до 75 мм). Если по техническим основаниям необходимо использовать пример другого диаметра, он необходим обязательно удовлетворять следующему соотношению:

Для ковкого чугуна применяют закалку токами высокой частоты или кислородно — ацетиленовым пламенем, при этом может быть завоевана высокая твердость поверхностного пласта при достаточной пластичности основной массы. Метод такой закалки тормозных колодок из ферритного ковкого чугуна заключается в нагреве дета­лей токами высокой частоты до температуры 1000– 1100° С с выдержкой 1–2 мин. и последующим быст­рым охлаждением. Структура закаленного ряда состоит из мартенсита и углерода отжига твердостью НRС 56–60.

Деревянные лежни быстро изнашивались, повозки спускались с дороги. Чтобы уменьшить износ деревянных лежней, их стали укреплять стойкими или чугунными полосами. Чугунные рельсы выступили в XVIII в. Первоначальная конно — чугунная дорога с выпуклыми рельсами протяженностью около 2 км была возведена в России в 1806 — 1809 гг. В 1868 г. появились первые стальные рельсы — на Воробьинском подъеме линии Петербург — Москва и отчасти на Нижегородской железной дорожке. С 1875 г. они приобрели широкое распространение.

При строительстве металлургических всех крупных комбинатов РФ (в советское время ) в то же самое время велось и строительство ориентированного на каждый завод горно — обогатительного комбината. Однако после развала СССР отдельные комплексы оказались рассеянными по территории СНГ. Например, Соколовско — Сарбайское ГПО, поставщик руды на Магнитогорский меткомбинат, сейчас пребывает в Казахстане. Железорудные предприятия Сибири ориентированы на Западно — Сибирский и Новокузнецкий меткомбинаты. Качканарский ГОК « Ванадий » поставляет руду на Нижнетагильский меткомбинат. « Карельский Окатыш » поставляет руду в главном на Череповецкий металлургический комбинат (« Северсталь ») в Череповце.

Можно варить электросваркой специальными электродами по чугуну. Немаловажно располагать в облику, что в предоставленном эпизоде должен использоваться сварочный аппарат с выходом постоянного, а не переменного тока. Электроды по чугуну имеют несколько модификаций, потому что чугун также отличается по картинам: бесцветный, бледный, ковкий. Положительные плоды вы сможете приобрести, если будете использовать электроды марки ЦЧ – 4 с карбидообразующими элементами в покрытии (до 70% ванадия ). Сначала наплавьте облицовочные валики электродами диаметром 3 мм, током 65 – 80А. Ведите сварку с паузами, чтобы подробность не прогревалась выше + 100 градусов С. После этого накладывайте шов электродами большего диаметра, при этом также не принося детали перегреваться.

Ковкий чугун по сравнению со сталью более деше­вый материал; он обладает хорошими механическими характеристиками и высокой коррозионной стойкостью. По­этому детали из ковкого чугуна широко применяются в сельскохозяйственном машиностроении, автотрактор­ной промышленности, станкостроении (для изготовле­ния зубчатых колесиков, звеньев цепочек, задних мостиков, кронштейнов, тормозных колодок и пр.) и в иных областях народного хозяйства.

Похожие посты:

• Подвесной подшипник зил
• Подшипник генератора 2110
• Нержавеющий швеллер
• Выжимной подшипник ваз
• Замена ступичного подшипника…

Свежая информация фасады мдф эмаль купить от производителя у нас. Информация ремонт турбин в воронеже тут.

Источник