Бял чугун

Белият чугун е вид чугун, който съдържа въглеродни съединения. В тази сплав те се наричат ​​циментити. Този метал е получил името си поради характерния си бял цвят и блясък, който е ясно видим при скъсването. Този блясък се проявява поради факта, че в състава на такъв чугун няма големи включвания на графит. В процентно изражение това е не повече от 0,3%. Следователно тя може да бъде открита само чрез спектрален или химичен анализ..

Състав и видове бял чугун

Белият чугун се състои от така наречената циментова евтектика. В тази връзка той е разделен на три категории:

  • Хипоевтектика. Това са сплави, в които въглеродът не надвишава 4,3% от общия състав. Получава се след пълно охлаждане. В резултат на това той придобива характерната структура на такива елементи като перлит, вторичен цементит и ледебурит..
  • Евтектическа. Те имат съдържание на въглерод от 4,3%.
  • Хиперевтектичен бял чугун. Съдържанието надвишава 4,35% и може да достигне 6,67%.

В допълнение към горната класификация той се разделя на обикновен, избелен и легиран.

Вътрешната структура на белия чугун е сплав от два елемента: желязо и въглерод. Въпреки високотемпературното производство, той запазва фино зърнеста структура. Следователно, ако счупите част, направена от такъв метал, ще се наблюдава характерен бял цвят. Освен това, в структурата на хиперевтектична сплав, например твърди класове, освен перлит и вторичен циментит, винаги присъства и цементит. Процентът му може да бъде близо 100%. Това е характерно за евтектичния метал. За третия тип структурата е състав на евтектика (LP) и първичен циментит.

Една от разновидностите на такива сплави е така нареченият охладен чугун. Основата му, тоест сърцевината, е сив или нодуларен чугун. Повърхностният слой съдържа висок процент елементи като ледебурит и перлит. Ефектът на избелване с дълбочина до 30 мм се постига чрез метода за бързо охлаждане. В резултат на това повърхностният слой е бял и след това отливката се състои от обикновена сива сплав..

Бяла чугунена структура

В зависимост от процента на легирани добавки се различават следните видове метал:

  • нисколегирани (те съдържат не повече от 2,5% легиращи елементи);
  • средно легирани (процентът на такива елементи достига 10%);
  • силно легирани (при които количеството легиращи добавки надвишава 10%).

Като легиращи добавки се използват доста общи елементи. Така полученият легиран бял чугун придобива нови, предварително определени свойства..

Свойства на бял чугун

Всяка чугунена сплав, от една страна, е много здрава, но в същото време има достатъчно крехкост. Следователно основните положителни свойства на белия чугун са:

  • Висока твърдост. Това значително усложнява обработката на частите, по-специално рязането.
  • Много високо съпротивление.
  • Отлична износоустойчивост.
  • Добра устойчивост на повишено излагане на топлина.
  • Достатъчна устойчивост на корозия, включително към различни киселини.

Белите чугуни, с намален процент на въглерод, са по-устойчиви на високи температури. Това свойство се използва за намаляване на броя на пукнатините в отливките..

Външен вид на бял чугун

Недостатъците включват:

  • Ниски леярски свойства. Има лошо пълнене на плесен. По време на наливането могат да се образуват вътрешни пукнатини.
  • Повишена крехкост.
  • Лоша обработваемост на самите отливки и на части от бяло желязо.
  • Голямо свиване, което може да достигне 2%.
  • Ниска устойчивост на удар.

Друг недостатък е лошата заваряемост. Проблемите при заваряването на части, изработени от такъв материал, са причинени от образуването на пукнатини по време на заваряването, както по време на нагряване, така и при охлаждане..

Маркировка от бял чугун

За маркиране на бял чугун се използват букви от руската азбука и цифри. Ако в него има примеси, тогава маркировката започва с буквата "СН". Съставът на наличните легиращи добавки може да се определи от следващите букви P, PL, PF, PVK. Те показват наличието на силиций. Ако полученият метал има повишена устойчивост на износване, тогава маркировката му ще започне с буквата "I", например ICH, ICh. Например, наличието на обозначението "Ш" в маркировката означава, че структурата на сплавта съдържа сферичен графит.

Цифрите показват количеството допълнителни вещества, присъстващи в белия чугун.

