Для изготовления отливок предусмотрены следующие марки:
СЧ10 СЧ15 СЧ20 СЧ25 СЧ30 СЧ35
По требованию потребителей допускаются марки –
СЧ18 СЧ21 СЧ24
Цифра - величина минимального временного сопротивления при растяжении в МПА 10-1
Обозначение: СЧ10 ГОСТ 1412-85
Серый чугун
| Марка | Применение |
| Сч10 | неответственное литье, печное литье, канализационные трубы, строительные колонны, фундаментные плиты, крышки, кожуха, корпуса |
| Сч15 Сч18 Сч20 | машиностроительные отливки, станины, корпуса, шкивы |
| Сч25 Сч30 Сч35 | ответственные отливки |
Наименее прочные чугуны на ферритной основе.
Серый чугун- это "сталь, испорченная графитом", графит имеет ничтожную прочность, играет роль надрезов, трещин, разопрочняющих чугун.
Серому литейному чугуну (на любой основе) свойственны почти полное отсутствие относительного удлинения и очень низкая ударная вязкость.
Помимо отрицательных сторон пластинчатого графита необходимо знать и положительную его роль:
* графит улучшает обрабатываемость резанием, т.е. образуется ломкая стружка
* улучшает антифрикционные свойства, играя роль смазки
* благодаря графиту быстро гасятся вибрации (микро пустоты заполненные графитом)
* делает чугун нечувствительным к концентрациям напряжений.
Серый чугун повышенной прочности имеет перлитную основу и более мелкие, завихренные пластины графита. Прочность их обеспечивается модифицированиеим.
Модификаторами служат ферросилиций, силикокальций, их добавляют в количестве 0,1-0,3 % от массы чугуна прямо в ковш при заливке.
Высокопрочные чугуны
Высокопрочным называют чугуны, в которых графит имеет шаровидную форму. Его получают присадкой в жидкий чугун небольших добавок щелочных или щелочноземельных металлов, чаще всего это магний в количестве 0,03-0,07%. По содержанию остальных элементов высокопрочный чугун не отличается от серого.
Шаровидный графит является менее сильным концентратором напряжений, чем пластинчатый графит и поэтому значительно меньше ослабляет металлическую основу. Высокопрочный чугун обладает более высокими механическими свойствами. Он имеет хорошие литейные свойства, хорошо обрабатывается резанием, гасит вибрации, имеет высокую износостойкость, удовлетворительно сваривается.
По ГОСТ 7293-85 производится 8 марок высокопрочных чугунов.
ГОСТ 7293-85 Чугун с шаровидным графитом для отливок
Марки: ВЧ35,ВЧ40, ВЧ45, ВЧ50, ВЧ60, ВЧ70,ВЧ80, ВЧ100
Обозначение: ОТЛИВКА ВЧ 60 ГОСТ 7293-85
Цифра – минимальное значение временного сопротивления при растяжении в Мпа 10-1
Марка чугуна определяется его временным сопротивлением при растяжении и условным пределом текучести.
Высокопрочные чугуны
| Марка чугуна | Временное сопротивление при растяжении Мпа кг/мм2 | Условный предел текучести Мпа кг/мм2 |
| ВЧ35 | 350 (35) | 220 (22) |
| ВЧ40 | 400(40) | 250(25) |
| ВЧ45 | 450(45) | 310(31) |
| ВЧ50 | 500(50) | 320(32) |
| ВЧ100 | 1000(100) | 700(70) |
Высокопрочные чугуны обладают высоким пределом текучести, выше, чем у стальных отливок.
Химический состав ВЧ следующий: 3,1-3,2%С, 2,6-2,9 % кремния, 0,6-0,8 %Мп, до 0,12%Р, до 0,03% серы, 0,02-0,03% магния.
Сочетая в себе высокие физико-механические свойства, высокопрочный чугун может быть использован взамен обычного серого чугуна, кованной и литой стали, а также сплавов на основе меди во многих отраслях машиностроения. Это - шпиндели карусельных станков, детали кузнечно-прессового оборудования, изложницы для разливки стали, штампы, коленчатые валы, поршневые кольца, картеры, кронштейны, подшипники качения, детали ходовой части тепловозов., подъемно-транспортные устройства, корпуса паровых турбин и др.
Ковкие чугуны
Ковкими называют чугуны, в которых графит имеет хлопьевидную форму.
Ковкие чугуны – условное название более пластичного по сравнением с серым чугуна. Их получают в результате специального графитизирующего отжига доэвтектического белого чугуна.
При производстве ковкого чугуна очень важно, чтобы отливки белого чугуна, подвергаемого отжигу, были тонкостенными (не более 40-50мм), в противном случае в сердцевине при кристаллизации будет выделяться пластинчатый графит и чугун станет непригодным для отжига.
График отжига белого чугуна для получения ковкого
Химический состав белого чугуна, отжигаемого на ковкий чугун, выбирается в пределах:
2,5-3,0 %С 0,7-1,5 % кремния, 0,3- 1,0 % Мп, серы менее 0,12%, Р менее 0,18%
Для ускорения отжига чугун модифицируют алюминием, выполняют отжиг в защитной атмосфере. В этом случае длительность процесса отжига уменьшается до 24-60 часов.
Металлическая основа ковкого чугуна может быть ферритной. Либо перлитной. Излом ферритного ковкого чугуна – бархатисто черный вследствие большого количества графита.
При перлитной основе (отсутствует выдержка ниже эвтектоидного интервала температур), излом у такого чугуна – светлый – сталистый.
По ГОСТ 1215-79 ковкие чугуны маркируют:
КЧ37-12
Первая цифра – временное сопротивление в кг/мм2,
вторая – относительное удлинение в %
Обозначение - Отливка КЧ30-6–Ф ГОСТ 1215-79
Отливка КЧ60-3-П ГОСТ 1215-79
* Ф – обозначает – ферритного класса
* П – обозначает -перлитного класса
Марки ковких чугунов:
КЧ30-6, КЧ33-8, КЧ35-10, КЧ37-12,
КЧ 45-7, КЧ50-5, КЧ55-4, КЧ60-3, КЧ65-3
Из отливок ковкого чугуна изготавливают детали, работающие при ударных и вибрационных нагрузках
| Марка чугуна | Применение |
| КЧ37-12, КЧ35-10 (Ф основа) | Детали, эксплуатируемые при высоких динамических и статических нагрузках – картеры редукторов, ступицы, крюки, скобы |
| КЧ30-6, КЧ33-8 (Ф основа) | Менее ответственные детали – головки, хомутики, гайки, глушители, фланцы, муфты |
| КЧ50-5, КЧ 55-4 (П основа) | Вилки карданных валов, звенья и ролики цепей конвейера, втулки, муфты, тормозные колодки |
Ковкие чугуны широко применяются в сельскохозяйственном, автомобильном, текстильном машиностроении, в судо, -котло,- вагоно и дизелестроении.
Недостаток – высокая стоимость из-за длительного отжига.
| Чугун | Ϭв МПа | δ % | НВ |
| КЧ 30-6 | 100-163 | ||
| КЧ 37-12 | 110-163 | ||
| КЧ 60-3 | 200-269 |
Лекция 8
«Термическая обработка