Обозначение чугун: Маркировка чугунов | Чугун маркируется, обозначается

Содержание

Низколегированный чугун — маркировка и свойства

Низколегированный чугун

Низколегированный чугун имеет основные составляющие компоненты — железо, углерод и небольшое количество легирующих ферросплавов. Каждый легирующий компонент выполняет свою роль в сплаве, например, это может быть хром, никель, титан, селен и другие компоненты.

Этап производства отливок из низколегированного чугуна состоит из таких этапов:

  • Заливка – чаще всего выполняется в кокили. Кокили перед заливкой нагревают до 400 градусов Цельсия;
  • Нормализация – процесс выполняется при температуре 950 градусов Цельсия;
  • Отпуск – выполняется при темепературе 700 градусов Цельсия.

Особенности низколегированного чугуна и отливок из него

Низколегированный чугун отличается по соотношению углерода, железа и легирующих компонентов. Именно от состава зависят будущие свойства отливки. Среди основных особенностей низколегированного чугуна, которые возможно достигнуть при выплавке можно выделить:

  • Высокие механические свойства;
  • Высокое сопротивление износу;
  • Антикоррозийные свойства;
  • Повышенная прочность;
  • Повышенная коррозийностойкость в различных средах – это газовая среда, водушная, щелочная;
  • Повышенная износостойкость при трениях.

Именно из-за своих этих параметров, показатель которых легко можно менять в зависимости от будущих условий использования, отливки из низколегированного чугуна и пользуются своей популярностью.

Низколегированный чугун — маркировка

Низколегированный чугун по своей структуре позволяет получить при выплавке идеальную поверхность, поэтому такие отливки могут быть использованы даже в стеклоформующих машинах.

Маркировка низколегированного чугуна выполняется по такому плану:

  • Первая цифра означает тип сплава – буква Ч означает, что сплав выполнен из чугуна, который в своем составе имеет легирующие компоненты;
  • Второе обозначение – это буквы, которые показывают, какой легирующий компонент в приоритете в данном сплаве;
  • Цифра в составе маркировке указывает на количество основного легирующего компонента.

Каждая марка в своем составе непременно содержит легирующее вещество, доля в составе которого не меньше трех процентов.

Использование низколегированного чугуна

Чаще всего при производстве отливок учитывают конкретные требования и будущие условия работы данных изделий. Низколегированный чугун используется в таких сферах:

  • Автомобильная сфера – это производство гильз цилиндров, распределительные валы;
  • Производство предохранительных мембран – это допускается благодаря использованию в составе никеля;
  • Изделия, которые должны будут использоваться в различных агрессивных средах;
  • В различных соединениях, где требуется жаростойкость и сопротивление истиранию.

Многие марки имеют специальное назначение при производстве низколегированного чугуна и определяются клиентом. Именно поэтому доверять выплавку такого чугуна очень важно доверить профессионалам, которые смогут точно рассчитать необходимую дозировку ферросплавов и время выплавки.

Высокопрочный чугун, Высокопрочный чугун ВЧ40, ВЧ50, ВЧ60, ВЧ70, ВЧ80, отливка высокопрочного чугуна

Настоящий стандарт распространяется на чугун для отливок, имеющий в структуре графит шаровидной или вермикулярной формы, и устанавливает марки чугуна, определяемые на основе механических свойств.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4558-84.

 

1. МАРКИ

 

1.1. Для изготовления отливок предусматриваются следующие марки чугуна ВЧ 35; ВЧ 40; ВЧ 45; ВЧ 50; ВЧ 60; ВЧ 70; ВЧ 80; ВЧ 100.

1.2. Марка чугуна определяется его временным сопротивлением при растяжении и условным пределом текучести.

Условное обозначение марки включает буквы ВЧ — высокопрочный чугун и цифровое обозначение минимального значения временного сопротивления при растяжении в МПа х .

Пример условного обозначения:

ВЧ 50 ГОСТ 7293-85.

 

2. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

2.1. Механические свойства чугуна в литом состоянии или после термической обработки должны соответствовать требованиям, указанным в таблице.

 

───────────┬─────────────┬───────────────────┬────────────────────

   Марка   │Марка чугуна │     Временное     │  Условный предел

  чугуна   │  по СТ СЭВ  │ сопротивление при │     текучести

           │   4558-84   │    растяжении     │   сигма   , МПа

           │             │    сигма , МПа    │        0,2

           │             │         в         │     (кгс/мм2)

           │             │     (кгс/мм2)     │

           │             ├───────────────────┴────────────────────

           │             │               Не менее

───────────┼─────────────┼───────────────────┬────────────────────

ВЧ 35      │33135        │350 (35)           │220 (22)

ВЧ 40      │33140        │400 (40)           │250 (25)

ВЧ 45      │33145        │450 (45)           │310 (31)

ВЧ 50      │33150        │500 (50)           │320 (32)

ВЧ 60      │33160        │600 (60)           │370 (37)

ВЧ 70      │33170        │700 (70)           │420 (42)

ВЧ 80      │33180        │800 (80)           │480 (48)

ВЧ 100     │-            │1000 (100)         │700 (70)

 

2.2. Относительное удлинение, твердость и ударная вязкость определяются при наличии требований в нормативно-технической документации и должны соответствовать нормам, приведенным в обязательном Приложении 1. По согласованию между изготовителем и потребителем допускается устанавливать значения относительного удлинения, твердости и ударной вязкости, отличающиеся от указанных в Приложении 1.

2.3. Рекомендуемый химический состав приведен в справочном Приложении 2.

 

3. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

 

3.1. Испытания на растяжение проводят по ГОСТ 1497-73 на одном образце диаметром 14 мм с расчетной длиной 70 мм (черт. 1). Допускается применять образцы других размеров, если это оговорено в нормативно-технической документации или на чертеже отливки.

 

 

Черт. 1

 

3.2. Испытание на ударную вязкость KCV проводят на трех образцах шириной 10 мм по ГОСТ 9454-78.

3.3. Определение твердости проводят по ГОСТ 24805-81.

3.4. При получении неудовлетворительных результатов испытаний по одному из требуемых показателей, по нему проводят повторные испытания на удвоенном количестве образцов.

Результаты испытаний считаются удовлетворительными, если они соответствуют требованиям настоящего стандарта для всех испытанных образцов.

3.5. При получении неудовлетворительных результатов испытаний образцов в литом состоянии допускается их термообработка вместе с отливками с последующей проверкой механических свойств в соответствии с пп. 3.1 и 3.4 настоящего стандарта.

3.6. Для определения механических свойств чугуна применяют отдельно отлитые заготовки, форма и размеры которых приведены на черт. 2, 3.

 

 

Черт. 2

 

 

Черт. 3

 

z — в зависимости от размера и количества образцов

 

Допускается применять приливные заготовки других размеров, если это оговорено в нормативно-технической документации или чертеже отливки. Место вырезки образцов указано на черт. 2, 3 штриховкой.

3.7. Условия заливки заготовок для образцов должны соответствовать условиям заливки отливок.

3.8. При применении термической обработки для снятия литейных напряжений в отливках допускается для определения механических свойств использовать заготовки в литом состоянии.

 

 

 

 

 

Приложение 1

Обязательное

 

ОТНОСИТЕЛЬНОЕ УДЛИНЕНИЕ И ТВЕРДОСТЬ ЧУГУНА

 

───────────────┬──────────────────────────┬───────────────────────

 Марка чугуна  │ Относительное удлинение  │     Твердость по

               │   дельта, %, не менее    │     Бринеллю, НВ

───────────────┼──────────────────────────┼───────────────────────

ВЧ 35          │22                        │140 — 170

ВЧ 40          │15                        │140 — 202

ВЧ 45          │10                        │140 — 225

ВЧ 50          │7                         │153 — 245

ВЧ 60          │3                         │192 — 277

ВЧ 70          │2                         │228 — 302

ВЧ 80          │2                         │248 — 351

ВЧ 100         │2                         │270 — 360

 

Примечание. Чугун марки ВЧ 35 с шаровидным графитом должен иметь среднее значение ударной вязкости KCV не менее 21 Дж/см2 при температуре плюс 20 °С и 15 Дж/см2 при температуре минус 40 °С, минимальное значение ударной вязкости должно быть не менее 17 Дж/см2 при температуре плюс 20 °С и 11 Дж/см2 при температуре минус 40 °С.

Чугун марки ВЧ 35 и ВЧ 40 с вермикулярным графитом должен иметь относительное удлинение  не менее 1,0%.

 

 

 

 

 

Приложение 2

Справочное

 

РЕКОМЕНДУЕМЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЧУГУНА

 

──────┬───────────────────────────────────────────────────────────

 Марка│                 Массовая доля элементов, %

чугуна├─────────────────────────────┬─────────────────────────────

      │          Углерод            │           Кремний

      ├─────────────────────────────┴─────────────────────────────

      │                  Толщина стенки отливки, мм

      ├─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────

      │  до 50  │св. 50   │ св. 100 │  до 50  │св. 50   │ св. 100

      │         │до 100   │         │         │до 100   │

──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────

ВЧ 35 │3,3 — 3,8│3,0 — 3,5│2,7 — 3,2│1,9 — 2,9│1,3 — 1,7│0,8 — 1,5

ВЧ 40 │3,3 — 3,8│3,0 — 3,5│2,7 — 3,2│1,9 — 2,9│1,2 — 1,7│0,5 — 1,5

ВЧ 45 │3,3 — 3,8│3,0 — 3,5│2,7 — 3,2│1,9 — 2,9│1,3 — 1,7│0,5 — 1,5

ВЧ 50 │3,2 — 3,7│3,0 — 3,3│2,7 — 3,2│1,9 — 2,9│2,2 — 2,6│0,8 — 1,5

ВЧ 60 │3,2 — 3,6│3,0 — 3,3│-        │2,4 — 2,6│2,4 — 2,8│-

ВЧ 70 │3,2 — 3,6│3,0 — 3,3│-        │2,6 — 2,9│2,6 — 2,9│-

ВЧ 80 │3,2 — 3,6│-        │-        │2,6 — 2,9│-        │-

ВЧ 100│3,2 — 3,6│-        │-        │3,0 — 3,8│-        │-

 

Продолжение

 

────────┬─────────────────────────────────────────────────────────

 Марка  │                 Массовая доля элементов, %

 чугуна ├───────────┬─────────┬───────┬────────┬──────┬───────────

        │ Марганец  │ Фосфор  │ Сера  │  Хром  │ Медь │  Никель

        │           ├─────────┴───────┴────────┴──────┴───────────

        │           │                  Не более

────────┼───────────┼─────────┬───────┬────────┬──────┬───────────

ВЧ 35   │0,2 — 0,6  │0,1      │0,02   │0,05    │-     │-

ВЧ 40   │0,2 — 0,6  │0,1      │0,02   │0,1     │-     │-

ВЧ 45   │0,3 — 0,7  │0,1      │0,02   │0,1     │-     │-

ВЧ 50   │0,3 — 0,7  │0,1      │0,02   │0,15    │-     │-

ВЧ 60   │0,4 — 0,7  │0,1      │0,02   │0,15    │0,3   │0,4

ВЧ 70   │0,4 — 0,7  │0,1      │0,015  │0,15    │0,4   │0,6

ВЧ 80   │0,4 — 0,7  │0,1      │0,01   │0,15    │0,6   │0,6

ВЧ 100  │0,4 — 0,7  │0,1      │0,01   │0,15    │0,6   │0,8

 Высокопрочный чугун, Высокопрочный чугун ВЧ40, ВЧ50, ВЧ60, ВЧ70, ВЧ80, отливка высокопрочного чугуна ВЧ-40, литье высокопрочного чугуна, отливка прочного чугуна, чугунный круг вч-60
Высокопрочные чугуны (с графитом шаровидной формы), марок ВЧ40-ВЧ80. Круги чугунные вч-100, круг чугунный
высокопрочный чугун, высокопрочный чугун +с шаровидным графитом, высокопрочный чугун применение, отливки высокопрочного чугуна,
высокопрочный чугун гост, высокопрочный чугун маркировка, высокопрочный чугун цена, производство высокопрочного чугуна,
марки высокопрочного чугуна, марка высокопрочного чугуна, высокопрочный чугун литье, высокопрочный чугун свойства применение,
 высокопрочный чугун состав, высокопрочный чугун 50, производство отливок высокопрочного чугуна, высокопрочный чугун гост 7293 85,
 высокопрочный чугун вч 40, литье высокопрочный чугун вч
Мой сотовый 89220227706
С уважением, Владимир
 Арсенал-Деталь г. Екатеринбург
 сайт http://arsenal-detal.ucoz.ru
Телефон: (343) 219-30-89
Телефон: (343) 268-24-10
 E-mail: [email protected]

Настоящий стандарт распространяется на чугун для отливок, имеющий в структуре графит шаровидной или вермикулярной формы, и устанавливает марки чугуна, определяемые на основе механических свойств.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4558-84.

 

1. МАРКИ

 

1.1. Для изготовления отливок предусматриваются следующие марки чугуна ВЧ 35; ВЧ 40; ВЧ 45; ВЧ 50; ВЧ 60; ВЧ 70; ВЧ 80; ВЧ 100.

1.2. Марка чугуна определяется его временным сопротивлением при растяжении и условным пределом текучести.

Условное обозначение марки включает буквы ВЧ — высокопрочный чугун и цифровое обозначение минимального значения временного сопротивления при растяжении в МПа х .

Пример условного обозначения:

ВЧ 50 ГОСТ 7293-85.

 

2. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

2.1. Механические свойства чугуна в литом состоянии или после термической обработки должны соответствовать требованиям, указанным в таблице.

