Сірий чавун – властивості, склад та марки

ЛИТТЯ ЧАВУНУ

СІРИЙ чавун

Сірий чавун називається так, завдяки включенням графіту, які дають характерний відтінок на зламі. Він має гарні ливарні властивості, які забезпечують широке застосування у машинобудуванні. Виливки із сірого чавуну мають високу міцність і зносостійкість.

МАРКУВАННЯ СІРОГО чавуну

Технічні характеристики сірого чавуну для виготовлення виливків, в Україні регламентується ГОСТ 1412-85 «Чугун із пластинчастим графітом для виливків. Марки».

Маркування чавуну з пластинчастим графітом (сірого чавуну) складається з літер СЧ (перші літери слів «сірий чавун») та двох цифр, що відображають межу міцності при розтягуванні σB (в кгс/мм2). Наприклад, чавун з маркуванням СЧ35 означає — це сірий чавун з пластинчастим графітом, у якого з межу міцності на розтяг не нижче — 35 кгс/мм2.

ХІМІЧНИЙ  СКЛАД СІРОГО чавуну

Оптимальне значення вмісту вуглецю в сірому чавуні становить 2,4-3,7%. Якщо концентрація буде нижчою – вуглець повністю розчиниться в залозі, більш висока концентрація призведе до втрати твердості та пружності.

Зміст кремнію може змінюватись від 1,2 до 2,5%. Кремній є учасником процесу графітизації, при цьому підвищується твердість металу та знижується його в’язкість. Вплив цих елементів має розглядатися в сукупності з урахуванням їх сумарної концентрації.

Сірка вступає в реакцію із залізом і утворює сульфід FeS, що знижує міцність і пластичність сплаву. Вміст сірки може бути не більше ніж 0,12-0,15%.

Для пом’якшення впливу сірки використовується марганець, який сприяє утворенню вільних карбідів заліза. Кількість марганцю, що додається, залежить від вмісту сірки, і може становити від 0,5 до 1.1%.

Частка фосфору не перевищує 0,2-0,3%. Фософор утворює включення фосфідної евтектики, яка збільшує твердість та зносостійкість.

Також, залежно від марки чавуну, у його складі можуть бути такі елементи:

  • хром – збільшує карбідоутворення, при цьому підвищується твердість і міцність чавуну;
  • олово – сприяє рівномірному розподілу твердості за різними перерізами;
  • нікель і молібдену – підвищують опірність корозійним процесам і покращують оброблюваність;
  • мідь — прискорює графітизацію, збільшує пружність і стійкість до корозії, покращує оброблюваність; /li>

Як хімічні елементи впливають на властивості сірого чавуну:

  1. Вуглець (C) — призводить до зниження міцності, підвищення пластичності, поліпшення ливарних властивостей, а також найбільшою мірою сприяє графітизації чавуну.
  2. Кремній (Si) — призводить до укрупнення включень графіту, підвищення механічних властивостей, поліпшення ливарних властивостей, сприяє графітизації. Якщо вміст кремнію більше 3% знижує пластичність. — видаляє сірку і розкислює чавун; призводить до гальмування процесу графітизації, підвищення схильності до відбілу, дисперсності перліту, механічних властивостей (зміст марганцю 0,7-1,3%, подальше збільшення частки має зворотну дію), збільшує усадку.
  3. Сірка (S) — шкідливою домішкою. Сірка утворює із залізом легкоплавку евтектику (температура плавлення 985°C). При розміщенні на межах кристалів, вона знижує механічні властивості чавуну, його рідину, підвищує усадку, надає чавуну «червоноламкість» (утворення тріщин при високих температурах).
  4. Фосфор (P)&nbsp ;— є шкідливою домішкою, сприяє підвищенню рідинної текучості та крихкості (зміст фосфору в машинобудівних виливках не повинен перевищувати 0,2%).