Ковкий чугун: марки, состав, применение

Чугун КЧ30-6

Марка чугуна: КЧ30-6

Класс: ковкий чугун ферритного класса, способ выплавки — вагранка

Применение: детали, работающие при низких статических и динамических нагрузках; сантехническое и строительное оборудование

Стандарт: ГОСТ 1215-79 «Отливки из ковкого чугуна»

Химический состав:

• Углерод (C): 2,6-2,9 %
• Кремний (Si): 1-1,6 %
• Марганец (Mn): 0,4-0,6 %
• Сера (S): до 0,2 %
• Фосфор (P): до 0,18 %
• Хром (Cr): до 0,08 %
• Железо (Fe): ~94 %

C + Si = 3,7 — 4,2

Твердость: HB 10^-1 = 100 — 163 МПа

Предел кратковременной прочности: 294 МПа

Относительное удлинение при разрыве: 6 %

Модуль упругости первого рода 10^-5: 1,55 МПа

Чугун КЧ33-8

Марка чугуна: КЧ33-8

Класс: ковкий чугун ферритного класса, способ выплавки — вагранка

Применение: детали, работающие при средних статических и динамических нагрузках

Стандарт: ГОСТ 1215-79 «Отливки из ковкого чугуна»

Химический состав:

• Углерод (C): 2,5-2,9 %
• Кремний (Si): 1-1,6 %
• Марганец (Mn): 0,4-0,6 %
• Сера (S): до 0,2 %
• Фосфор (P): до 0,18 %
• Хром (Cr): до 0,08 %
• Железо (Fe): ~95 %

C + Si = 3,7 — 4,2

Твердость: HB 10^-1 = 100 — 163 МПа

Предел кратковременной прочности: 323 МПа

Относительное удлинение при разрыве: 8 %

Модуль упругости первого рода 10^-5: 1,6 МПа

Чугун КЧ35-10

Марка чугуна: КЧ35-10

Класс: ковкий чугун ферритного класса, способ выплавки — вагранка-электропечь

Применение: детали, работающие при высоких статических и динамических нагрузках

Стандарт: ГОСТ 1215-79 «Отливки из ковкого чугуна»

Химический состав:

• Углерод (C): 2,5-2,8 %
• Кремний (Si): 1,1-1,3 %
• Марганец (Mn): 0,3-0,6 %
• Сера (S): до 0,2 %
• Фосфор (P): до 0,12 %
• Хром (Cr): до 0,06 %
• Железо (Fe): ~95 %

C + Si = 3,6 — 4

Твердость: HB 10^-1 = 100 — 163 МПа

Предел кратковременной прочности: 333 МПа

Относительное удлинение при разрыве: 10 %

Модуль упругости первого рода 10^-5: 1,66 МПа

Чугун КЧ37-12

Марка чугуна: КЧ37-12

Класс: ковкий чугун ферритного класса, способ выплавки — электропечь-электропечь

Применение: детали, работающие при высоких статических и динамических нагрузках

Стандарт: ГОСТ 1215-79 «Отливки из ковкого чугуна»

Химический состав:

• Углерод (C): 2,4-2,7 %
• Кремний (Si): 1,2-1,4 %
• Марганец (Mn): 0,2-0,4 %
• Сера (S): до 0,06 %
• Фосфор (P): до 0,12 %
• Хром (Cr): до 0,06 %
• Железо (Fe): ~95 %

C + Si = 3,6 — 4

Твердость: HB 10^-1 = 110 — 163 МПа

Предел кратковременной прочности: 362 МПа

Относительное удлинение при разрыве: 12 %

Модуль упругости первого рода 10^-5: 1,7 МПа

Чугун КЧ45-7

Марка чугуна: КЧ45-7

Класс: ковкий чугун перлитного класса, способ выплавки — вагранка-электропечь

Применение: детали, работающие при высоких статических и динамических нагрузках

Стандарт: ГОСТ 1215-79 «Отливки из ковкого чугуна»

Химический состав:

• Углерод (C): 2,5-2,8 %
• Кремний (Si): 1,1-1,3 %
• Марганец (Mn): 0,3-1 %
• Сера (S): до 0,2 %
• Фосфор (P): до 0,1 %
• Хром (Cr): до 0,08 %
• Железо (Fe): ~95 %

C + Si = 3,6 — 3,9

Твердость: HB 10^-1 = 150 — 207 МПа

Предел кратковременной прочности: 441 МПа

Относительное удлинение при разрыве: 7 %

Чугун КЧ50-5

Марка чугуна: КЧ50-5

Класс: ковкий чугун перлитного класса, способ выплавки — вагранка-электропечь

Применение: детали машин, требующие высокой прочности и пластичности

Стандарт: ГОСТ 1215-79 «Отливки из ковкого чугуна»