 

───────────┬─────────────┬───────────────────┬────────────────────

   Марка   │Марка чугуна │     Временное     │  Условный предел

  чугуна   │  по СТ СЭВ  │ сопротивление при │     текучести

           │   4558-84   │    растяжении     │   сигма   , МПа

           │             │    сигма , МПа    │        0,2

           │             │         в         │     (кгс/мм2)

           │             │     (кгс/мм2)     │

           │             ├───────────────────┴────────────────────

           │             │               Не менее

───────────┼─────────────┼───────────────────┬────────────────────

ВЧ 35      │33135        │350 (35)           │220 (22)

ВЧ 40      │33140        │400 (40)           │250 (25)

ВЧ 45      │33145        │450 (45)           │310 (31)

ВЧ 50      │33150        │500 (50)           │320 (32)

ВЧ 60      │33160        │600 (60)           │370 (37)

ВЧ 70      │33170        │700 (70)           │420 (42)

ВЧ 80      │33180        │800 (80)           │480 (48)

ВЧ 100     │-            │1000 (100)         │700 (70)

 

2.2. Относительное удлинение, твердость и ударная вязкость определяются при наличии требований в нормативно-технической документации и должны соответствовать нормам, приведенным в обязательном Приложении 1. По согласованию между изготовителем и потребителем допускается устанавливать значения относительного удлинения, твердости и ударной вязкости, отличающиеся от указанных в Приложении 1.

2.3. Рекомендуемый химический состав приведен в справочном Приложении 2.

 

3. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

 

3.1. Испытания на растяжение проводят по ГОСТ 1497-73 на одном образце диаметром 14 мм с расчетной длиной 70 мм (черт. 1). Допускается применять образцы других размеров, если это оговорено в нормативно-технической документации или на чертеже отливки.

 

 

Черт. 1

 

3.2. Испытание на ударную вязкость KCV проводят на трех образцах шириной 10 мм по ГОСТ 9454-78.

3.3. Определение твердости проводят по ГОСТ 24805-81.

3.4. При получении неудовлетворительных результатов испытаний по одному из требуемых показателей, по нему проводят повторные испытания на удвоенном количестве образцов.

Результаты испытаний считаются удовлетворительными, если они соответствуют требованиям настоящего стандарта для всех испытанных образцов.

3.5. При получении неудовлетворительных результатов испытаний образцов в литом состоянии допускается их термообработка вместе с отливками с последующей проверкой механических свойств в соответствии с пп. 3.1 и 3.4 настоящего стандарта.

3.6. Для определения механических свойств чугуна применяют отдельно отлитые заготовки, форма и размеры которых приведены на черт. 2, 3.

 

 

Черт. 2

 

 

Черт. 3

 

z — в зависимости от размера и количества образцов

 

Допускается применять приливные заготовки других размеров, если это оговорено в нормативно-технической документации или чертеже отливки. Место вырезки образцов указано на черт. 2, 3 штриховкой.

3.7. Условия заливки заготовок для образцов должны соответствовать условиям заливки отливок.

3.8. При применении термической обработки для снятия литейных напряжений в отливках допускается для определения механических свойств использовать заготовки в литом состоянии.

 

 

 

 

 

Приложение 1

Обязательное

 

ОТНОСИТЕЛЬНОЕ УДЛИНЕНИЕ И ТВЕРДОСТЬ ЧУГУНА

 

───────────────┬──────────────────────────┬───────────────────────

 Марка чугуна  │ Относительное удлинение  │     Твердость по

               │   дельта, %, не менее    │     Бринеллю, НВ

───────────────┼──────────────────────────┼───────────────────────

ВЧ 35          │22                        │140 — 170

ВЧ 40          │15                        │140 — 202

ВЧ 45          │10                        │140 — 225

ВЧ 50          │7                         │153 — 245

ВЧ 60          │3                         │192 — 277

ВЧ 70          │2                         │228 — 302

ВЧ 80          │2                         │248 — 351

ВЧ 100         │2                         │270 — 360

 

Примечание. Чугун марки ВЧ 35 с шаровидным графитом должен иметь среднее значение ударной вязкости KCV не менее 21 Дж/см2 при температуре плюс 20 °С и 15 Дж/см2 при температуре минус 40 °С, минимальное значение ударной вязкости должно быть не менее 17 Дж/см2 при температуре плюс 20 °С и 11 Дж/см2 при температуре минус 40 °С.

Чугун марки ВЧ 35 и ВЧ 40 с вермикулярным графитом должен иметь относительное удлинение  не менее 1,0%.

 

 

 

 

 

Приложение 2

Справочное

 

РЕКОМЕНДУЕМЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЧУГУНА

 

──────┬───────────────────────────────────────────────────────────

 Марка│                 Массовая доля элементов, %

чугуна├─────────────────────────────┬─────────────────────────────

      │          Углерод            │           Кремний

      ├─────────────────────────────┴─────────────────────────────

      │                  Толщина стенки отливки, мм

      ├─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────

      │  до 50  │св. 50   │ св. 100 │  до 50  │св. 50   │ св. 100

      │         │до 100   │         │         │до 100   │

──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────

ВЧ 35 │3,3 — 3,8│3,0 — 3,5│2,7 — 3,2│1,9 — 2,9│1,3 — 1,7│0,8 — 1,5

ВЧ 40 │3,3 — 3,8│3,0 — 3,5│2,7 — 3,2│1,9 — 2,9│1,2 — 1,7│0,5 — 1,5

ВЧ 45 │3,3 — 3,8│3,0 — 3,5│2,7 — 3,2│1,9 — 2,9│1,3 — 1,7│0,5 — 1,5

ВЧ 50 │3,2 — 3,7│3,0 — 3,3│2,7 — 3,2│1,9 — 2,9│2,2 — 2,6│0,8 — 1,5

ВЧ 60 │3,2 — 3,6│3,0 — 3,3│-        │2,4 — 2,6│2,4 — 2,8│-

ВЧ 70 │3,2 — 3,6│3,0 — 3,3│-        │2,6 — 2,9│2,6 — 2,9│-

ВЧ 80 │3,2 — 3,6│-        │-        │2,6 — 2,9│-        │-

ВЧ 100│3,2 — 3,6│-        │-        │3,0 — 3,8│-        │-

 

Продолжение

 

────────┬─────────────────────────────────────────────────────────

 Марка  │                 Массовая доля элементов, %

 чугуна ├───────────┬─────────┬───────┬────────┬──────┬───────────

        │ Марганец  │ Фосфор  │ Сера  │  Хром  │ Медь │  Никель

        │           ├─────────┴───────┴────────┴──────┴───────────

        │           │                  Не более

────────┼───────────┼─────────┬───────┬────────┬──────┬───────────

ВЧ 35   │0,2 — 0,6  │0,1      │0,02   │0,05    │-     │-

ВЧ 40   │0,2 — 0,6  │0,1      │0,02   │0,1     │-     │-

ВЧ 45   │0,3 — 0,7  │0,1      │0,02   │0,1     │-     │-

ВЧ 50   │0,3 — 0,7  │0,1      │0,02   │0,15    │-     │-

ВЧ 60   │0,4 — 0,7  │0,1      │0,02   │0,15    │0,3   │0,4

ВЧ 70   │0,4 — 0,7  │0,1      │0,015  │0,15    │0,4   │0,6

ВЧ 80   │0,4 — 0,7  │0,1      │0,01   │0,15    │0,6   │0,6

ВЧ 100  │0,4 — 0,7  │0,1      │0,01   │0,15    │0,6   │0,8

 Высокопрочный чугун, Высокопрочный чугун ВЧ40, ВЧ50, ВЧ60, ВЧ70, ВЧ80, отливка высокопрочного чугуна ВЧ-40, литье высокопрочного чугуна, отливка прочного чугуна, чугунный круг вч-60
Высокопрочные чугуны (с графитом шаровидной формы), марок ВЧ40-ВЧ80. Круги чугунные вч-100, круг чугунный высокопрочный чугун, высокопрочный чугун +с шаровидным графитом, высокопрочный чугун применение, отливки высокопрочного чугуна,
высокопрочный чугун гост, высокопрочный чугун маркировка, высокопрочный чугун цена, производство высокопрочного чугуна,
марки высокопрочного чугуна, марка высокопрочного чугуна, высокопрочный чугун литье, высокопрочный чугун свойства применение,
 высокопрочный чугун состав, высокопрочный чугун 50, производство отливок высокопрочного чугуна, высокопрочный чугун гост 7293 85,
 высокопрочный чугун вч 40, литье высокопрочный чугун вч
Мой сотовый 89220227706
С уважением, Владимир
 Арсенал-Деталь г. Екатеринбург
 сайт http://arsenal-detal.ucoz.ru
Телефон: (343) 219-30-89
Телефон: (343) 268-24-10
 E-mail: [email protected]

Чугун СЧ18 / Auremo

Обозначения

Название Значение
Обозначение ГОСТ кириллица СЧ18
Обозначение ГОСТ латиница CCh28
Транслит SCh28
По химическим элементам

Описание

Чугун СЧ18 применяется: для изготовления отливок блоков цилиндров в автомобилестроении; оснований станков, салазок, столов в станкостроении; зубчатых колес, рам редукторов, муфт сцепления, паровых цилиндров и других средненагруженных деталей в химическом машиностроении; отливок деталей трубопроводной арматуры и приводных устройств к ней; отливок деталей горно-металлургического оборудования; частей литых соединительных для трубопроводов.

Примечание

Ферритно-перлитный чугун с пластинчатым графитом.

Стандарты

Название Код Стандарты
Отливки со специальными свойствами (чугунные и стальные) В83 KSt 81-033:2009
Чугун В11 ГОСТ 1412-85
Трубы из черных металлов и сплавов литые и соединительные части к ним В61 ГОСТ 5525-88, ГОСТ 9583-75
Отливки чугунные (серого и ковкого чугуна) В81 ОСТ 24.207.01-90, ОСТ 23.4.258-86, ОСТ 23.4.117-84

Химический состав

Стандарт C S P Mn Cr Si Ni Fe
ГОСТ 1412-85 3.1-3.6 ≤0.12 ≤0.45 0.5-1.1 ≤0.35 1.4-2.4 ≤0.35 Остаток
KSt 81-033:2009 3.1-3.6 ≤0.12 ≤0.45 0.5-1.1 ≤0.35 1.4-2.4 ≤0.35 Остаток

Fe — основа.
Химический состав приведен на основании данных ГОСТ 1412-54 и справочной литературы исходя из получения требуемого временного сопротивления при разрыве и расчета углеродного эквивалента, т.к. в ГОСТ 1412-85 химический состав не указан, при том, что допускается изготовление отливок из чугуна марки СЧ18 по требованию потребителя. Допускается низкое легирование чугуна различными элементами (хромом, никелем, медью, фосфором и др.).

Механические характеристики

σB, МПа Твёрдость по Бринеллю, МПа
Отливки в литом или термообработанном состоянии по СТП М319-95
≥180
Части соединительные для трубопроводов (литье в песчаные формы) по ГОСТ 5525-88 (НВ — в центре стенки)
≥150 ≤250

Описание механических обозначений

Название Описание
σB Предел кратковременной прочности

ГОСТ 1412-85 Чугун с пластинчатым графитом для отливок. Марки

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЧУГУН С ПЛАСТИНЧАТЫМ ГРАФИТОМ ДЛЯ ОТЛИВОК

МАРКИ

ГОСТ 1412-85
(СТ СЭВ 4560-84)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЧУГУН С ПЛАСТИНЧАТЫМ ГРАФИТОМ
ДЛЯ ОТЛИВОК

Марки

Flake graphite iron for castings.
Grades

ГОСТ
1412-85

(СТ СЭВ 4560-84)

Взамен
ГОСТ 1412-79
в части марок чугуна

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 сентября 1985 г. № 3009 срок действия установлен

с 01.01.87

до 01.01.97

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на чугун с пластинчатым графитом для отливок и устанавливает его марки, определяемые на основе временного сопротивления чугуна при растяжении.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4560-84.

1.1. Для изготовления отливок предусматриваются следующие марки чугуна: СЧ10; СЧ15; СЧ20; СЧ25; СЧ30; СЧ35.

По требованию потребителя для изготовления отливок допускаются марки чугуна СЧ18, СЧ21 и СЧ24.

1.2. Условное обозначение марки включает буквы СЧ — серый чугун и цифровое обозначение величины минимального временного сопротивления при растяжении в МПа ×10-1.

Пример условного обозначения:

СЧ15 ГОСТ 1412-85

2.1. Временное сопротивление при растяжении чугуна в литом состоянии или после термической обработки должно соответствовать указанному в таблице.

Марка чугуна

Марка чугуна по СТ СЭВ 4560-84

Временное сопротивление при растяжении s в , 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)

Примечание . Допускается превышение минимального значения временного сопротивления при растяжении не более чем на 100 МПа, если в нормативно-технической документации на отливки нет других ограничений.

Временное сопротивление при растяжении чугуна марки СЧ10 определяется по требованию потребителя.

2.2. Механические свойства чугуна в стенках отливки различного сечения приведены в справочном приложении 1.

Дополнительные сведения о физических свойствах чугуна приведены в справочном приложении 2.

Химический состав приведен в справочном приложении 3.

3.1. Испытания на растяжение проводят по ГОСТ 27208-87 на одном образце.

3.2. Определение твердости проводят по ГОСТ 27208-87.

3.3. Заготовки для определения механических свойств чугуна отливают по ГОСТ 24648-81.

3.4. При применении термической обработки отливок, заготовки для определения механических свойств должны проходить термообработку вместе с отливками.

Допускается использовать заготовки в литом состоянии (без термообработки) при применении низкотемпературной термообработки для снятия литейных напряжений в отливках.

3.5. При получении неудовлетворительных результатов испытаний проводят повторные испытания на двух образцах.

Образцы считают выдержавшими испытания, если механические свойства каждого из них соответствуют требованиям настоящего стандарта.

Справочное

Марка чугуна

Толщина стенки отливки, мм

4

8

15

30

50

80

150

Временное сопротивление при растяжении, МПа, не менее

СЧ10

140

120

100

80

75

70

65

СЧ15

220

180

150

110

105

90

80

СЧ20

270

220

200

160

140

130

120

СЧ25

310

270

250

210

180

165

150

СЧ30

330

300

260

220

195

180

СЧ35

380

350

310

260

225

205

Твердость НВ, не более

СЧ10

205

200

190

185

156

149

120

СЧ15

241

224

210

201

163

156

130

СЧ20

255

240

230

216

170

163

143

СЧ25

260

255

245

238

187

170

156

СЧ30

270

260

250

197

187

163

СЧ35

290

275

270

229

201

179

Примечания:

1. Значения временного сопротивления при растяжении и твердости в реальных отливках могут отличаться от приведенных в таблице.