Марката CHN20D2HSH означава следното. Това е топлоустойчив високолегиран метал. Съдържа следните елементи: никел - 20%, мед - 2%, хром - 1%. Останалите елементи са желязо, въглерод, сферичен графит.

Област на приложение

Тази сплав се използва в следните индустрии: машиностроене, машиностроене, корабостроене. От него се правят някои елементи на домакинските продукти. В машиностроенето се използва за производство: части за камиони и автомобили, трактори, комбайни и други селскостопански машини. Използването на легиращи добавки дава възможност да се получат специално определени свойства. Например, те се използват при производството на плочи с различни повърхностни форми..

Леене от бяло желязо

Избеленият чугун има доста ограничена област на приложение. От него се правят части от проста конфигурация. Например: топки за мелници, колела за различни цели, части за валцови мелници.

Той се използва широко при производството на части за такива големи възли като хидравлични и формовъчни машини и други индустриални механизми в тази посока. Специфична особеност на тяхната работа е, че те са постоянно изложени на абразивни материали.

Бял чугун

Металните сплави от желязо и въглерод, където съдържанието на втория елемент надвишава 2,14%, се наричат ​​чугуни. Белите чугуни включват онези сплави, в които въглеродът е представен под формата на железен карбид Fe3C (циментит). Именно поради светлия цвят на почивката те се наричат ​​бели..

Условията за производство на отливки от бял клас са дадени в ГОСТ 1215-79 и ГОСТ 26358-84. Те съдържат технически изисквания, процедура за приемане, изпитване, транспортиране и съхранение на чугунени сплави. Маркирано с буквите BCH.

Видове произведен бял чугун

В зависимост от кристалната структура, както и от наличието и съотношението на съставните елементи, белите чугуни се разделят на:

  • обикновен;
  • сплав;
  • топлоустойчив;
  • неръждаема.

Като отделен вид се отличават чугунните сплави с високо специфично електрическо съпротивление..

Вътрешната структура на обикновения бял чугун съдържа въглерод под формата на зърна циментит. Количеството въглерод влияе върху точката на топене и в зависимост от това чугуните се разделят на:

  1. хипоевтектик с по-ниска точка на топене, въглерод не повече от 4,3%;
  2. евтектика със съдържание на въглерод 4,3%;
  3. хиперевтектика - повече от 4,35% и може да достигне - 6,3%.

Ефектът от избелването на чугуна се постига чрез бързо охлаждане на отливката, което в резултат е неравномерно по своя състав. Най-горният слой с дебелина до 30 мм става бял, а останалата част от сърцевината е обикновен сив чугун.

Предимства и недостатъци

Както всички чугунени сплави, белите се отличават с висока якост, съчетана с чупливост при силен механичен удар. Сред основните положителни качества на белия чугун са:

  • висока твърдост;
  • високо съпротивление;
  • износоустойчивост;
  • повишена устойчивост на корозия.

Важно качество на белите чугуни се счита за много добра устойчивост на високи температури, което се използва за намаляване на броя на пукнатините в оригиналните отливки..

Основните недостатъци включват такива качества като:

  • крехкост и възможност за разрушаване при механично напрежение;
  • лошо качество на леене и лошо пълнене на мухъл;
  • вероятността от образуване на вътрешни пукнатини по време на леенето;
  • сложна и нискокачествена обработка.

Образуване на дефекти по време на заваряване поради бързо изгаряне на въглерод и образуване на пори.

Област на приложение

Обикновеният бял чугун се използва много ограничено, тъй като е слабо приложим за механична и термична обработка. За производството на продукти той често се използва под формата на сурови или частично обработени отливки..

Сплавта е най-широко използвана при производството на големи части с проста конфигурация. Това са корпуси и части за металообработващи машини и валцови мелници, топки за фрези, задвижващи и опорни колела. В допълнение, белият чугун се използва за производството на агрегати, които са постоянно изложени на абразивни материали..

Важен момент е използването на обикновен чугун като суровина за производството на ковък клас желязо-въглероден чугун и стоманени сплави.

Легиращ бял чугун

Наличието на легиращи добавки в състава на сплавта значително променя нейните физични свойства, което значително разширява нейния обхват. Много често срещаните вещества се използват като легиращи елементи в металургията..