Химический состав:

• Углерод (C): 2,5-2,8 %
• Кремний (Si): 1,1-1,3 %
• Марганец (Mn): 0,3-1 %
• Сера (S): до 0,2 %
• Фосфор (P): до 0,1 %
• Хром (Cr): до 0,08 %
• Железо (Fe): ~95 %

C + Si = 3,6 — 3,9

Твердость: HB 10^-1 = 170 — 230 МПа

Предел кратковременной прочности: 490 МПа

Относительное удлинение при разрыве: 4-5 %

Чугун КЧ55-4

Марка чугуна: КЧ55-4

Класс: ковкий чугун перлитного класса, способ выплавки — вагранка-электропечь

Применение: детали машин, требующие высокой прочности и пластичности

Стандарт: ГОСТ 1215-79 «Отливки из ковкого чугуна»

Химический состав:

• Углерод (C): 2,5-2,8 %
• Кремний (Si): 1,1-1,3 %
• Марганец (Mn): 0,3-1 %
• Сера (S): до 0,2 %
• Фосфор (P): до 0,1 %
• Хром (Cr): до 0,08 %
• Железо (Fe): ~95 %

C + Si = 3,6 — 3,9

Твердость: HB 10^-1 = 192 — 241 МПа

Предел кратковременной прочности: 539 МПа

Относительное удлинение при разрыве: 3-4 %

Чугун КЧ60-3

Марка чугуна: КЧ60-3

Класс: ковкий чугун перлитного класса, способ выплавки — вагранка-электропечь

Применение: детали машин, требующие высокой прочности и пластичности

Стандарт: ГОСТ 1215-79 «Отливки из ковкого чугуна»

Химический состав:

• Углерод (C): 2,5-2,8 %
• Кремний (Si): 1,1-1,3 %
• Марганец (Mn): 0,3-1 %
• Сера (S): до 0,2 %
• Фосфор (P): до 0,1 %
• Хром (Cr): до 0,08 %
• Железо (Fe): ~95 %

C + Si = 3,6 — 3,9

Твердость: HB 10^-1 = 200 — 269 МПа

Предел кратковременной прочности: 588 МПа

Относительное удлинение при разрыве: 3 %

Чугун КЧ65-3

Марка чугуна: КЧ65-3

Класс: ковкий чугун перлитного класса, способ выплавки — электропечь-электропечь

Применение: детали машин, требующие высокой прочности и пластичности

Стандарт: ГОСТ 1215-79 «Отливки из ковкого чугуна»

Химический состав:

• Углерод (C): 2,4-2,7 %
• Кремний (Si): 1,2-1,4 %
• Марганец (Mn): 0,3-1 %
• Сера (S): до 0,06 %
• Фосфор (P): до 0,1 %
• Хром (Cr): до 0,08 %
• Железо (Fe): ~95 %

C + Si = 3,6 — 3,9

Твердость: HB 10^-1 = 212 — 269 МПа

Предел кратковременной прочности: 637 МПа

Относительное удлинение при разрыве: 3 %

Чугун КЧ70-2

Марка чугуна: КЧ70-2

Класс: ковкий чугун перлитного класса, способ выплавки — электропечь-электропечь

Применение: детали машин, требующие высокой прочности и пластичности

Стандарт: ГОСТ 1215-79 «Отливки из ковкого чугуна»

Химический состав:

• Углерод (C): 2,4-2,7 %
• Кремний (Si): 1,2-1,4 %
• Марганец (Mn): 0,3-1 %
• Сера (S): до 0,06 %
• Фосфор (P): до 0,1 %
• Хром (Cr): до 0,08 %
• Железо (Fe): ~95 %

C + Si = 3,6 — 3,9

Твердость: HB 10^-1 = 241 — 285 МПа

Предел кратковременной прочности:

686 МПа

Относительное удлинение при разрыве: 2 %

Чугун КЧ80-1.