2. Значения временного сопротивления при растяжении и твердости в стенке отливки толщиной 15 мм приближенно соответствуют аналогичным значениям в стандартной заготовке диаметром 30 мм.

Справочное

Марка чугуна

Плотность r , кг/м3

Линейная усадка, e , %

Модуль упругости при растяжении, Е × 10-2 МПа

Удельная теплоемкость при температуре от 20 до 200°С, G , Дж(кг × К)

Коэффициент линейного расширения при температуре от 20 до 200°С, a 1/°С

Теплопроводность при 20°С, l , Вт(м × К)

СЧ10

6,8 × 103

1,0

От 700 до 1100

460

8,0 × 10-6

60

СЧ15

7,0 × 103

1,1

» 700 » 1100

460

9,0 × 10-6

59

СЧ20

7,1 × 103

1,2

» 850 » 1100

480

9,5 × 10-6

54

СЧ25

7,2 × 103

1,2

» 900 » 1100

500

10,0 × 10-6

50

СЧ30

7,3 × 103

1,3

» 1200 » 1450

525

10,5 × 10-6

46

СЧ35

7,4 × 103

1,3

» 1300 » 1550

545

11,0 × 10-6

42

Справочное

Марка чугуна

Массовая доля элементов, %

Углерод

Кремний

Марганец

Фосфор

Сера

Не более

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

Примечание . Допускается низкое легирование чугуна различными элементами (хромом, никелем, медью, фосфором и др.).

СОДЕРЖАНИЕ

1. Марки . 1

2. Механические свойства . 1

3. Методы испытаний . 2

Приложение 1 Ориентировочные данные о временном сопротивлении при растяжении и твердости в стенках отливки различного сечения . 2

Приложение 2 Физические свойства чугуна с пластинчатым графитом .. 2

Приложение 3 . 3

Отечественные чугуны и их зарубежные аналоги. — 11 Сентября 2011 — Технологии

ЧПГ имеет высокую демпфирующую способность и прекрасно гасит вибрации.
По ГОСТ 1412–85 марка ЧПГ определяется показателем временного сопротивления чугуна при растяжении.
Условное обозначение марки включает буквы СЧ – серый чугун и цифровое обозначение величины минимального временного сопротивления при растяжении в МПа* 10-1: СЧ 20 ГОСТ 1412–85.


Поскольку значения прочности чугуна данной марки в отливке зависят от скорости охлаждения, определяемой толщиной стенки (диаметром) отливки, в стандартах приводятся минимальные значения σв в отдельно отлитых пробных заготовках других диаметров или сечений из СЧ каждой марки.
Классификация серого литейного чугуна по международному стандарту ИСО 185 включает шесть классов, устанавливаемых на основании результатов механических испытаний на растяжение образцов, вырезанных из различных литейных проб.


Характерным показателем, определяющим марку чугуна, является временное сопротивление при растяжении σв образцов из отдельно отлитых цилиндрических проб диаметром 30 мм.
Механические свойства ЧПГ обеспечиваются в литом состоянии или после термической обработки.

Чугун с шаровидным графитом (ЧШГ) является перспективным конструкционным материалом для изготовления ответственных деталей.
ЧШГ обладает комплексом физико-механических, технологических и эксплуатационных свойств, что выгодно отличает его от других конструкционных материалов:

*от стали – лучшей износостойкостью и антифрикционностью, более высокой коррозионной стойкостью и лучшей обрабатываемостью резанием;

Меньшая плотность ЧПГ (на 8 – 10 %) позволяет снизить массу деталей по сравнению с массой деталей из стали.


Замена ЧПГ на ЧШГ позволяет уменьшить в 1,5 – 2,0 раза толщины отливок и,тем самым, снизить массу деталей машин при одновременном повышении их надежности. Детали из ЧШГ можно подвергать всем видам упрочняющей термической обработки, применяющейся для стали с таким же, а иногда и большим успехом.

Особенностью ЧШГ как конструкционного материала является высокое отношение условного предела текучести d0,2 к временному сопротивлению при растяжении dВ составляющее 0,6 – 0,7 (у стали 0,5 – 0,6), что важно для уменьшения расхода материалов и снижения массы машин.
Циклическая вязкость или демпфирующая способность материала гасить возникающие при работе механизмов вибрации у ЧШГ хотя и ниже, чем у ЧПГ, но значительно выше, чем у стали.

Эта характеристика у перлито-ферритного ЧШГ при напряжениях 50 – 100 МПа составляет 4 – 6 %, в то время как у стали – 0,3 – 0,6 %.

По известному показателю временного сопротивления разрыву при растяжении можно определить пределы выносливости при растяжении и кручении различных чугунов: ЧШГ d-1 = (0,58 – 0,0002dВ) dВ, КЧ d-1 = (0,48 – 0,0002dВ) dВ, ЧПГ d-1 = (0,52 – 0,0003dВ) dВ.


Данные зависимости были получены на образцах диаметром 7,5 мм, изготовленных из заготовок диаметром или толщиной до 30 мм.

Соотношение механических свойств чугунов с различной формой графита.

Тип чугуна

d p-1/d -1

d p-1/d В

t -1/d -1

t -1/d В

ЧПГ

0.60-0.70

0.28-0.34

0.75-0.85

0.34-0.42

КЧ

0.55-0.65

0.22-0.28

0.80-0.90

0.32-0.38

ЧШГ

0.65-0.75

0.28-0.34

0.70-0.80

0.30-0.36


ЧШГ обладает высокой прочностью при сжатии dсж/dВ> 3, это обстоятельство связано с тем, что графит не влияет на сопротивление сжатию столь отрицательно, как на растяжение.
Регламентация требований стандартов на ЧШГ практически везде одинакова. Кроме того, существует международный стандарт ИСО 1083, регламентирующий классификацию литейных чугунов с шаровидным графитом в соответствии с механическими свойствами материала.

Отечественные марки чугунов с шаровидным графитом и их зарубежные аналоги.

Россия  ГОСТ 7293–85

ВЧ 35

ВЧ 40

ВЧ 45

ВЧ 50

ВЧ 60

ВЧ 70

ИСО 1083

350–22, 350–22AL

400–18, 400–18L, 400–18AL, 400–15, 400–15A

450–10

500–7, 500–7A

600–3, 600–3A

700–2, 700–2A

Великобритания BS 2789

350/22L40, 350/22

400/18, 400/18L20, 420/12

450/10

500/7

600/3

700/2

Германия DIN 1693

GGG–35.3

GGG–40, GGG–40.3

GGG–50

GGG–60

GGG–70

США ASTM A 536

60–40–18*, 60–42–10

65–45–12

70–50–05

80–55–06, 80–60–03

100–70–03

Франция NFA 32–201

FGS 350–22L40, FGS 350–22

FGS 400–15, FGS 400–18, FGS 400–18L20

FGS 450–10

FGS 500–7

FGS 600–3

FGS 700–2

Япония JISG–5503

FCD 370

FCD 400

FCD 450

FCD 500

FCD 600

FCD 700


По ГОСТ 7293–85 марка ЧШГ определяется показателями временного сопротивления разрыву dВ и условного предела текучести d0,2.
Условное обозначение марки включает буквы ВЧ-высокопрочный чугун и числовое минимальное значение dВ в МПА* 10-1: ВЧ 50 ГОСТ 7293–85.
Механические свойства ЧШГ обеспечиваются в литом состоянии или после термической обработки.
Показатели относительного удлинения, твердости и ударной вязкости определяют только при наличии требований в нормативно-технической документации, и они должны соответствовать требованиям ГОСТа.

В стандарте США ASTM А536 первое и второе числа в марке чугуна определяют временное сопротивление разрыву; первое – в (фунтах/кв.дюйм), а второе – округленная величина этого показателя в МПА* 10-1; третье число-минимальное значение относительного удлинения в процентах:, %.
В стандарте Германии DIN 1693 марка чугуна, например GGG-60 обозначает следующее: G – литой, G – чугун, G – шаровидный, 60 – минимальное значение временного сопротивления разрыву в МПа* 10-1.
В стандарте Великобритании BS 2789 буквенные обозначения не применяют.
В стандарте Франции NFA 32–201 буквы FGS обозначают: F – литье, G – графит и S – шаровидный.
В стандартах Франции и Великобритании указывается относительное удлинение в %.

 

Если испытания на растяжение выполняются не на отдельных, а на приливных образцах, отливаемых совместно с отливкой, указанное обозначение дополняется буквой «А”.
Если к отливкам предъявляются требования по ударной вязкости при низкой температуре, указанные обозначения дополняются буквой «L”, сопровождаемой числом, соответствующим температуре испытания.

Символы «L” и «А” могут сочетаться, например: FGS 350 – 22AL40.
Стандарт Японии JIS включает семь марок ЧШГ: FCD370 и FCD400 – ферритные, FCD450 и FCD500 – ферритно-перлитные, FCD600, FCD700 и FCD800 – перлитные чугуны.


В международном стандарте ИСО 1083 буквенные обозначения не применяют.
Стандарт содержит механические свойства, измеренные на образцах для испытаний, полученных из отдельно отлитых проб и отлитых вместе с отливкой.

В марке чугуна может присутствовать буква «А”, свидетельствующая о том, что свойства были получены при испытании отлитых заодно с заготовкой образцов, буква «L”, если к отливке предъявляются требования по ударной вязкости.

Символы «L” и «А” могут сочетаться, например, 400–18AL.


В большинстве национальных стандартов на высокопрочные чугуны, регламентирующих механические свойства, химический состав чугунов не оговаривается.


В стандартах всех стран, кроме России, Германии и США, приводятся контрольные пределы величин твердости. Остальные параметры чугунов, в том числе микроструктура, могут контролироваться по требованию заказчика.

 

Количество графита преимущественно шаровидной формы, оговариваемое в большинстве национальных стандартов, колеблется в широких пределах от 70 % (Япония) до 90 % (США ASTM A395).


В стандарте ASTM А395 приведена единственная марка ферритного ЧШГ с контролем химического состава по основным элементам и твердости.
Одним из основных критериев механики разрушения является критический коэффициент интенсивности напряжений (трещинностойкость) К1С (МПа* м1/2), который используют при расчетной оценке надежности деталей.

Коэффициент К1с для стандартных марок ЧШГ.

Марка чугуна

ВЧ 35

ВЧ40

ВЧ 45

ВЧ 50

К1с МПа*м1/2

70

65

60

50

Марка чугуна

ВЧ 60

ВЧ 70

ВЧ80

ВЧ100

К1с МПа*м1/2

45

25

25

30


Ценность показателя К1с как характеристики материала состоит в том, что его можно непосредственно использовать для расчета конструкций.
Если известен коэффициент К1с, то можно вычислить допустимый размер трещины при заданном рабочем напряжении или, наоборот, допустимое рабочее напряжение при заданном размере трещин.

 

Продолжение: Отечественные марки чугунов и их зарубежные аналоги.html
 

Маркировка и показатели чугуна | Группа компаний ПРОФИЛЬ

  Перед тем, как начинать сварку с чугуном, да и в целом с любым металлом, необходимо досконально знать, с каким типом металла вам приходится иметь дело. А при работе с чугуном, знать это крайне важно, потому как чугун очень прихотлив и имеет собственные особенности, проигнорировав которые, сварщик рискует не выполнить поставленную перед ним задачу. Поэтому, в этом материале мы рассмотрим маркировку чугуна и попытаемся подробно разъяснить, чем отличается тот или иной тип, и как это отражается на маркировке.

  Как правило, чугун маркируется двумя буквами «СЧ», возле которых, обязательно должны находятся цифры. Первая цифра указывает на предел прочности чугуна имеющейся марки, при его растяжении, а вторая цифра говорит о степени изгиба, измеряющейся в кг/мм2. Таким образом, наиболее распространенными марками чугуна являются следующие:

·         СЧ12-28 и СЧ15-32;

·         чугун средней прочности, к которому относятся СЧ18-36 и СЧ21-40, а также СЧ24-44;

·         серый чугун высокой прочности СЧ32-52 и СЧ38-60.

  Первые пять указанных марок чугуна относятся к перлитно-ферритной основе, а остальные, лишь к перлитной основе. Также успеем добавить, что прочность серых чугунов во время сжатия, в значительной степени превышает прочность, которая наблюдается при растяжении. Так, например, чугун марки СЧ24-44, имеет предел прочности на растяжении, как и указано – 24 кгс/мм2, однако при сжатии эта прочность составляет 85 кгс/мм2. Прочность чугуна можно увеличить путем введения в него магния перед разливкой сплава, а также, в это же время чугун приобретает определенную пластичность. Также, существует высокопрочный чугун, маркирующийся индексом «ВЧ», который также имеет две цифры. Однако на этот раз, первая показывает временное сопротивление чугуна, а вторая цифра – его относительное удлинение.

  Существуют, и так называемые, ковкие чугуны, которые маркируются соответственными индексами – «КЧ», а также, имеет два цифровых обозначения. Первый коэффициент показывает степень временного сопротивления при растяжении, измеряющееся в кгс/мм2, а второй показывает относительное удлинение в процентах. Так, существуют следующие виды чугуна:

1.      КЧ38-8 и КЧ35-10;

2.      чугун марки КЧ37-12 и КЧ30-6.

  В данном случае, структура чугуна во многом будет зависеть от скорости его охлаждения. Например, при постоянном содержании химических элементов – углерода или кремния, можно будет получить, например, цементный или перлитно-ферритный тип чугуна.