За да се увеличи твърдостта, никел, фосфор, манган, хром, ванадий, силиций, мед, титан и сяра могат да бъдат добавени към желязо-въглеродната чугунена сплав.

В случай, че количеството легиращи добавки е приблизително равно на съдържанието на въглерод, чугунът придобива максимално възможната твърдост.

Устойчивостта на износване, като физическа характеристика на белия чугун, се разглежда независимо от неговата твърдост. Увеличението му се постига чрез промяна на структурата на метала чрез добавяне на карбиди и фосфиди под формата на равномерно разпределени включвания. Качеството на леенето на части пряко зависи от химичния състав на сплавите и количеството на легиращите елементи.

В зависимост от процента на легиращите примеси, белият чугун се разделя на:

  • нисколегирани до 2,5%;
  • средно легирани до 10%;
  • силно легирани.

Вече завършените чугунени отливки се подлагат на допълнителна термична обработка (отгряване), в резултат на което вътрешните напрежения на метала се отстраняват и външните размери се стабилизират. Температура на отгряване на чугун от бяла сплав приблизително 850 ° C.

Процесът на нагряване и охлаждане е бавен, за да се избегне образуването на вътрешни пукнатини и други дефекти.

Легираните чугунени сплави се използват широко в производството:

  • части от промишлено оборудване и металообработващи машини;
  • възли и части за автомобили, трактори и селскостопанска техника;
  • подвижен състав; тръби, помпи, котли;
  • домакински и домакински продукти.

Това се дължи на подобрените свойства на металите в сравнение с конвенционалния бял чугун..

Неръждаеми сплави

За да се увеличи устойчивостта на корозия на бял чугун, към него се добавя голямо количество хром. Това води до образуване на оксиден филм на повърхността и по-нататъшно прекратяване на достъпа на кислород. В допълнение, високохромният бял чугун придобива устойчивост на алкални разтвори, сярна и азотна киселина.

Освен това процесът на легиране с хром предотвратява възможността за коагулация на карбиди по време на силно нагряване на сплавта. Това прави възможно получаването на висококачествени заварени съединения на части от бял чугун. Ако в процеса на легиране се добавят никел и молибден заедно с хром, получената неръждаема сплав по здравина може да се сравни с най-добрите топлоустойчиви стомани, които са много по-скъпи..

Бял чугун, съдържащ хром, се използва в случаи на тежки експлоатационни условия, наличие на алкали и окислители, необходимост от високо електрическо съпротивление.

Бял чугун, устойчив на пълзене

За да се получи чугунена сплав, способна да запази първоначалните си размери по време на циклично нагряване до висока температура, в допълнение към хром, добавете:

  • до 2,0% мед;
  • 0,5% титан;
  • 0,1% никел.

В същото време металът принадлежи към групата на неръждаемите бели чугуни и може да се използва в много индустрии..

Сплави с високо съпротивление

Тези видове бял чугун се използват за производството на чугунени нагреватели за електрически фурни и сушилни, работещи при температури до 900 ° C. За да получите сплав, добавете към нея:

  • 3.0-5.0% никел;
  • 2,5-3,5% въглерод;
  • 2,0-2,5% силиций;
  • 1,0-1,5% манган.

Такъв бял чугун с високо съпротивление се нарича сормит и се използва за производството на електрически нагреватели с различна мощност..

Белият чугун не може да се нарече твърде често срещана сплав поради технически трудности при механичната и термичната му обработка. Създаването на легирани сплави обаче значително разширява обхвата на този материал в резултат на радикална промяна в неговите физични и химични свойства..

Освен това процесът на легиране не изисква използването на редки и много скъпи добавки. Следователно, използването на бял чугун за производството на изделия и детайли ще се разшири..

Бял чугун

Автор: Игор

Дата: 28.04.2020

  • Член
  • Снимка
  • Видео

Белият чугун се характеризира с високо съдържание на въглерод, което е в свързано състояние. Наличието на малки количества графит в него не се определя визуално; то може да бъде открито само чрез спектрален или химичен анализ. Финозърнестата структура на сплавта дава бял цвят при счупването.