5

Марка чугуна: КЧ80-1.5

Класс: ковкий чугун перлитного класса, способ выплавки — электропечь-электропечь

Применение: детали машин, требующие высокой прочности и пластичности

Стандарт: ГОСТ 1215-79 «Отливки из ковкого чугуна»

Химический состав:

• Углерод (C): 2,4-2,7 %
• Кремний (Si): 1,2-1,4 %
• Марганец (Mn): 0,3-1 %
• Сера (S): до 0,06 %
• Фосфор (P): до 0,1 %
• Хром (Cr): до 0,08 %
• Железо (Fe): ~95 %

C + Si = 3,6 — 3,9

Твердость: HB 10^-1 = 270 — 320 МПа

Предел кратковременной прочности: 784 МПа

Относительное удлинение при разрыве: 1,5 %

марки, химический состав, структура. Серый чугун и применение СЧ

Основные составляющие серого чугуна (СЧ) – железо, углерод и графит. И если первые два элемента являются стандартным сочетанием для большинства сталей, то графит, присутствующий в сером чугуне в виде отдельных включений (хлопья, волокна, пластины), наделяет данный сплав весьма необычными свойствами. Прежде всего, это высокие литейные свойства, которые позволяют применять СЧ для отливки массивных станин промышленных станков, поршней, цилиндров и прочих изделий, вынужденных противостоять силам сжатия.

При этом серый чугун, благодаря всё тому же графиту, является сплавом хрупким, т.е. разрушающимся при относительно небольшой ударной нагрузке. Другими словами, элементы из СЧ не могут применяться в механизмах, работающих на изгиб или растяжение.

Структура серого чугуна

В основу классификации серых чугунов заложены особенности структуры материала, а именно – формы включений из графита. Этот элемент может присутствовать в структуре в виде:

• игольчатых включений
• пластинчатых завихренных
• пластинчатых прямолинейных
• гнездообразных

Свою роль играет и металлическая основа серого чугуна, которая может быть:

• перлитной
• ферритной
• феррито-перлитной

Химический состав

Для всех марок данного сплава характерен следующий химсостав:

• C – в пределах 2,9-3,7%
• Si – в пределах 1,2-2,6%
• Mn – в пределах 0,5-1,1%
• P – до 0,2-0,3%
• S – до 0,12-0,15%

Дополнительно серый чугун может легироваться при помощи хрома (Cr), никеля (Ni) или меди (Cu). Если же в составе материала присутствуют такие элементы как магний (Mg) или церий (Ce), то вкрапления графита приобретают глобулярную форму, в свою очередь, обеспечивающую максимально высокую прочность сплава.

Серый чугун: марки чугуна, маркировка и применение

Данный сплав всегда маркируется символами СЧ, после которых ставятся цифры, указывающие на предел прочности (кг/мм²). Так, существуют сплавы СЧ20, СЧ30 и т.д. Для высокопрочных чугунов технологи используют обозначение «ВЧ», а к цифрам, указывающим прочность, добавляется показатель относительного удлинения (%). К примеру, ВЧ50-2.

На сегодня распространение получили следующие марки чугуна: СЧ10, СЧ15, СЧ18, СЧ20, СЧ21, СЧ25, СЧ30, СЧ35.

Считается, что серый чугун наиболее дешев в производстве, к тому же на фоне его отличных литейных качеств ему находят крайне широкое применение в машиностроении. В частности, СЧ незаменим для отливки разнообразных деталей, которые в процессе эксплуатации не подвергаются большим механическим нагрузкам. Вместе с тем, для серого чугуна с перлитной металлической структурой характерна очень высокая прочность на сжатие, что позволяет отливать из этого материала высоконагруженные детали различных механизмов.

Стоит отметить, что СЧ участвует в производстве более чем 80% всех чугунных отливок. Особой востребованностью пользуется материал с пластинчатыми вкраплениями графита.