Статья подготовлена по материалам сайта: http://www.vse-o-svarke.org/publ/svarka_chuguna/markirovka_i_pokazateli_chuguna/10-1-0-58

Классификация и маркировка чугуна

Состав, сорта чугуна, классификация и маркировка по ГОСТ

Чугуном называется сплав железа с углеродом, в котором углерода содержится от 2,0 до 4,3%. Чугун содержит также примеси: кремний, марганец, серу и фосфор. Примерный состав чугуна (в %): железа до 92,0; углерода 2,0—4,3; кремния 0,5—4,25; марганца 0,2—2,0; серы 0,02—0,20; фосфора 0,1 — 1,20.

Указанные примеси попадают в чугун в процессе плавки.

Влияние примесей на свойства чугуна. Влияние примесей чугуна очень велико, так как примеси определяют структуру, свойства и сорт чугуна.

Углерод — важнейшая составляющая чугуна. Углерод находится в чугуне в различных состояниях: в виде химически связанного соединения с железом FезС, называемого карбидом железа, или цементитом, и в свободном состоянии — в виде графита.

Если углерод находится в чугуне в виде цементита, то чугун имеет в изломе белый цвет. Цементит кристаллизуется непосредственно из жидкого сплава. Чем быстрее идет процесс охлаждения (как при переходе чугуна из жидкого состояния в твердое, так и в твердом состоянии), тем больше в нем будет находиться химически связанного углерода.

Чугун, в котором углерод находится в виде цементита, называется белым чугуном.

Если углерод находится в чугуне главным образом в свободном состоянии в виде графита, то чугун имеет в изломе серый цвет и называется серым чугуном.

Марганец способствует получению белого чугуна, так как образует с углеродом карбиды МпзС и этим препятствует графитизации. Поэтому в белых? чугунах бывает 2—2,5*%, а иногда и 3,5% Мп. В сером чугуне не более 1,3% Мп.

Кремний является важнейшей после углерода примесью в чугуне. Кремний способствует получению серого чугуна. В сером чугуне кремния от 1,25 до; 4,25%, в белом —от 0,2 до 2,0%.

Сера — вредная примесь в чугуне. Сера ухудшает механические свойства чугуна, понижая прочность и увеличивая хрупкость, она придает чугуну густотекучесть, пузырчатость, т. е. ухудшает его литейные свойства. Поэтому содержание серы в чугуне не должно превышать 0,08%.

Фосфор также понижает порочность и увеличивает хрупкость чугуна, но несмотря на это он бывает и полезной примесью, так как увеличивает жидкотекучесть серого чугуна. Это качество крайне ценно при изготовлении художественного и тонкостенного литья. Содержание фосфора в ответственных отливках допускается до 0,1%, в менее ответственных — до 1,2%.

 

Чугун и его обозначение

Чугун — это сплав железа и углерода. В дополнение к этим компонентам он также содержит кремний, сера, марганец и фосфор. Сталь и чугун в основном разделены по содержанию углерода. Сталь обычно содержит менее 1% углерода, тогда как чугун содержит от 2 до 4% углерода.

Чугун классифицируется на основе распределения содержания углерода следующим образом:

(1) Серый чугун: Серый чугун, определяемый FG, с указанием его прочности на разрыв.То есть FG200 означает серый чугун с пределом прочности на разрыв 200 Н / мм2. Блок цилиндров, тормозной барабан, диск сцепления и т. Д. Изготовлены из серого чугуна.

(2) Белый чугун: Белый чугун образуется, когда большая часть содержания углерода образует карбид железа. Ковкий чугун получают из белого чугуна.

(3) Ковкий чугун: Как было сказано ранее, ковкий чугун получают из белого чугуна термической обработкой.Ковкий чугун бывает трех основных типов:

(i) Blackheart- превосходная обрабатываемость и используется для изготовления оси, ступицы колеса и т.д. для

инженерный компонент

(iii) Whiteheart- этот материал подходит для тонкого литья.

Ковкий чугун обозначается буквами BM, WM, PM, за которыми следует предел прочности на разрыв.

т.е. BM 300 — Ковкий чугун Blackheart с минимальным пределом прочности на разрыв 300 Н / мм2 WM 420 — Ковкий чугун Whiteheart с минимальным пределом прочности 420 Н / мм2 PM 550 — Перлитный ковкий чугун с минимальным пределом прочности 550 Н / мм2

Помимо упомянутого выше чугуна, к семейству чугунов относится высокопрочный чугун . или чугун с шаровидным графитом. или сфероидальный чугун входит в семейство чугунов.Когда деталь из высокопрочного чугуна выходит из строя, на изломанной поверхности появляется яркая поверхность. Он обозначается SG, за которым следует минимальная прочность на разрыв и минимальный процент удлинения. то есть SG 850/3 представляет собой чугун с шаровидным графитом с минимальным пределом прочности на разрыв 850 Н / мм2 и минимальным удлинением 3%.

Что такое чугун с шаровидным графитом?

Чугун с шаровидным графитом — это причудливый способ сказать «ковкий чугун». Полное описание этого материала можно найти на нашей странице «Что такое ковкий чугун».Эти отливки также известны как отливки из чугуна S.G. или просто чугун S.G.

Причудливое название «чугун с шаровидным графитом» происходит от состава ковкого чугуна. В первую очередь мы имеем дело с чугуном, отлитым в литейном цехе (очевидно, правда?). Одним из основных ингредиентов, добавляемых в железо, является графит (или углерод), чтобы сделать его прочнее. Ковкий чугун содержит 3,2-3,6% углерода.

Теперь и другие чугуны также содержат графит. Круглая форма углеродной трубки добавляет к названию важный « сферический », благодаря чему ковкий чугун является одним из самых популярных видов чугуна для литья в литейном производстве.

Если углерод не «направлен» в определенную форму, он превращается в чешуйки в металле. Эти хлопья выглядят как волнистые линии, если вы посмотрите на поперечное сечение серого чугуна при 100-кратном увеличении. Эта чешуйчатая структура углерода делает металл хрупким и склонным к растрескиванию. Тем не менее, добавляя дополнительные ингредиенты и контролируя процесс литья, вы получаете сферы из графита, которые повышают прочность и уменьшают хрупкость.

Отливки из чугуна со сферическим графитом (отливки из высокопрочного чугуна) очень прочны по сравнению с обычным чугуном (серым чугуном).Прочность на растяжение чугуна составляет 20 000 — 60 000 фунтов на квадратный дюйм, в то время как ковкий чугун начинается с при 60 000 фунтов на квадратный дюйм и может доходить до 120 000 фунтов на квадратный дюйм. Предел текучести ковкого чугуна обычно составляет 40 000–90 000 фунтов на квадратный дюйм, но предел текучести чугуна настолько низок, что его невозможно измерить.

Большая часть волшебства при производстве чугуна со сферическим графитом происходит в печи с расплавленным чугуном. Вы начинаете с железа (конечно), а затем добавляете больше углерода, чем железо обычно способно впитать в структуру.Объясняя взаимосвязь между железом и углеродом по-другому, это все равно что добавить в воду столько соли, что вы достигнете точки, в которой соль больше не будет растворяться. Кремний, сера, марганец и кислород — все они вносят свой вклад в смесь, помогая углероду формировать сферические графитовые структуры по мере охлаждения железа. По общему признанию, это чрезмерное упрощение процесса.

Опять же, если вам нужна дополнительная информация, перейдите на нашу страницу о ковком чугуне.

SG Iron — Ковкий чугун

SG-чугун также известен как высокопрочный чугун, чугун с шаровидным графитом, чугун с шаровидным графитом и чугун с шаровидным графитом.Этот сорт железа был разработан более 60 лет назад в США. Судя по названию ковкого чугуна, этот сорт чугуна обладает определенной пластичностью.

Основной характеристикой этого материала является структура графита. В чугуне SG графит имеет форму сферических конкреций (отсюда и название Spheroidal Graphite), а не чешуек, как в сером чугуне. Эта структура графита с шаровидным графитом препятствует образованию линейных трещин, следовательно, его способность противостоять деформации.

Как и в случае с серым чугуном, существует множество марок SG-чугуна, которые могут быть указаны инженерами с различной степенью прочности на разрыв и относительного удлинения.Различные сорта достигаются за счет комбинации добавок сплава и термообработки.

Этот материал обладает следующими преимуществами:

Стоимость

По сравнению со стальным литьем SG Iron имеет более низкую стоимость производства.

Отливка

SG Iron имеет более низкую температуру литья, чем сталь, что обеспечивает превосходную чистоту поверхности и возможность отливать сложные формы с изменением сечения.

Пластичность

Некоторые марки чугуна с шаровидным графитом имеют удлинение более 20%.

Обработка

SG Iron очень легко обрабатывается, а припуски на обработку сводятся к минимуму.

Предел прочности

Марка

SG-чугуна обеспечивает предел прочности на разрыв до 900 Н / мм2.

Уменьшение веса

Отливки из чугуна

SG будут весить значительно легче, чем эквивалентные стальные отливки из-за плотности, меньшего припуска на механическую обработку и способности отливать форму.

SG Iron Specification EN1563 (ранее BS2789)

Обозначение материала Растяжение
Прочность (мин) Н / мм2
0.2% ProofStress
(мин) Н / мм2
Относительное удлинение (мин.)% Минимальные значения ударопрочности (в Дж), см. Примечание A Преобладающая структура
При комнатной температуре (23 +/- 5) градусов C При (-20 +/- 2) градусах Цельсия При (-40 +/- 2) градусах Цельсия
Среднее значение по 3 опытам Индивидуальная ценность Среднее значение по 3 опытам Индивидуальная ценность Среднее значение по 3 опытам Индивидуальная ценность
EN-GJS-350-22-LT 350 220 22 — 12 — 9 Феррит
EN-GJS-350-22-RT 350 220 22 — 17 — 14 Феррит
EN-GJS-350-22 350 220 22 Феррит
EN-GJS-400-18-LT 400 240 18 — 12 — 9 Феррит
EN-GJS-400-18-RT 400 250 18 — 14 — 11 Феррит
EN-GJS-400-18 400 250 18 Феррит
EN-GJS-400-15 400 250 15 Феррит
EN-GJS-450-10 450 310 10 Феррит
EN-GJS-500-7 500 320 7 Феррит — Перлит
EN-GJS-600-3 600 370 3 Перлит — Феррит
EN-GJS-700-2 700 420 2 Перлит
EN-GJS-800-2 800 480 2 Перлит
EN-GJS-900-2 900 600 2 Перлит или закаленный мартенсит

Стандартные технические условия для общих требований к чугунным отливкам для общего промышленного использования

Лицензионное соглашение ASTM

ВАЖНО — ВНИМАТЕЛЬНО ПРОЧИТАЙТЕ ДАННЫЕ УСЛОВИЯ ПЕРЕД ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННОГО ПРОДУКТА ASTM.
Приобретая подписку и нажимая на это соглашение, вы вступаете в контракт и подтверждаете, что вы прочитали это Лицензионное соглашение, что вы понимаете и соглашаетесь соблюдать его условия. Если вы не согласны с условиями настоящего Лицензионного соглашения, незамедлительно выйдите с этой страницы, не вводя продукт ASTM.

1.Право собственности:
Этот продукт защищен авторским правом как компиляция и как отдельные стандарты, статьи и / или документы («Документы») ASTM («ASTM»), 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, США, за исключением случаев, когда это может быть прямо указано в тексте отдельных Документов. Все права защищены. Ты (Лицензиат) не имеет права собственности или других прав на Продукт ASTM или Документы.Это не распродажа; все права, титул и интерес к продукту или документам ASTM (как в электронном файле, так и на бумажном носителе) принадлежат ASTM. Вы не можете удалять или скрывать уведомление об авторских правах или другое уведомление, содержащееся в продукте или документах ASTM.

2. Определения.

A. Типы лицензиатов:

(i) Индивидуальный пользователь:
отдельный уникальный компьютер с индивидуальным IP-адресом;

(ii) Один объект:
одно географическое местоположение или несколько сайты в пределах одного города, которые являются частью единой организационной единицы, управляемой централизованно; например, разные кампусы одного и того же университета в одном городе управляются централизованно.

(iii) Multi-Site:
организация или компания с независимо управляемые несколько населенных пунктов в одном городе; или организация или компания, расположенная более чем в одном городе, штате или стране, с центральной администрацией для всех местоположений.

B. Авторизованные пользователи:
любое лицо, подписавшееся к этому продукту; если лицензия сайта, также включает зарегистрированных студентов, преподавателей или сотрудников, или сотрудником Лицензиата на Единственном или Многократном сайте.

3. Ограниченная лицензия.
ASTM предоставляет Лицензиату ограниченное, отзывная, неисключительная, непередаваемая лицензия на доступ посредством одного или нескольких авторизованные IP-адреса и в соответствии с условиями настоящего Соглашения для использования разрешенный и описанный ниже, каждый Продукт ASTM, на который подписался Лицензиат.

А.Конкретные лицензии:

(i) Индивидуальный пользователь:

(a) право просматривать, искать, извлекать, отображать и просматривать Продукт;

(b) право скачивать, хранить или распечатывать единичные копии отдельных Документов или частей таких Документов исключительно для личного использования Лицензиатом. То есть Лицензиат может получить доступ к электронному файлу Документа (или его части) и загрузить его. Документа) для временного хранения на одном компьютере с целью просмотра и / или печать одной копии Документа для индивидуального использования.Ни электронный файл, ни единственная бумажная копия может быть воспроизведена в любом случае. Кроме того, электронная файл не может быть распространен где-либо еще через компьютерные сети или иным образом. Это электронный файл нельзя отправить по электронной почте, загрузить на диск, скопировать на другой жесткий диск или в противном случае поделился. Отпечаток одной бумажной копии может быть передан другим лицам только для их внутреннее использование в вашей организации; это не может быть скопировано.Отдельный документ загружен не могут быть проданы или перепроданы, сданы в аренду, сданы в аренду или сублицензированы.