Състав и видове

Въглеродът в бял чугун образува циментова структура. В зависимост от съдържанието му се разграничават сплавите:

  • хипоевтектични (до 4,3% въглерод) - те се характеризират със смес от перлит, вторичен циментит и ледебурит;
  • евтектика - 4,3%;
  • хиперевтектика - от 4,35 до 6,67%.

Класификацията по кристална структура дава следните типове:

  • обикновена сплав - има финозърнеста структура, която не се променя при излагане на високи температури;
  • избелена сплав - има основа от високоякостен сив чугун с бял повърхностен слой до 3 см дълбочина от перлит и ледебурит;
  • легирани - разделени на 3 вида, които се различават по количеството добавки.

Като легиращи елементи се използват карбидообразуващи елементи:

  • манганът, образувайки карбиди, стабилизира структурите на цементит и аустенит в бял чугун, а също така неутрализира ефекта на сярата;
  • хром - увеличаването на съдържанието му от 9 на 14% увеличава якостта на опън от 160-260 на 340-450 МРа;
  • силиций - концентрацията му не трябва да надвишава 0,6-0,9%, за да се предотврати образуването на графит.

Когато тези елементи се въведат в хипоевтектичната структура, силата и стабилността на аустенита и ледебурита се увеличават. Степента на легиране и физико-механичните свойства също зависят от размерите на отливките и условията на охлаждане..

Характеристики на получаване

Когато се произвежда бял чугун, е важно да се изключи процесът на графитизация по време на кристализацията на стопилката, което се прави:

  • оптимален избор на изходни материали;
  • технология за охлаждане на сплави във форми.

Степента на износоустойчивост на отливките до голяма степен се определя от естеството и състава на карбидите. Легирането на метал с никел, манган и хром дава мартензитно-карбидна структура. С тяхната обща концентрация, равна на съдържанието на въглерод, се формира най-твърдата структура.

Хромът най-често се използва като основна легираща добавка. Придава на сплавта висока устойчивост на корозия, която се запазва дори в агресивна среда. След нормализиране тези заготовки са устойчиви на киселини при температури до 1000 градуса. Допълнителното легиране с никел (0,1%), титан (0,5%) и мед (0,5-2,0%) дава на частите способността да запазват геометричната си форма и оригиналните си размери при условия на продължително нагряване.

Продуктите от високохромен бял чугун, който се нарича сормит, могат да работят при температури от 800-900 градуса. Включва:

  • съдържание на въглерод - 2,5-3,3%;
  • силиций - 2,0-2,5%;
  • манган - 1,0-1,5%;
  • никел - 3,0-5,0%.

Заготовките предварително се подлагат на изпичане, за да се облекчат вътрешните напрежения. По време на процеса на отгряване температурата бавно се повишава до 850 градуса, последвано от постепенно охлаждане. Получените части се характеризират с:

  • висока якост;
  • износоустойчивост;
  • липса на тенденция към образуване на пукнатини;
  • специфично електрическо съпротивление - 1,4-1,5 ома * m / mm 2.

Механични свойства

Поради факта, че белият чугун съдържа въглерод под формата на карбиди, той показва добри якостни характеристики:

  • повишена твърдост (до 700-800 НВ), което усложнява обработката на части;
  • високо съпротивление;
  • висока износоустойчивост;
  • устойчивост на високи температури и техните капки;
  • антикорозионни свойства.

Сплавите с намалено съдържание на въглерод са по-устойчиви на интензивно излагане на топлина. Тази функция се използва за намаляване на броя на пукнатините в метала. Когато се легира с никел, хром, ванадий, се образува топлоустойчива сплав с висока износоустойчивост.

Характеристиките на състава определят отрицателните свойства на белия чугун:

  • поради повишената крехкост отливките могат да се напукат от остър удар;
  • лошите отливни свойства водят до образуване на кухини при запълване на форми;
  • свиването при охлаждане може да достигне 2%;
  • ниската обработваемост усложнява фрезоването, рязането.

Материалът е много труден за заваряване дори при нагряване - по шева се образуват микропукнатини, които се увеличават още повече, когато се охлажда.