Состав чугуна

Чугун фактически представляет собой сплав железа, углерода и кремния, содержащий от 3 до 5,5 процентов углерода, от 1 до 3 процентов кремний, а также следы других элементов, таких как сера, магний и калий в сумме около 0,5 процента. Напротив, стали содержат менее 2% углерода. По матовой базе сайт, основные преимущества чугуна — низкая цена и способность формовать сложные формы за один раз этап производства. Чугун — это черный металл, но тот, достаточно сильная устойчивость к ржавчине Характеристики Чугун слабее стали при растяжении, но прочный или прочнее стали при сжатии, в зависимости от на веб-сайт Mat Base. Он также более хрупок, чем сталь, и может треснуть или сломаться от удара. Прочность чугуна зависит от морфологии углерода. В сером чугуне, углерод присутствует в виде пластин чистого графита. Это самая слабая форма. В ковком чугуне углерод присутствует в виде графитовые сферы. Это самая прочная форма чугуна. Другие типы Другие формы чугуна включают белый чугун. Это на самом деле карбид железа. Это очень твердый, но очень хрупкий металл. Часто, Части чугунного литья, которые будут подвержены износу, охлажденный, чтобы преобразовать эту область в белое железо. Тогда есть ковкий чугун, представляющий собой белый чугун, подвергнутый к двухэтапному процессу термообработки, который производит неравномерную углеродные зерна. Он легко обрабатывается и может быть выборочно затвердевает после механической обработки. Конструкционный материал Чугун может использоваться для различных целей в соответствии с сайт машиностроения. Его можно обработать, чтобы закрыть допускам, устойчив к деформации, может подвергаться термообработке для придания желаемые характеристики, такие как твердость поверхности, могут быть отлиты со вставками из других материалов, и может производить очень сложные формы и размеры сечения от нескольких унций до более 100 тонн. Сплавы Чугун также может быть легирован другими металлами для придания желаемые характеристики, которых невозможно достичь с чугуном в одиночку, согласно Machine Design. Чугун обычно сплав хрома и/или никеля с содержанием от 3 процентов до 30 и более процентов легирующего металла. например, высокий хромистое железо (до 16 процентов) сочетает в себе износостойкость и устойчивость к коррозии. Железо с высоким содержанием никеля (более 35%). стабильный по размерам при высоких температурах, немагнитный и очень ржавеющий стойкий.   Функция Серый чугун, согласно конструкции машин, используется в промышленности для блоков цилиндров, легких передач, маховиков, тормозных дисков или барабаны и станины. Его способность гасить вибрацию делает это ценно для точного машиностроения. Это также найдено в доме в таких предметах, как кухонная посуда, декоративные предметы и игрушки. пластичный чугун используется для изготовления коленчатых валов двигателей, высокопрочных шестерен и дверные петли авто. Белый чугун используется для приложений, требующих стойкость к истиранию, например, железнодорожные тормозные колодки, мельничные футеровки и пескоструйное или дробеструйное оборудование. Ковкое железо отливки используются для несущих поверхностей грузовых автомобилей, строительных оборудования, железнодорожного подвижного состава и других экстремально изнашиваемых услуга.     ДОМАШНЯЯ СТРАНИЦА | КАСТИНГ БЛОГ | СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

Применение чугуна — Применение — Определение

Применение и использование чугуна включает в себя многие основные автомобильные детали, такие как корпуса дифференциалов, корпуса дифференциалов, крышки подшипников, корпуса рулевого механизма. Другое использование включает ручные инструменты, кронштейны, детали машин, электрическую арматуру, фитинги для труб, сельскохозяйственное оборудование и оборудование для горнодобывающей промышленности.

На рисунке представлена ​​фазовая диаграмма железо–карбид железа (Fe–Fe3C). Процент присутствующего углерода и температура определяют фазу сплава железа с углеродом и, следовательно, его физические характеристики и механические свойства. Процентное содержание углерода определяет тип ферросплава: железо, сталь или чугун. Источник: wikipedia.org Лэппле, Фолькер – Wärmebehandlung des Stahls Grundlagen. Лицензия: CC BY-SA 4.0

В материаловедении чугуны относятся к классу ферросплавов с содержанием углерода выше 2,14 мас.% . Как правило, чугуны содержат от 2,14 % масс. до 4,0 % масс. углерода и от 0,5 % масс. до 3 % масс. кремния . Сплавы железа с более низким содержанием углерода известны как стали. Разница в том, что чугуны могут использовать эвтектическое затвердевание в бинарной системе железо-углерод. Термин «эвтектика» в переводе с греческого означает « легко или хорошо плавится », а эвтектическая точка представляет собой состав на фазовой диаграмме, где достигается самая низкая температура плавления . Для системы железо-углерод эвтектическая точка возникает при составе 4,26 мас.% С и температуре 1148°С .

Чугун , следовательно, имеет более низкую температуру плавления (приблизительно между 1150°C и 1300°C), чем традиционная сталь, что облегчает литье по сравнению со стандартными сталями. Из-за своей высокой текучести в расплавленном состоянии жидкое железо легко заполняет сложные формы и может образовывать сложные формы. Большинство применений требуют очень небольшой отделки, поэтому чугуны используются для самых разных мелких деталей, а также для больших. Это идеальный материал для литья в песчаные формы сложных форм, таких как выпускные коллекторы, без необходимости дополнительной механической обработки. Кроме того, некоторые чугуны очень хрупкие, и литье является наиболее удобной технологией изготовления. Чугуны стали конструкционным материалом с широким спектром применения и используются в трубах, машинах и деталях автомобильной промышленности, таких как головки цилиндров, блоки цилиндров и корпуса коробок передач. Он устойчив к повреждениям в результате окисления. Серый чугун

также обладает отличной демпфирующей способностью, которая обеспечивается графитом, поскольку он поглощает энергию и преобразует ее в тепло. Большая демпфирующая способность желательна для материалов, используемых в конструкциях, в которых во время работы возникают нежелательные вибрации, таких как основания станков или коленчатые валы.