(ii) Лицензии для одного и нескольких сайтов:

(a) право просматривать, искать, извлекать, отображать и просматривать Продукт;

(b) право скачивать, хранить или распечатывать единичные копии отдельных Документов или их частей для личного пользования Авторизованного пользователя. использовать и передавать такие копии другим Авторизованным пользователям Лицензиата в компьютерной сети Лицензиата;

(c) , если образовательное учреждение, Лицензиату разрешено предоставлять печатные копии отдельных Документов для отдельных студентов (Авторизованных пользователей) в классе в месте нахождения Лицензиата;

(d) право показывать, скачивать и распространять бумажные копии Документов для обучения Авторизованных Пользователей или групп Авторизованных Пользователей.

(e) Лицензиат проведет всю необходимую аутентификацию и процессы проверки, чтобы гарантировать, что только авторизованные пользователи могут получить доступ к продукту ASTM.

(f) Лицензиат предоставит ASTM список авторизованных IP-адреса (числовые IP-адреса домена) и, если несколько сайтов, список авторизованных сайтов.

Б.Запрещенное использование.

(i) Эта Лицензия описывает все разрешенные виды использования. Любой другой использование запрещено, является нарушением настоящего Соглашения и может привести к немедленному прекращению действия настоящей Лицензии.

(ii) Авторизованный пользователь не может производить этот Продукт, или Документы, доступные любому, кроме другого Авторизованного пользователя, по ссылке в Интернете, или разрешив доступ через свой терминал или компьютер; или другими подобными или отличными способами или договоренностями.

(iii) В частности, никто не имеет права передавать, копировать, или распространять любой Документ любым способом и для любых целей, кроме описанных в Разделе 3 настоящей Лицензии без предварительного письменного разрешения ASTM. Особенно, за исключением случаев, описанных в Разделе 3, никто не может без предварительного письменного разрешения ASTM: (а) распространять или пересылать копию (электронную или иную) любой статьи, файла, или материал, полученный из любого Продукта или Документа ASTM; (б) воспроизводить или фотокопировать любые стандарт, статья, файл или материал из любого продукта ASTM; (c) изменять, модифицировать, адаптировать, или переводить любой стандарт, статью, файл или материал, полученный из любого продукта ASTM; (d) включать любой стандарт, статью, файл или материал, полученный из любого продукта ASTM или Документировать в других произведениях или иным образом создавать производные работы на основе любых материалов полученные из любого Продукта или Документа ASTM; (e) взимать плату за копию (электронную или в противном случае) любого стандарта, статьи, файла или материала, полученного из любого продукта ASTM или Документ, за исключением обычных затрат на печать / копирование, если такое воспроизведение разрешено. в соответствии с разделом 3; или (f) систематически загружать, архивировать или централизованно хранить существенные части стандартов, статей, файлов или материалов, полученных из любого продукта ASTM или Документ.Включение печатных или электронных копий в учебные пакеты или электронные резервы, или для дистанционного обучения, не разрешено данной Лицензией и запрещено без Предварительное письменное разрешение ASTM.

(iv) Лицензиату запрещается использовать Продукт или доступ к Продукт для коммерческих целей, включая, помимо прочего, продажу Документов, материалы, использование Продукта за плату или массовое воспроизведение или распространение Документов в любой форме; Лицензиат также не может взимать с Авторизованных пользователей специальные сборы за использование Продукт выходит за рамки разумных затрат на печать или административные расходы.

C. Уведомление об авторских правах . Все копии материалов из ASTM Продукт должен иметь надлежащее уведомление об авторских правах на название ASTM, как показано на начальной странице. каждого стандарта, статьи, файла или материала. Скрытие, удаление или изменение уведомление об авторских правах не допускается.

4. Обнаружение запрещенного использования.

A. Лицензиат несет ответственность за принятие разумных мер. для предотвращения запрещенного использования и незамедлительно уведомлять ASTM о любых нарушениях авторских прав или запрещенное использование, о котором становится известно Лицензиату. Лицензиат будет сотрудничать с ASTM в расследовании любого такого запрещенного использования и предпримет разумные меры для обеспечения прекращение такой деятельности и предотвращение ее повторения.

B. Лицензиат должен приложить все разумные усилия для защиты Продукт от любого использования, которое не разрешено в соответствии с настоящим Соглашением, и уведомляет ASTM о любом использовании, о котором он узнает или о котором сообщается.

5. Постоянный доступ к продукту.
ASTM оставляет за собой право прекратить действие настоящей Лицензии после письменного уведомления, если Лицензиат существенно нарушит условия настоящего Соглашения.Если Лицензиат не оплачивает ASTM лицензию или при оплате подписки ASTM предоставит Лицензиату 30-дневный период в течение который исправит такое нарушение. Период исправления существенных нарушений не предусмотрен. относящиеся к нарушениям Раздела 3 или любому другому нарушению, которое может привести к непоправимому вред. Если подписка Лицензиата на Продукт ASTM прекращается, дальнейший доступ к онлайн-база данных будет отклонена.Если Лицензиат или Уполномоченные пользователи существенно нарушат этой Лицензии или запрещенного использования материала в любом продукте ASTM, ASTM оставляет за собой право право отказать Лицензиату в любом доступе к Продукту ASTM по собственному усмотрению ASTM.

6. Форматы доставки и услуги.

A. Некоторые продукты ASTM используют стандартный Интернет-формат HTML. ASTM оставляет за собой право изменить такой формат после уведомления Лицензиата за три [3] месяца, хотя ASTM приложит разумные усилия для использования общедоступных форматов. Лицензиат и Авторизованные пользователи несут ответственность за получение за свой счет подходящие подключения к Интернету, веб-браузеры и лицензии на любое необходимое программное обеспечение для просмотра продуктов ASTM.

B. Продукты ASTM также доступны в Adobe Acrobat (PDF) Лицензиату и его Авторизованным пользователям, которые несут полную ответственность за установку и настройку соответствующего программного обеспечения Adobe Acrobat Reader.

C. ASTM приложит разумные усилия для обеспечения доступа в режиме онлайн. доступны на постоянной основе. Доступность будет зависеть от периодической прерывание и простой для обслуживания сервера, установки или тестирования программного обеспечения, загрузка новых файлов и причины, не зависящие от ASTM. ASTM не гарантирует доступ, и не будет нести ответственности за ущерб или возмещение, если Продукт станет временно недоступным, или если доступ становится медленным или неполным из-за процедур резервного копирования системы, Интернет объем трафика, апгрейды, перегрузка запросов к серверам, общие сбои сети или задержки, или любая другая причина, которая может время от времени сделать Продукт недоступным для Лицензиата или Авторизованных пользователей Лицензиата.

7. Условия и комиссии.

A. Срок действия настоящего Соглашения составляет _____________ («Срок подписки»). Доступ к продукту предоставляется только на период подписки. Настоящее Соглашение остается в силе. впоследствии на последующие Периоды подписки, если годовая абонентская плата, как таковая, может время от времени меняются, оплачиваются.Лицензиат и / или ASTM имеют право расторгнуть настоящее Соглашение. по окончании Срока подписки путем письменного уведомления не менее чем за 30 дней.

B. Пошлины:

8. Проверка.
ASTM имеет право проверить соответствие с настоящим Соглашением, за его счет и в любое время в ходе обычной деятельности часы.Для этого ASTM привлечет независимого консультанта при соблюдении конфиденциальности. соглашения, для проверки использования Лицензиатом Продукта и / или Документов ASTM. Лицензиат соглашается разрешить доступ к своей информации и компьютерным системам для этой цели. Проверка состоится после уведомления не менее чем за 15 дней, в обычные рабочие часы и в способом, который не препятствует необоснованному вмешательству в деятельность Лицензиата.Если проверка выявляет нелицензионное или запрещенное использование продуктов или документов ASTM, Лицензиат соглашается возместить ASTM расходы, понесенные при проверке, и возместить ASTM для любого нелицензионного / запрещенного использования. Запуская эту процедуру, ASTM не отказывается от любое из его прав на обеспечение соблюдения настоящего Соглашения или защиту своей интеллектуальной собственности путем любыми другими способами, разрешенными законом.Лицензиат признает и соглашается с тем, что ASTM может включать определенная идентифицирующая или отслеживающая информация в Продуктах ASTM, доступных на Портале.

9. Пароли:
Лицензиат должен немедленно уведомить ASTM о любом известном или предполагаемом несанкционированном использовании его пароля (паролей), а также о любом известном или подозреваемом нарушение безопасности, в том числе утеря, кража, несанкционированное раскрытие такого пароля или любой несанкционированный доступ или использование Продукта ASTM.Лицензиат несет полную ответственность для сохранения конфиденциальности своего пароля (паролей) и для обеспечения авторизованного доступ и использование продукта ASTM. Личные учетные записи / пароли не могут быть переданы.

10. Отказ от гарантии:
Если иное не указано в настоящем Соглашении, все явные или подразумеваемые условия, заявления и гарантии, включая любые подразумеваемые гарантия товарной пригодности, пригодности для определенной цели или ненарушения прав отклоняются, за исключением тех случаев, когда эти заявления об ограничении ответственности считаются недействительными.

11. Ограничение ответственности:
В не запрещенных законом случаях, ни при каких обстоятельствах ASTM не несет ответственности за любую потерю, повреждение, потерю данных или за специальные, косвенные, косвенные или штрафные убытки, независимо от теории ответственности, возникшие в результате или связанные с использованием Продукции ASTM или загрузкой Документов ASTM. Ни при каких обстоятельствах ответственность ASTM не будет превышать сумму, уплаченную Лицензиатом в соответствии с настоящим Лицензионным соглашением.

12. Общие.

A. Прекращение действия:
Настоящее Соглашение действует до прекращено. Лицензиат может прекратить действие настоящего Соглашения в любое время, уничтожив все копии. (на бумажном носителе, в цифровом формате или на любом носителе) Документов ASTM и прекращение любого доступа к Продукту ASTM.

B. Применимое право, место проведения и юрисдикция:
Настоящее Соглашение должно толковаться и толковаться в соответствии с законодательством Содружество Пенсильвании.Лицензиат соглашается подчиниться юрисдикции и месту проведения в суд штата и федеральный суд Пенсильвании по любому спору, который может возникнуть в связи с этим Соглашение. Лицензиат также соглашается отказаться от любых требований иммунитета, которыми он может обладать.

C. Интеграция:
Настоящее Соглашение является полным соглашением. между Лицензиатом и ASTM в отношении его предмета. Он заменяет все предыдущие или одновременные устные или письменные сообщения, предложения, заявления и гарантии и имеет преимущественную силу над любыми противоречащими или дополнительными условиями любого предложения, заказа, подтверждения, или иное общение между сторонами, касающееся его предмета в течение срока настоящего Соглашения.Никакие изменения настоящего Соглашения не будут иметь обязательной силы, кроме как в письменной форме. и подписано уполномоченным представителем каждой стороны.

D. Присвоение:
Лицензиат не имеет права уступать или передавать свои права по настоящему Соглашению без предварительного письменного разрешения ASTM.

E. Налоги.
Лицензиат должен платить все применимые налоги, кроме налогов на чистую прибыль ASTM, возникающую в результате использования Лицензиатом Продукта ASTM и / или права, предоставленные по настоящему Соглашению.

Производство литой стали | Блог по литью металла

Испытания и осмотр в литейном цехе

Литая сталь — это сплав черных металлов с максимальным содержанием углерода около 0,75%. Стальные отливки — это твердые металлические предметы, полученные путем заполнения пустоты в кристаллизаторе жидкой сталью. Они доступны во многих из тех же углеродистых и легированных сталей, которые могут производиться как деформируемые металлы. Механические свойства литой стали обычно ниже, чем у деформируемой стали, но с тем же химическим составом.Литая сталь компенсирует этот недостаток своей способностью формировать сложные формы за меньшее количество шагов.

Стальные отливки — это твердые металлические предметы, полученные путем заполнения пустоты в кристаллизаторе жидкой сталью.

Свойства литой стали

Литые стали могут производиться с широким диапазоном свойств. Физические свойства литой стали существенно меняются в зависимости от химического состава и термической обработки. Они выбираются в соответствии с требованиями к производительности предполагаемого приложения.

  • Твердость
    Способность материала противостоять истиранию. Содержание углерода определяет максимальную твердость стали или ее прокаливаемость.
  • Прочность
    Величина силы, необходимая для деформации материала. Более высокое содержание углерода и твердость делают сталь более прочной.
  • Пластичность
    Способность металла деформироваться под действием растягивающего напряжения. Более низкое содержание углерода и меньшая твердость приводят к получению стали с более высокой пластичностью.
  • Прочность
    Способность выдерживать нагрузки. Повышенная пластичность обычно связана с лучшей ударной вязкостью. Вязкость можно регулировать добавлением легирующих металлов и термической обработки.
  • Износостойкость
    Сопротивление материала трению и износу. Литая сталь обладает такой же износостойкостью, что и деформируемые стали аналогичного состава. Добавление легирующих элементов, таких как молибден и хром, может повысить износостойкость.
  • Коррозионная стойкость
    Устойчивость материала к окислению и ржавчине. Литая сталь обладает такой же коррозионной стойкостью, что и деформируемая сталь. Высоколегированные стали с повышенным содержанием хрома и никеля обладают высокой стойкостью к окислению.
  • Обрабатываемость
    Легкость, с которой стальная отливка может изменять форму за счет удаления материала путем механической обработки (резки, шлифования или сверления). Обрабатываемость зависит от твердости, прочности, теплопроводности и теплового расширения.
  • Свариваемость
    Способность стальной отливки свариваться без дефектов. Свариваемость в первую очередь зависит от химического состава стальной отливки и термической обработки.
  • Высокотемпературные свойства
    Стали, работающие при температурах выше температуры окружающей среды, подвержены ухудшению механических свойств и преждевременному выходу из строя из-за окисления, водородного повреждения, сульфитных отложений и нестабильности карбидов.
  • Низкотемпературные свойства
    Вязкость литой стали значительно снижается при низких температурах.Легирование и специальная термообработка могут улучшить способность отливки выдерживать нагрузки и напряжения.