Декодиране на маркировка

Сплавта е маркирана с буквено-цифров код, който показва основните й свойства и легиращи добавки:

  • буквата "Н" означава вида на сплавта;
  • след това следва кода, който определя състава на легиращите добавки - P, PL, PVK;
  • за да се посочи повишена износоустойчивост, отпред се добавя буквата "I";
  • наличието на сферичен графит в сплавта се обозначава със знака "Ш";
  • последвани от цифри, указващи съдържанието на легиращи елементи.

Дешифрирането на степента на бял чугун CHN20D2HSH дава следната информация - това е високолегиран топлоустойчив материал, заедно с желязо и въглерод, съдържащ:

  • 20% никел;
  • 2% мед;
  • 1% хром;
  • нодуларен графит.

Класовете X28, X34 представляват неръждаем чугун с високо електрическо съпротивление.

Област на приложение

Високите якостни характеристики на сплавта и способността да поддържат дадена форма при излагане на топлина са намерили приложение:

  • в машиностроенето;
  • производство на механизми за морски транспорт;
  • машинни основи;
  • кожуси на двигатели;
  • части от минно оборудване.

Високата твърдост, съчетана с чупливост, затруднява обработката чрез нарязване или фрезоване и изисква използването на инструменти, изработени от специални марки стомана. Следователно използването на бял чугун като структурен материал е ограничено. Специални степени на преобразуване с намалено съдържание на силиций се използват за производство на стомана и в леярството.

Половината или избелените сортове съдържат въглерод под формата на карбиди и в свободно състояние. Те имат висока износоустойчивост и се използват за производството на фрикционни механизми, подложени на сухо триене:

  • спирачни накладки;
  • различни ролки подвижно оборудване.

Някои продукти изискват висока повърхностна твърдост на структурата на циментита. Създава се изкуствено чрез бързо охлаждане на детайла до дълбочина 5 мм. Тази операция се нарича избелване. Необходимо е:

  • за ролки на валцови мелници;
  • топки от мелници;
  • плугове за плугове;
  • колянови валове на дизелов двигател.

Получаване на ковко желязо

Белият чугун се използва като суровина за други видове металургични продукти. Използва се за производството на ковко желязо чрез термична обработка, по време на която протича процесът на графитизация и обезвъглеряване на детайлите. Съотношението на суровините на изходните елементи е:

  • въглерод - 2,5-3,2%;
  • силиций - 0,6-0,9%;
  • манган - 0,3-0,4%;
  • фосфор - 0,1-0,2%;
  • сяра - 0,06-0,1%.

Съдържа структурата на ледебурит, който представлява механична смес от цементит и перлит. Заготовките на специални палети бавно преминават през камери с предварително определен температурен режим. Скоростта на движение се изчислява по такъв начин, че металът да е изложен на топлина за определено време.

Отгряването се извършва на няколко етапа с различни температурни условия:

  • топлина;
  • Етап 1 - излагане при температура над критичната (950-1050 градуса) за пълното разлагане на циментита;
  • междинно охлаждане;
  • 2-ри етап на графитизация - задържане при температури под критичните (750-720 градуса);
  • охлаждане.

Времето за отгряване може да бъде съкратено чрез предварително втвърдяване на отливките и впоследствие може да се приложи по-висок температурен режим. Но в същото време в металната конструкция се образуват напрежения и пукнатини. Следователно методът се използва в ограничена степен - само за малки части от проста форма..

Бял чугун - структура, състав, свойства, маркировка

Металните сплави от желязо и въглерод, където съдържанието на втория елемент надвишава 2,14%, се наричат ​​чугуни. Белите чугуни включват онези сплави, в които въглеродът е представен под формата на железен карбид Fe3C (циментит). Именно поради светлия цвят на почивката те се наричат ​​бели..

Условията за производство на отливки от бял клас са дадени в ГОСТ 1215-79 и ГОСТ 26358-84. Те съдържат технически изисквания, процедура за приемане, изпитване, транспортиране и съхранение на чугунени сплави. Маркирано с буквите BCH.

Видове произведен бял чугун

В зависимост от кристалната структура, както и от наличието и съотношението на съставните елементи, белите чугуни се разделят на:

  • обикновен;
  • сплав;
  • топлоустойчив;
  • неръждаема.

Като отделен вид се отличават чугунните сплави с високо специфично електрическо съпротивление..