Чугуны также включают большое семейство различных типов железа, в зависимости от того, как образуется богатая углеродом фаза во время затвердевания . Микроструктуру чугуна можно контролировать, чтобы получить изделия с отличной пластичностью, хорошей обрабатываемостью, отличным гашением вибрации, превосходной износостойкостью и хорошей теплопроводностью. При надлежащем легировании коррозионная стойкость чугуна может быть равна стойкости нержавеющих сталей и сплавов на основе никеля во многих областях применения. В большинстве чугунов углерод существует в виде графита, а микроструктура и механическое поведение зависят от состава и термической обработки. Наиболее распространенные типы чугуна:

• Серый чугун . Серый чугун является старейшим и наиболее распространенным типом чугуна. Серый чугун характеризуется графитовой микроструктурой, из-за которой изломы материала имеют серый цвет. Это связано с наличием в его составе графита. В сером чугуне графит образует чешуйки, приобретая трехмерную геометрию. Серый чугун  также обладает отличной демпфирующей способностью , которая обеспечивается графитом, поскольку он поглощает энергию и преобразует ее в тепло. Большая демпфирующая способность желательна для материалов, используемых в конструкциях, в которых во время работы возникают нежелательные вибрации, таких как основания станков или коленчатые валы. Такие материалы, как латунь и сталь, обладают небольшой демпфирующей способностью, что позволяет передавать через них энергию вибрации без затухания.
• Белый чугун . Белый чугун твердый, хрупкий и не поддается механической обработке, в то время как серый чугун с более мягким графитом достаточно прочен и поддается механической обработке. Поверхность излома этого сплава имеет белый цвет, поэтому его называют белым чугуном.  Белый чугун  слишком хрупкий для использования во многих конструкционных компонентах, но благодаря хорошей твердости и стойкости к истиранию и относительно низкой стоимости он находит применение в тех случаях, когда желательна износостойкость, например, на зубьях экскаваторов, рабочих колесах и улитках шламовые насосы, вкладыши и подъемные стержни в шаровых мельницах.
• Ковкий чугун . Ковкий чугун — это белый чугун, подвергнутый отжигу. Благодаря термообработке отжигом хрупкая структура первой отливки превращается в ковкую форму. Таким образом, его состав очень похож на состав белого чугуна с несколько большим содержанием углерода и кремния. Он часто используется для небольших отливок, требующих хорошей прочности на растяжение и способности изгибаться без разрушения (пластичность). Применение и использование ковкого чугуна включает в себя многие основные автомобильные детали, такие как корпуса дифференциалов, корпуса дифференциалов, крышки подшипников, корпуса рулевого механизма. Другое использование включает ручные инструменты, кронштейны, детали машин, электрическую арматуру, фитинги для труб, сельскохозяйственное оборудование и оборудование для горнодобывающей промышленности. Ковкий чугун прочнее и устойчивее к ударам, чем серый чугун. Фактически ковкий чугун имеет механические характеристики, приближающиеся к характеристикам стали, при этом он сохраняет высокую текучесть в расплавленном состоянии и более низкую температуру плавления.
• Чугун ковкий . Ковкий чугун, также известный как чугун с шаровидным графитом, по составу очень похож на серый чугун, но во время затвердевания графит образует зародыши в виде сферических частиц (узелков) в ковком чугуне, а не в виде чешуек. Ковкий чугун прочнее и устойчивее к ударам, чем серый чугун. Фактически ковкий чугун имеет механические характеристики, приближающиеся к характеристикам стали, при этом он сохраняет высокую текучесть в расплавленном состоянии и более низкую температуру плавления. Типичные области применения этого материала включают клапаны, корпуса насосов, коленчатые валы, шестерни и другие компоненты автомобилей и машин из-за его хорошей обрабатываемости, усталостной прочности и более высокого модуля упругости (по сравнению с серым чугуном), а также в шестернях для тяжелых условий эксплуатации из-за его хорошей обрабатываемости. его высокий предел текучести и износостойкость.

Ссылки:

Материаловедение:

Министерство энергетики США, материаловедение. Справочник по основам Министерства энергетики, том 1 и 2. Январь 1993 г.
Министерство энергетики США, материаловедение. Справочник по основам Министерства энергетики, том 2 и 2. Январь 1993 г.
Уильям Д. Каллистер, Дэвид Г.