Химический состав литой стали

Химический состав литой стали имеет большое значение для рабочих характеристик и часто используется для классификации стали или присвоения стандартных обозначений. Литые стали можно разделить на две большие категории — углеродистые литые стали и легированные литые стали.

Углеродистая сталь

Как и деформируемые стали, углеродистые литые стали можно классифицировать по содержанию углерода.Литая низкоуглеродистая сталь (0,2% углерода) относительно мягкая и плохо поддается термообработке. Среднеуглеродистая литая сталь (0,2–0,5% углерода) несколько тверже и поддается упрочнению термической обработкой. Высокоуглеродистая литая сталь (0,5% углерода) используется, когда требуется максимальная твердость и износостойкость.

Сталь легированная литая

Легированная литая сталь подразделяется на низколегированные и высоколегированные. Низколегированная литая сталь (содержание сплава ≤ 8%) ведет себя так же, как обычная углеродистая сталь, но имеет более высокую прокаливаемость.Высоколегированная литая сталь (содержание сплава> 8%) предназначена для обеспечения определенных свойств, таких как коррозионная стойкость, жаропрочность или износостойкость.

Обычные высоколегированные стали включают нержавеющую сталь (> 10,5% хрома) и марганцевую сталь Хэдфилда (11–15% марганца). Добавление хрома, который образует пассивирующий слой оксида хрома при воздействии кислорода, придает нержавеющей стали превосходную коррозионную стойкость. Содержание марганца в стали Хэдфилда обеспечивает высокую прочность и устойчивость к истиранию при тяжелых работах.

ASTM Требования к химическим веществам Требования к растяжению
МАРКА СТАЛИ Углерод Марганец Кремний Сера фосфор Предел прочности Предел текучести Относительное удлинение 2 дюйма Уменьшение площади
Макс.% / Диапазон Мин. тыс. фунтов / кв. дюйм [МПа] / Диапазон Мин. %
ASTM A27 / A27M
ASTM A27, класс N-1 0.25 0,75 0,80 0,06 0,05 НЕТ НЕТ НЕТ НЕТ
ASTM A27, марка N-2 0,35 0,60 0,80 0,06 0,05 НЕТ НЕТ НЕТ НЕТ
ASTM A27, класс U60-30 0,25 0,75 0,80 0,06 0.05 60 [415] 30 [205] 22 30
ASTM A27, класс 60-30 0,30 0,60 0,80 0,06 0,05 60 [415] 30 [205] 24 35
ASTM A27, класс 65-35 0,30 0,70 0,80 0,06 0,05 65 [450] 35 [240] 24 35
ASTM A27, класс 70-36 0.35 0,70 0,80 0,06 0,05 70 [485] 36 [250] 22 30
ASTM A27, класс 70-40 0,25 1,20 0,80 0,06 0,05 70 [485] 40 [275] 22 30
ASTM A148 / A148M
ASTM A148, класс 80-40 НЕТ НЕТ НЕТ 0.06 0,05 80 [550] 40 [275] 18 30
ASTM A148, класс 80-50 НЕТ НЕТ НЕТ 0,06 0,05 80 [550] 50 [345] 22 35
ASTM A148, класс 90-60 НЕТ НЕТ НЕТ 0,06 0,05 90 [620] 60 [415] 20 40
ASTM A216 / A216M
ASTM A216, класс WCA 0.25 0,70 0,60 0,045 0,04 60-85 [415-585] 30 [205] 24 35
ASTM A216, класс WCB 0,30 1,00 0,60 0,045 0,04 70-95 [485-655] 36 [250] 22 35
ASTM A216, класс WCC 0,25 1,20 0.60 0,045 0,04 70-95 [485-655] 40 [275] 22 35

Сталь литая марки

Сорта стали

были созданы организациями по стандартизации, такими как ASTM International, Американский институт железа и стали и Общество инженеров автомобильной промышленности, для классификации сталей с определенным химическим составом и соответствующими физическими свойствами. Литейные заводы могут разрабатывать собственные марки стали для внутреннего использования, чтобы удовлетворить потребности пользователей в определенных свойствах или стандартизировать определенные марки продукции.

Спецификации деформируемых сталей часто использовались для классификации различных литейных сплавов по их основным легирующим элементам. Однако литые стали не обязательно соответствуют составу деформируемой стали. Содержание кремния и марганца в литых сталях часто выше, чем в их деформируемых эквивалентах. В дополнение к преимущественно более высокому содержанию кремния и марганца в легированных литых сталях для раскисления в процессе литья используются алюминий, титан и цирконий.Алюминий преимущественно используется в качестве раскислителя из-за его эффективности и относительно низкой стоимости.

Производство стального литья

Практика литья стали восходит к концу 1750-х годов, намного позже, чем литье других металлов. Высокая температура плавления стали и отсутствие технологий для плавки и обработки металлов задержали развитие сталелитейной промышленности. Эти проблемы были преодолены благодаря достижениям в технологии печей.

Печи — это сосуды с огнеупорной футеровкой, которые содержат «шихту», которая представляет собой плавящийся материал, и обеспечивают энергию для плавления.В современном сталелитейном производстве используются печи двух типов: дуговые и индукционные.

Электродуговая печь

Электродуговая печь плавит партии металла, называемые «плавками», с помощью электрической дуги между графитовыми электродами. Заряд проходит непосредственно между электродами, подвергая его воздействию тепловой энергии продолжающегося электрического разряда.

Электродуговая печь плавит партии металла с использованием графитовых электродов; заряд проходит непосредственно между электродами, подвергая его воздействию тепловой энергии.

Электродуговые печи работают по циклу от выпуска к выпуску:

  1. Загрузка печи
    Загрузка стального лома и сплавов добавляется в печь.
  1. Плавка
    Сталь плавится путем подачи энергии внутрь печи. Электроэнергия подается через графитовые электроды и обычно вносит наибольший вклад в операции по плавке стали. Химическая энергия подается через кислородные горелки и кислородные фурмы.
  1. Очистка
    Кислород вводится для удаления примесей и других растворенных газов в процессе плавления.
  1. Удаление шлака
    Избыточный шлак, который часто содержит нежелательные примеси, удаляется из ванны перед выпуском. Удаление шлака также может происходить внутри ковша перед разливкой.
  1. Выпуск (или выпуск)
    Металл удаляется из печи путем наклона печи и заливки металла в перегрузочную емкость, такую ​​как ковш.
  1. Оборот печи
    Выпуски и подготовка завершены для следующего цикла загрузки печи.

На различных стадиях этого процесса часто предпринимаются непрерывные дополнительные операции для дальнейшего раскисления стали и удаления шлака из металла перед разливкой. Возможно, потребуется скорректировать химический состав стали, чтобы учесть истощение сплава во время длительного выпуска.

Индукционная печь

Индукционная печь — это электрическая печь, в которой тепловая энергия передается за счет индукции. Медная катушка окружает непроводящий зарядный контейнер, и переменный ток пропускается через катушку, чтобы создать электромагнитную индукцию внутри заряда.

Индукционные печи способны плавить большинство металлов и могут работать с минимальными потерями расплава. Недостаток в том, что возможно небольшое рафинирование металла. В отличие от электродуговой печи сталь не подвергается трансформации.

Индукционная печь — это электрическая печь, в которой тепловая энергия передается за счет индукции и может работать с минимальными потерями расплава.

Современные сталелитейные заводы часто используют переработанный стальной лом, чтобы снизить затраты и снизить воздействие на окружающую среду при производстве отливок.Устаревшие автомобили, механические компоненты и подобные предметы разделяются, калибруются и отправляются на литейные заводы в качестве металлолома. Он сочетается с внутренним ломом, образующимся в процессе литья, и в сочетании с различными легирующими элементами для загрузки в плавильную печь.

Термическая обработка

После затвердевания отливки, извлечения из формы и очистки физические свойства стальной отливки развиваются за счет надлежащей термической обработки.

  • Отжиг
    Нагрев стальных отливок до определенной температуры, выдержка в течение определенного периода времени и затем медленное охлаждение.
  • Нормализация
    Аналогично отжигу, но стальные отливки охлаждаются на открытом воздухе, иногда с помощью вентиляторов. Это помогает отливкам достичь более высокой прочности.
  • Закалка
    Подобно нормализации, но охлаждение происходит в гораздо более быстром темпе с использованием принудительной подачи воздуха. В качестве закалочной среды используются вода или масла.
  • Закалка (или снятие напряжений)
    Метод, используемый для снятия внутренних напряжений внутри отливок.Эти напряжения могут возникать в процессе литья или во время упрочняющих или упрочняющих термообработок, таких как нормализация или закалка. Снятие напряжений включает нагрев отливок до температуры значительно ниже температуры отжига, выдержку при этой температуре и затем медленное охлаждение.

Контроль стального литья

Стальные отливки

часто подвергаются проверкам для проверки конкретных физических свойств, таких как точность размеров, чистота поверхности отливки и внутренняя прочность.Кроме того, необходимо проверить химический состав. На химический состав существенно влияют добавленные в материал второстепенные легирующие элементы. Литые стальные сплавы подвержены изменениям своего химического состава, поэтому перед литьем требуется химический анализ для проверки точного химического состава. Небольшую пробу расплавленного металла выливают в форму и анализируют.

Точность размеров

Контроль размеров проводится для того, чтобы убедиться, что производимые отливки соответствуют требованиям заказчика к размерам и допускам, включая припуски на механическую обработку.Иногда может потребоваться разрушить образцы отливок для измерения внутренних размеров.

Состояние поверхности

Контроль качества поверхности отливок используется для изучения эстетического вида отливок. Они ищут недостатки на поверхности и под поверхностью отливок, которые могут быть не заметны визуально. На чистоту поверхности стальной отливки может влиять тип рисунка, формовочный песок и покрытие формы, а также вес отливки и методы очистки.

Контроль качества поверхности позволяет выявить дефекты на поверхности и подповерхности стальных отливок.
Внутренняя прочность

Все отливки имеют некоторый уровень дефектов, и спецификация надежности определяет допустимый порог дефекта. Превышение максимально допустимого уровня дефектов приведет к более высокому проценту брака и более высоким затратам на литье. Занижение максимально допустимого уровня дефекта может привести к отказу.

Три общих внутренних дефекта, которые встречаются в стальных отливках:

  1. Пористость
    Пустоты в стальной отливке, которые характеризуются гладкими блестящими внутренними стенками.Пористость обычно является результатом выделения газа или улавливания газа в процессе литья.
  1. Включения
    Кусочки постороннего материала в отливке. Включение может быть металлическим, интерметаллическим или неметаллическим. Включения могут поступать изнутри формы (мусор, песок или материалы стержня) или могут попадать в форму во время заливки отливки.
  1. Усадка
    Вакансия или область с низкой плотностью, как правило, внутри отливки.Это происходит из-за того, что расплавленный островок материала не имеет достаточного количества исходного металла для его подачи в процессе затвердевания. Полости усадки характеризуются шероховатой кристаллической внутренней поверхностью.
Химический анализ

Химический анализ литых сталей обычно выполняется методами влажного химического анализа или спектрохимическими методами. Влажный химический анализ чаще всего используется для определения состава небольших образцов или для проверки анализа продукта после производства.Напротив, анализ с помощью спектрометра хорошо подходит для рутинного и быстрого определения химического состава более крупных образцов в условиях загруженного производственного литейного производства. Литейные предприятия могут проводить химический анализ как на уровне нагрева, так и на уровне продукта.

Тепловой анализ

Во время теплового анализа небольшую пробу жидкой стальной разливки выливают из печи, дают ей затвердеть, а затем анализируют химический состав с помощью спектрохимического анализа. Если состав легирующих элементов неправильный, перед разливкой можно произвести быструю регулировку в печи или ковше.После того, как все сделано правильно, тепловой анализ обычно считается точным представлением состава всей плавкости металла. Однако ожидается изменение химического состава из-за сегрегации легирующих элементов и времени, необходимого для отвода тепла от стали. В процессе заливки может происходить окисление некоторых элементов.

Во время теплового анализа образец жидкой литой стали выливают из печи, дают ему затвердеть, а затем анализируют химический состав с помощью спектрохимического анализа.
Анализ продукции

Анализ продукта выполняется для проверки конкретного химического анализа, поскольку состав отдельных отливок может не полностью соответствовать применимым спецификациям. Это может произойти, даже если продукт был разлит из плавки стали, и анализ плавки был правильным. Отраслевые практики и стандарты допускают некоторые различия между анализом нагрева и анализом продукта.

Испытания стального литья

Различных механических свойств отливок из углеродистой и легированной стали можно добиться путем изменения состава и термообработки литых сталей.Литейные производства используют специализированные методы испытаний для проверки механических свойств перед завершением производства.

Что касается испытания стального литья, в промышленности используются два типа испытаний: разрушающий и неразрушающий. Разрушающее испытание требует разрушения пробной отливки для визуального определения внутренней прочности детали. Этот метод дает только информацию о состоянии тестируемого изделия и не гарантирует, что другие изделия будут исправными. Неразрушающий контроль используется для проверки внутренней и внешней прочности отливки без повреждения самой отливки. После прохождения испытаний отливка может использоваться по назначению.

Свойства при растяжении

Свойства стальных отливок на растяжение являются показателем способности отливки выдерживать нагрузки в условиях медленной нагрузки. Свойства при растяжении измеряются с использованием репрезентативного литого образца, который подвергается контролируемой растягивающей нагрузке — тяговым усилиям, действующим на любой конец растягивающего стержня — до разрушения.После разрушения исследуются свойства при растяжении.

СВОЙСТВА НА РАЗРЫВ

Напряжение, необходимое для разрушения отливки при растяжении или растягивающей нагрузке.

Точка, в которой отливка начинает деформироваться или растягиваться и демонстрирует пластическую деформацию при растяжении.

Мера пластичности или способности отливки пластически деформироваться.

Вторичная мера пластичности отливки.

Демонстрирует разницу между первоначальной площадью поперечного сечения натяжного стержня и площадью наименьшего поперечного сечения после разрушения при растяжении.