Вътрешната структура на обикновения бял чугун съдържа въглерод под формата на зърна циментит. Количеството въглерод влияе върху точката на топене и в зависимост от това чугуните се разделят на:

  1. хипоевтектик с по-ниска точка на топене, въглерод не повече от 4,3%;
  2. евтектика със съдържание на въглерод 4,3%;
  3. хиперевтектика - повече от 4.35% и може да достигне - 6.3%.

Ефектът от избелването на чугуна се постига чрез бързо охлаждане на отливката, което в резултат е неравномерно по своя състав. Най-горният слой с дебелина до 30 мм става бял, а останалата част от сърцевината е обикновен сив чугун.

Особености за получаване на бял чугун

В процеса на получаване на бял чугун с дадена структура е необходимо да се потисне процесът на графитизация през цялото време на кристализация на течната маса. В този случай както компетентният подбор на суровини, така и спазването на технологията за охлаждане на чугун във формата.

Когато отливките са направени от нелегирано желязо в сурови пясъчни форми, е необходимо да се запази делът на въглерода и силиция: C (Si + lg R) Предимства и недостатъци

Както всички чугунени сплави, белите се отличават с висока якост, съчетана с чупливост при силен механичен удар. Сред основните положителни качества на белия чугун са:

  • висока твърдост;
  • високо съпротивление;
  • износоустойчивост;
  • повишена устойчивост на корозия.

Важно качество на белите чугуни се счита за много добра устойчивост на високи температури, което се използва за намаляване на броя на пукнатините в оригиналните отливки..

Основните недостатъци включват такива качества като:

  • крехкост и възможност за разрушаване при механично напрежение;
  • лошо качество на леене и лошо пълнене на мухъл;
  • вероятността от образуване на вътрешни пукнатини по време на леенето;
  • сложна и нискокачествена обработка.

Образуване на дефекти по време на заваряване поради бързо изгаряне на въглерод и образуване на пори.

СИВ ЛИТО ЖЕЛЕЗО

В сплавта на такъв чугун целият или част от въглерода е под формата на ламеларен графит. По примера на лекия чугун сивото получава името си от цвета на фрактурата. Съставът на сивия чугун включва също силиций, понякога магнезий. Количеството въглерод в сивия чугун - от 2,9 до 3,7%.

Сивият чугун, подобно на белия, е крехък, но в същото време има високи леярски свойства, течливост и ниско свиване. Основите на металообработващи машини, цилиндри от различни механизми, бутала са изработени от сив чугун.

Област на приложение

Обикновеният бял чугун се използва много ограничено, тъй като е слабо приложим за механична и термична обработка. За производството на продукти той често се използва под формата на сурови или частично обработени отливки..

Сплавта е най-широко използвана при производството на големи части с проста конфигурация. Това са корпуси и части за металообработващи машини и валцови мелници, топки за фрези, задвижващи и опорни колела. В допълнение, белият чугун се използва за производството на агрегати, които са постоянно изложени на абразивни материали..

Важен момент е използването на обикновен чугун като суровина за производството на ковък клас желязо-въглероден чугун и стоманени сплави.

ВИСОКА СИЛА ЛИВАНЕ

Въглеродът в пластичните ютии е под формата на нодуларни (или сфероидални) графити. Според името си такъв графит е изключително издръжлив. При опъване и огъване такъв чугун запазва целостта на структурата си и не се напуква. Други свойства на пластичния чугун включват:

  • сила на удар
  • точка на добив
  • висока якост на натиск
  • високи леярски свойства
  • висока износоустойчивост.

Ковък чугун се поддава добре на обработката и - заедно със своите якостни характеристики - се превръща в отличен избор при производството на продукти, които изискват надеждност и устойчивост на механични натоварвания. Ковък чугун се използва за направа на тръби - не само за водопроводи, но и за преместване на масло и газове (а изискванията към такива тръби са много по-високи). В допълнение, частите за различни металообработващи машини и механизми са направени от ковък чугун..

Ковък чугун

Ковък чугун съдържа въглерод под формата на графит под формата на изолирани люспи. Поради това материалът има по-голяма пластичност и жилавост от другите видове чугун. Ковък чугун е направен от бял чугун чрез обработка при продължително излагане на високи температури. В резултат на такава обработка в сплавта протичат процеси на графитизация - циментитът се разлага, образувайки графит.