Свойства изгиба

Свойства изгиба определяют пластичность отливки с помощью прямоугольного репрезентативного образца, согнутого вокруг штифта под определенным углом. Полученный в результате изогнутый стержень проверяется на предмет нежелательного растрескивания.

Ударные свойства

Ударные свойства — это мера ударной вязкости, полученная в результате испытания энергии, необходимой для разрушения стандартного образца с надрезом. Чем больше энергии требуется для разрушения образца, тем прочнее литой материал.

Твердость

Твердость — это мера устойчивости отливки к проникновению с помощью испытаний на вдавливание.Это свойство указывает на износостойкость и стойкость литых сталей к истиранию. Испытания на твердость также могут обеспечить простой рутинный метод проверки показателей прочности на разрыв в производственных условиях. Результат испытания по шкале твердости обычно тесно коррелирует со свойствами прочности на разрыв.

Услуги по индивидуальному литью

Reliance Foundry работает совместно с клиентами, чтобы определить лучшие физические и химические свойства, термическую обработку и методы испытаний для каждой индивидуальной отливки.Запросите расценки, чтобы получить дополнительную информацию о том, как наша служба кастинга может соответствовать требованиям вашего проекта.

Реклассификация сортов высокопрочного чугуна с шаровидным графитом в соответствии с требованиями проекта

Эту главу читать не обязательно, можно сразу перейти к главе «Выводы».

Эта глава предназначена для тех читателей, которые желают понять и / или внести свой вклад в то, как вышеупомянутые свойства материалов связаны с правилами проектирования в случае оценки перегрузки.

Аналитическая оценка прочности компонентов без технических неисправностей

На рис. 4 все возможные состояния растягивающего напряжения представлены со ссылкой на основную триаду:

Рисунок 4

Возможные состояния напряжения и деформации при растяжении

$$ \ sigma_ {1} \ ge \ sigma_ { 2} \ ge \ sigma_ {3} \ ge 0 $$

(2)

Красная линия слева проведена в предположении совпадения между средним и минимальным главным натяжением, а черная линия справа проведена в предположении совпадения между средним и максимальным натяжением.

Для постоянного максимального главного напряжения минимальное главное напряжение изменяется от

$$ \ sigma_ {3} = 0 \; ({\ text {plane}} \, {\ text {stress}}) $$

(3)

$$ \ sigma_ {3} = \ nu (\ sigma_ {1} + \ sigma_ {2}) \; ({\ text {плоская деформация}} \; {\ varepsilon_ {3}} = 0 ) \; {\ text {или}} \; {\ text {CF}} _ {3} = \ sigma_ {3} / [\ nu (\ sigma_ {1} + \ sigma_ {2})] = 1 $

(4)

, где CF 3 называется «Ограничивающим фактором минимального главного напряжения», так как ν = 0.27 коэффициент Пуассона.

Коэффициент трехосности TF рассчитывается путем деления среднего гидростатического напряжения на эквивалентное напряжение по Мизесу.

В нижней строке диаграммы мы находим весь диапазон плоских напряженных состояний (CF 3 = 0, TF = 0,33 ÷ 0,67), от одноосного до симметричного двухосного напряженного состояния. {2} — \ left ({\ frac {{\ sigma_ {2}}} {{\ sigma_ {1}}}} \ right)} = 1 \ div 0.{2} — 0,80 {\ text {TF}} = 0,63 \ div 0,44 \ div 0,46 $$

(6)

С левой стороны (красная линия) он определяется как:

$$ \ frac {{\ sigma _ {\ text {eq}}}} {{\ sigma_ {1}}} \ приблизительно 1 — 0,37 { \ text {CF}} _ {3} = 1 \ div 0.63 $$

(7)

Справа (черная линия) это определяется как:

$$ \ frac {{\ sigma _ {\ text {eq}}}} {{\ sigma_ {1}}} = 1 — 0,54 \, {\ text {CF}} _ {3} = 1 \ div 0.46 $$

(8)

Как показывает опыт, напряжение в плоскости σ экв ~ σ 1 , а в плоскости деформации σ экв ~ ½ σ 1 .Это помогает понять, как условия плоской деформации способствуют тому, чтобы не допускать деформации, способствуя линейному упругому поведению.

На рис. 4 одноосный испытательный зонд связан с напряженным состоянием TF = 0,33 и CF 3 = 0, в то время как три различных испытательных зонда с тупым надрезом, имеющие промежуточный коэффициент ограничения, используются для измерения «деформации при отказ по сравнению с фактором трехосности ».

Критерий критической деформации FKM

В FKM, 13 мы находим следующий критерий критической деформации ε ertr :

$$ \ varepsilon _ {\ text {ertr}} = \ varepsilon _ {\ text { ref}} \ quad {\ text {for}} \, {\ text {TF}} \ le 1/3 \; {\ text {или}} \; \ varepsilon _ {\ text {ref}} \ le \ varepsilon _ {\ text {th}} $$

(9)

$$ \ varepsilon _ {\ text {ertr}} = \ varepsilon _ {\ text {th}} + 0.{{3 {\ text {TF}}}} \ quad {\ text {for}} \; {\ text {TF}}> 1/3 \; {\ text {and}} \; \ varepsilon _ {\ text {ref}}> \ varepsilon _ {\ text {th}} $$

(10)

, где

$$ \ varepsilon _ {\ text {ref}} = A_ {5} \, {\ text {для сталей и}} \, 0.4 \, A_ {5} \, {\ text {для ковкого чугуна }} $$

(11)

$$ \ varepsilon _ {\ text {th}} = 5 \% \, {\ text {для сталей и}} \, 4 \% \, {\ text {для ковкого чугуна, когда}} A_ {5} \ ge 6 \% $$

(12)

$$ \ varepsilon _ {\ text {th}} = R_ {p0.2} / E \; {\ text {when}} \, A_ {5} <6 \% $$

(13)

Сталь определяется как пластичный материал, а SGCI определяется как полувязкая, если A 5 ≥ 6%, и непластичная, если A 5 <6%. Атрибут «пластичный» для стали и «полувязкий» для SGCI зависит от поведения после образования шейки в квазистатическом испытании на одноосное растяжение.

Обычные стали претерпевают явные ограничения по площади после начала образования шейки, в то время как ковкий чугун ломается до, во время или после начала образования шейки, но, в любом случае, с уменьшением площади, несопоставимым с характеристиками сталей.Это происходит из-за сфероидов.

Как различное поведение после образования шейки влияет на различные свойства конструкции — сложный вопрос, который не будет рассматриваться в этом обсуждении. Здесь мы просто наблюдаем, как для SGCI можно использовать два разных подхода:

  1. 1.

    На основе ε ref = 0,4 A 5 , рекомендации FKM, консервативные, см. Рис. 5;

    Рисунок 5

    Критическое значение общей деформации для полувязких и хрупких материалов (FKM)

  2. 2.

    На основе ε ref = A 5 , неконсервативно, см. Рис. 6.

    Рис. 6

    Критическое значение общей деформации для пластичных материалов (сталей) (FKM)

В любом случае положительный эффект высокого удлинения при разрыве A 5 усиливается при низких TF (плоском напряжении), как это происходит на гладкой или тупой поверхности отливки с надрезом при отсутствии дефектов и локальных трещинах. приложенные нагрузки.{2} $$

(15)

и

$$ \ varepsilon _ {\ text {th}} = \, 4 \% $$

(16)

( ν коэффициент Пуассона, TF коэффициент трехосности).

Истинная пластическая деформация при испытании на одноосное растяжение оказалась равной ε f = 14,45%, что соответствует техническому значению A 5 = 16,34%.

Результат соответствует критерию FKM, если принят подход (2).

Двойной критерий FKM для критического эквивалентного напряжения

Критическое эквивалентное напряжение в контрольной точке, иначе обозначенное как статическая прочность компонента, с использованием подхода к локальному напряжению в соответствии с рекомендациями FKM, 13 при растяжении определяется по

$$ \ sigma_ { \ text {SK}} = R_ {p0.2} n_ {pl} $$

(17)

, где n pl — коэффициент сечения двойного критерия

$$ n_ {pl} = {\ hbox {min}} \ left ({\ sqrt {\ frac {{E \ varepsilon _ {\ text {ertr}} }} {{R_ {p0.2}}}}; K_ {p}} \ right) $$

(18)

Первый член представляет собой квадратный корень из отношения между полной критической деформацией ε ertr и упругой деформацией при текучести R p 0,2 / E .

Первый критерий для σ SK на растяжение

$$ \ sigma _ {\ text {SK}} = \ sqrt {{\ text {ER}} _ {p0.2} \ varepsilon _ {\ text { ertr}}} \ quad \ left ({M_ {1}, \, M_ {2}, \, M_ {3} \, {\ text {when}} \, {\ text {TF}} = 0.33,0.67,1.80} \ вправо) $$

(19)

представляет собой максимальную упругость по Нейберу, применяемую к идеально эластичной модели из идеально пластичного материала. Такой параметр можно принять как «Индекс материала Эшби» 1 при оценке TF = 0,33, 0,67, 1,80 соответственно.

Второе слагаемое в (18) — это коэффициент пластичности надрезов, определяемый не зависящим от материала геометрическим коэффициентом, рассчитанный с использованием модели упругого идеально пластичного материала (например,g., 1,5 для прямоугольного сечения при изгибе), умноженное на

$$ 0,5 \, \ left ({1 + R_ {m} /R_{p0.2}} \ right) \, {\ text {только если} } \, R_ {m} /R_{p0.2} \ ge 1.33 \, \ left ({\ text {Вклад деформационного упрочнения в эффективный выход}} \ right) $$

(20)

Умножив на R p 0,2 , мы получим предел текучести смещения, участвующий в оценке доходности сечения нетто

$$ R _ {{p, {\ text {ers}}}} = 0.5 \ left ({R_ {p0.2} + R_ {m}} \ right) \, {\ text {if}} \, R_ {m} /R_{p0.2} \ ge 1.33; R _ {{p, {\ text {ers}}}} = R_ {p0.2} \, {\ text {if}} \, R_ {m} /R_{p0.2} <1.33 \ left ({M_ {4}} \ right) $$

(21)

R p , ers также считается «Индексом материалов Эшби».

Предлагаемая реклассификация может затем поддержать статическую оценку FKM с использованием подхода локального напряжения со следующими свойствами материала, связанными с каждой маркой:

$$ \ begin {align} & {\ text {Yield Strength}} \, R_ {p0 .2} \ quad \ left ({P_ {1}} \ right) \\ & {\ text {Strength Ratio}} \, R_ {m} /R_{p0.2} \ quad \ left ({P_ {2} } \ right) \\ \ end {align} $$

и следующие индексы материалов:

  • M 1 , M 2 , M 3 критическая деформация максимально допустимый пик упругости Нейбера при растяжении, примененный к модели идеально эластичного идеально пластичного материала при TF = 0,33, 0,67, 1,80;

  • M 4 смещение предела текучести при растяжении, что способствует оценке текучести сечения нетто при деформационном упрочнении.

Обратите внимание, что также A 5 является свойством материала и что также MQI является индексом материала; однако они не используются напрямую в проектировании, а используются на этапах расчета для M 1 , M 2 , M 3 , которые могут быть непосредственно использованы при проектировании.

Для этого A 5 и MQI намеренно не классифицируются как «Материальная собственность Эшби» и «Индекс материалов Эшби».”

Приведенные конструктивные свойства и индексы материалов позволяют прогнозировать возникновение разрушения, но они не дадут никакой информации о его возможном развитии, что является областью оценки при циклических нагрузках и / или механике разрушения и / или упругости. –Пластический анализ и / или другие критерии оценки.

Проектные потребности, вытекающие из BS 7910: 20058 и эквивалентных процедур SINTAP и R6: Допустимость дефектов

Мы рассматриваем подход статической механики разрушения, применяемый к компоненту с трещиной, характеризующемуся напряженным состоянием плоской деформации за пределами вершины трещины.Цель состоит в том, чтобы измерить вязкость материала при плоской деформации и линейном упругом разрушении K IC , независимо от испытательного зонда, а затем непосредственно применительно к конструкции.

$$ {\ text {Плоская деформация Линейная упругая вязкость разрушения}} \ quad K _ {\ text {IC}} \ quad \ quad \ left ({P3} \ right) $$

Некоторые марки SGCI (например, перлитные , высокопрочный ADI) позволяют проводить прямые измерения K IC в соответствии со стандартом ASTM E399 с использованием испытательного зонда CT разумного размера (например,g., взято из испытательного образца Y50 [мм]). Другие марки (например, низкокремнистый феррит, низкопрочный ADI) не подходят. Марки, содержащие значительное количество проэвтектоидного феррита при низком / нормальном содержании кремния, требуют подхода J-тестирования.

EN 1563: 2018 Приложение h21 сообщает: «Что касается возникновения нестабильного распространения трещин в условиях линейной упругости, значения вязкости разрушения K IC в соответствии с« ISO 12135: 2016 и / или ASTM E399: 2012 » считаются передаваемыми на компонент.»

« Единственными характеристическими значениями материала, которые должны рассматриваться как передаваемые компоненту в отношении инициирования распространения трещин в упруго-пластических условиях, являются значения физической вязкости при инициировании трещин (например, J i в соответствии с ISO 12135), за исключением любой рост трещин. Характеристическая вязкость при инициировании трещины J Ic в соответствии с ASTM E 1820 содержит значительные количества пластичного разрыва и не удовлетворяет вышеуказанному условию, если не выполняются дополнительные требования достоверности.

Baer5 также сообщает: «Как было показано для ковкого чугуна, значение вязкости при возникновении трещин в результате механики упруго-пластического разрушения может варьироваться до 60%, даже если один и тот же набор данных анализируется просто с использованием разных определений из разных изданий. нескольких стандартов испытаний ASTM и ISO ».

При наличии действительного Дж i (интеграл Дж в начале роста трещины) его можно преобразовать в условиях плоской деформации в

$$ K _ {\ text {I}} ^ {\ text {J}} = \ sqrt {\ frac {{EJ_ {i}}} {{1 — \ upsilon ^ {2}}}} $$

(22)

будет использоваться с тем же значением K IC .

Мы предлагаем описать эту возможность, используя следующие предложения: «Настоящий испытательный датчик не может вести себя в условиях линейной упругости с исследуемым материалом. Если испытательный зонд изменится в соответствии с требованиями линейной упругости, то будет измерено действительное значение K IC K J I ».

EN 1563: 2018 Приложение h21 сообщает: «Что касается выполнения оценки механического разрушения компонентов из чугуна с шаровидным графитом, доступны компиляции технических правил и положений, таких как британский стандарт BS 7910 или европейская процедура FITNET.Вышеупомянутые правила основаны на Диаграмме оценки отказов (FAD).

Рассмотрим типовой компонент с острыми выемками, нагруженный типовой схемой нагрузки P , при этом материал ведет себя совершенно линейно и упруго. Предположим, что компонент также имеет трещину на вершине надреза и что трещина открывается в режиме I. Коэффициент интенсивности напряжений (SIF) K I пропорционален нагрузке P и таблицам или расчету линейно-упругого МКЭ дает коэффициент пропорциональности.{2} $$

(24)

и является постоянной характеристикой геометрии компонента, схемы нагружения, определения эталонного напряжения, но не зависит от интенсивности P нагрузки.

От: 22

«Поскольку существует только один раствор K I , предельная нагрузка», затем σ ref , «зависит от того, находится ли образец в плоском напряжении или плоской деформации», тогда вообще говоря, от напряженного состояния, «и от того, принят ли критерий текучести по Мизесу или Трески», а затем, вообще говоря, по критерию текучести.

Здесь мы предполагаем, что σ ref всегда определяется со ссылкой на плоское деформированное состояние напряжения и критерий текучести по Мизесу.

Если σ ref определено (с использованием доступных формул для стандартных геометрических форм и / или, как правило, с помощью линейно-упругого анализа МКЭ) в соответствии с критерием текучести одновременно с началом роста трещины, то формулы (23) и / или (24) можно рассматривать как прогноз начала роста трещины на основе простого расчета линейной упругой КИН.{n} $$

(30)

Показатель деформационного упрочнения n принимается равным эмпирическому нижнему пределу

$$ n = 0,3 \ left ({1 — \ frac {{R_ {p0.2}}}} {{R_ {m}}} } \ right) $$

(31)

, как предложено в литературе 2,8,22

Значение уравнения. (28) заключается в том, что, когда пластическая зона за вершиной трещины велика (EPFM), линейный упруго рассчитанный SIF (правая часть уравнения) в момент начала роста трещины ниже K IC .{2} \) характерная длина материала;

  • Эквивалентная длина геометрической линейно-упругой трещины α 2 a.

  • Степень обжатия предсказуема, и тогда этого достаточно для анализа линейной упругости для расчета нагрузки при инициировании роста трещины при линейно-упругом плоском деформированном состоянии напряжения, даже когда компонент ведет себя в режиме EPFM за пределами вершины трещины. {2 }} \ right)}} {E} = {\ text {const}} $$

    (32)

    состояние.

    Линия оценки отказов представлена ​​на рис. 7.

    Рисунок 7

    Для α 2 a a 0EP , LEFM является доминирующим, а линия оценки отказов имеет вид (25 ).

    Для α 2 a < a 0EP , EPFM является доминирующим, и линия оценки разрушения определяется формулой (28) до тех пор, пока эталонное напряжение не станет меньше предела текучести смещения.

    Поскольку линейная нагрузка упруго увеличивает расчет опорного напряжения на линии CDE, мы имеем в D a SIF = K I < K IC , в соответствии с которым начинается рост трещины.{i}}} {{R_ {p0.2}}} $$

    (35)

    Изменение координат графически представлено на рис. 8.

    Рисунок 8

    Статическая диаграмма Китагавы — изменение координат для FAD

    На рисунке 9 показаны FAD в начале роста трещины в соответствии с BS 7910: 20058 Level 2B (и эквивалентным SINTAP и процедуры R6), где соотношение между K r и L r в плоской деформации определяется как

    $$ K_ {r} = \ left ({\ frac {{E \ varepsilon _ {\ text {ref}}}} {{L_ {r} R_ {p0.{- 0.5} $$

    (36)

    возможной оценки, когда свойства материала предел текучести ( P 1 ) и

    $$ {\ text {Модуль Юнга}} \; E \ quad \ quad \ left ({P_ {4}} \ right ) $$

    и индекс материала

    $$ N = 1 / n \ quad \ left ({M_ {5}} \ right) $$

    (37)

    позволяют построить конститутивную кривую Рамберга – Осгуда.

    Рисунок 9

    FAD, как в BS 7910: 2005 Уровень 2B

    Выявлены два потенциальных режима обрушения (BS 7910: 20058, приложение P):

    Обрушение конструкции из-за сильной деформации — обрушение общего сечения, когда происходит обрушение вдали от дефектного участка или на него не влияет наличие дефекта, FAD не учитывает.8

    «Базовое напряжение» σ ref — это напряжение, используемое для рассмотрения пластического разрушения. 8

    Приложение P (нормативное) BS 7910: 20058 предоставляет формулы для расчета σ ref для местных условий. и / или обрушение сечения нетто для различных структурных конфигураций в зависимости от приложенной нагрузки.

    L r , отношение приложенной нагрузки к пределу текучести, является мерой степени пластичности на вершине трещины и должно быть ограничено максимальным значением, называемым «напряжением течения» или «эффективным». текучесть после деформационного упрочнения »: 8

    $$ L_ {r \, \ hbox {max}} = \ frac {1} {2} \ left ({1 + \ frac {{R_ {m}}} {{R_ {p0.2}}}} \ right) \ quad \ left ({M_ {6}} \ right) $$

    (38)

    M 6 — это «индекс материалов Эшби», отличный от M 4 , поскольку последний подвергается пороговому значению для отношения прочности.

    Для большинства приложений допустимо использовать инженерные данные о напряжении и деформации, но важно сосредоточить расчетные точки вокруг R p 0,2:

    L r = 0.7–0,9–0,98–1,0–1,02–1,1–1,2 и интервалы от 0,1 до «эффективного выхода». 8

    Марки материалов с шаровидным графитом показывают коэффициенты текучести, изменяющиеся в диапазоне, как

    $$ \ frac {{R_ { p0.2}}} {{R_ {m}}} = 0,58 \ div 0,83 $$

    (39)

    и / или

    $$ \ frac {{R_ {m}}} {{R_ {p0.2}}} = 1.71 \ div 1.20 $$

    (40)

    отсюда

    $$ \ frac {1} {N} = n = 0,125 \ div 0,050 $$

    (41)

    На рис.9 показаны две крайние составляющие кривые (42), не зависящие от компонентов.

    Схема нагружения компонента с трещиной, подверженного приложенной основной (способствующей текучести) нагрузке, представлена ​​точкой ( L r , K r ), расположенной на прямой линия, начавшаяся в (0, 0) с уклоном:

    $$ \ frac {{K_ {r}}} {{L_ {r}}} = \ frac {{K _ {\ text {I}}}} { {K _ {\ text {IC}}}} \ frac {{R_ {p0.2}}} {{\ sigma _ {\ text {ref}}}} = \ left ({\ frac {{K _ {\ text { I}}}} {{\ sigma _ {\ text {ref}}}}} \ right) \ left ({\ frac {{R_ {p0.2}}} {{K _ {\ text {IC}}}}} \ right) $$

    (43)

    Наклон определяется как вклад двух членов:

    • K I / σ ref , линейный, упруго представляющий геометрию, трещину, нагрузку, предполагающий плоское деформированное состояние напряжения и критерий фон Мизеса, не зависящий от материала и соответствующий эффективной длине трещины α 2 a на диаграмме Китагавы;

    • R p 0.{2} \ quad \ left ({M_ {7}} \ right) $$

      (45)

      и «Эффективная длина трещины» α 2 a .

      Давайте сравним два материала, представляющих весь диапазон марок SGCI, имеющих любой R p 0,2 и любой K IC , но с разными показателями деформационного упрочнения n и, следовательно, с разными степенями Рамберга – Осгуда. показатели закона

      $$ N = 8 \, {\ text {первое и}} \, N = 20 \; {\ text {второе}}, $$

      с

      $$ R_ {m} / R_ {p0.2} = 1.71 \; {\ text {и}} \; 1.20 \; {\ text {соответственно}}, $$

      и

      $$ L_ {r \, \ hbox {max}} = 1.36 \ ; {\ text {и}} \; 1.10 \; {\ text {соответственно}} $$

      На рис. 9 жирные черные и красные сплошные линии нарисованы по (36), а тонкие — с учетом только первый член (см. 23).

      На рис.9 схема нагружения SF = 0,35 ÷ 0,51 (значения зависят только от W / a ) соответствует условию соответствия 2,5 ( K IC / R p 0 .{4}}}} \ right) $$

      (49)

      , когда a / W находится в диапазоне 0,4 ÷ 0,7. ASTM не указывает никакого выражения для эталонного напряжения.

      Материальное отношение K I / σ ref , в условиях плоской деформации и с использованием критерия текучести фон Мизеса, зависит только от глубины трещины a и отношения связки a / W и, следовательно, происходит от двумерной модели.

      Схема нагружения SF = 2,4 (постоянная для всех материалов) соответствует переходу между LEFM и EPFM согласно схематической диаграмме Китагавы4.

      Режим EPFM длится до тех пор, пока нагрузка не достигнет значения σ ref = R p 0,2 , при SF в зависимости от индекса материала R p 0,2 / E .

      $$ \ frac {{R_ {p0.2}}} {E} \ quad \ left ({M_ {8}} \ right) $$

      (50)

      Этот индекс материала не представляет интереса при выборе материала в семействе SGCI, но он представляет интерес, когда выбор делается между марками SGCI и другими семействами материалов, такими как стали и / или алюминиевые сплавы.

      SGCI, рассматриваемые в этой статье, могут быть загружены при σ ref = R p 0,2 (инициирование роста трещины при плоской деформации) при SF в диапазоне от 9 для ферритного DI с низким содержанием кремния и 5 для высокопрочный ADI.

      При более низких эквивалентных длинах трещин нагрузка может быть больше, чем текучесть до начала роста трещины плоской деформации (PYFM, Post Eield Fracture Mechanics), до максимального значения отсечки L r max R п. 0.{2} — 1.1592 N + 14.349 $$

      Классы серого чугуна


      На главную> Советы и факты> Механические свойства серого чугуна> Классы

      Серый чугун обычно классифицируют по минимальной прочности на разрыв. Серый чугун класса 30 означает, что он имеет номинальную прочность на разрыв 30 000 фунтов на квадратный дюйм. В Международном стандарте или системе Sl аналогичное железо будет марки 220 с пределом прочности на разрыв 220 МПа (мегапаскалей) или 220 ньютонов на квадратный миллиметр.Обозначение класса может использоваться для обозначения марки чугуна, даже если предел прочности на разрыв не является важным соображением и не может быть определен или испытан. Однако, когда обозначение класса используется в сочетании со стандартной спецификацией, которая требует минимального предела прочности на разрыв, проводятся фактические испытания на растяжение, чтобы определить, соответствует ли металл этому требованию.

      Серый чугун определенного размера или типа отливки также может быть удовлетворительно обозначен по их твердости по Бринеллю (см. Таблицу 2).Это обозначение имеет то преимущество, что используется неразрушающий контроль, который может применяться при обычном контроле. Эти методы обозначения подходят для большинства применений, поскольку общие технические свойства серого чугуна могут быть связаны с его прочностью и твердостью.

      Химический состав серого чугуна обычно не указывается, поскольку он не обеспечивает получение определенных механических свойств. Однако для специальных применений можно указать некоторые аспекты химического состава, чтобы гарантировать пригодность утюга для конкретных нужд.Например, может быть указан диапазон содержания сплава, чтобы гарантировать адекватную реакцию на термообработку или обеспечить прочность или стойкость к окислению при эксплуатации при красном нагреве. Для обеспечения адекватной стойкости к тепловому удару может быть указано минимальное содержание углерода.

      Таблица 2. Марки отливок из автомобильного серого чугуна
      , обозначенные твердостью по Бринеллю, согласно спецификации SAE J431

      Класс SAE

      Указанная твердость BHN *

      Минимальная прочность на растяжение для целей проектирования

      Прочие требования

      G1800 187 макс. 18000 фунтов на кв. Дюйм 124 МПа
      G2500 170-229 25000 фунтов на кв. Дюйм 173 МПа
      G2500 ** 170-221 25000 фунтов на кв. Дюйм 173 МПа 3.4% мин. C и микроструктура указана
      G3000 187-241 30,000 фунтов на кв. Дюйм 207 МПа
      G3500 207-255 35000 фунтов на кв. Дюйм 241 МПа
      G3500b ** 207-255 35000 фунтов на кв. Дюйм 241 МПа 3,4% мин. C и микроструктура указаны
      G3500c ** 207-255 35000 фунтов на кв. Дюйм 241 МПа 3.5% мин. C и микроструктура указаны
      G4000 217-269 40,000 фунтов на кв. Дюйм 276 МПа
      • * Твердость в обозначенном месте на отливках.
      • ** Для таких применений, как тормозные барабаны, диски и диски сцепления, чтобы противостоять термическому удару

      Следующая: Твердость >>
      Предыдущая: << Эффект раздела

      Если вы хотите получить дополнительную информацию о Atlas Foundry Company, отливках из серого чугуна и других услугах, которые мы предоставляем, позвоните нам по телефону (765) 662-2525 , заполните нашу контактную форму или напишите в отдел продаж.

      Услуги | Продукты | Оборудование | Преимущества | FAQs
      Советы и факты | Ссылки | О литейной фабрике Атлас | Глоссарий литейного производства
      Свяжитесь с Atlas Foundry | Карта сайта | Вернуться домой


      Atlas Foundry Company, Inc.

      Добавить комментарий

      Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

      [an error occurred while processing the directive]