В допълнение към високите си пластични характеристики, които му дадоха името, този вид чугун също има повишена якост на опън и устойчивост на удар. Ковкостта на ковък чугун за механична обработка дава възможност да се произвеждат продукти от сложни форми от него. Използва се за направата на спирачни накладки, карета и други части за машини и механизми..

МАРКИРОВКА НА ЛИТОТО ЖЕЛЯЗО И ОПИСАНИЕТО МУ

Чрез цифровите и буквените кодове от чугунени класове можете да определите състава на сплавта, да разберете нейните свойства и предназначение. Има следните класове чугун:

P1 и 2 - чугун с различна чистота на сплав

PL1 и PL2 - чугун

PF1, PF2 и PF3 - конверсионен фосфорен чугун

PVK1, PVK2 и PVK3 - висококачествено чугун

SCh - ламеларен графитен чугун

ACh - антифрикционен чугун

AShS - антифрикционен сив чугун

AChV - високоякостен антифрикционен чугун

AChK - антифрикционен ковък чугун

VCh - сфероиден графитен желязо за отливки

Ch - легиран чугун

KCh - ковък чугун.

Цифрите след тези обозначения могат да показват стойността на максималната якост на опън в kgf / mm (за чугуни с ламеларен графит) или да означават относителното удължение (за чугун с нодуларен графит). При маркирането на ковките чугуни първото число след буквената комбинация KCH означава якост на опън в MPa, а второто - относително удължение в проценти. Също така си струва да се обясни, че думата "конверсия" се отнася до чугун, преминал през два етапа на преработка: на първия етап чугунът се получава от рудата, а на втория чугунът се дестилира в стомана.

Все още има въпроси?
Оставете заявка и ние ще ви се обадим.

Бял чугун

Чугунът е сплав от желязо с въглерод и други елементи. Трябва да се отбележи, че основната характеристика на чугуна е именно съдържанието на въглерод в референтната стойност, чиято минимална стойност трябва да бъде 2,14%. Именно този показател за съдържанието на въглерод в сплавта е точката на ограничителната разтворимост на въглерода в аустенита на диаграмата на състоянието. Всички сплави, в които количеството въглерод е по-малко от 2,14%, се наричат ​​стомана. Благодарение на въглерода железните сплави придобиват твърдост, но в същото време те губят своята пластичност заедно с жилавостта. Въглеродът в чугун присъства под формата на графит или циментит. В зависимост от това каква форма графит се съдържа в графитния чугун, има няколко вида чугун:

  • бял;
  • Сиво;
  • ковък;
  • висока якост.

Освен въглерод, чугунът съдържа и примеси. Като правило това са силиций, манган, сяра, фосфор. Чугунът съчетава две качества - от една страна е крехкост, от друга страна е здравина. Именно това прави чугуна незаменим в много области на човешката дейност..

Белият чугун съдържа въглеродни съединения - циментити. Белите чугуни дължат името си на характерния си бял цвят и блясък, ясно видими на почивката. Такъв гланц се образува на повърхността на чугун поради липсата на големи включвания на графит в сплавта. В белия чугун графитът може да бъде открит само по два начина - с помощта на спектрален анализ или химически.

Състав от бял чугун

Въглеродът в бял чугун има свързан външен вид. (Fe3° С). Количественото му съдържание в тази сплав определя следните видове бял чугун:

  • хипоевтектичен бял чугун. Този чугун се характеризира със съдържание на въглерод от 2,14% до 4,3%. След пълно охлаждане структурата на този чугун е структурата на перлит, ледебурит (перлит и цементит), а също и вторичен циментит;
  • евтектичен бял чугун. Основната характеристика на тази сплав е съдържанието на въглерод от 4,3%;
  • хиперевтектичният бял чугун се различава от двата предходни вида с повишеното си съдържание на въглерод - от 4.35% до 6.67%.

В допълнение, тази сплав също е разделена на обикновена, избелена и легирана.

Вътрешната структура на белия чугун е представена от сплави от два химични елемента - желязо и въглерод. Въпреки факта, че производството на бял чугун се извършва при условия на достатъчно висок температурен режим, той запазва финозърнеста структура, която от своя страна дава същия характерен бял цвят при счупването на част от този чугун.

Трябва да се отбележи, че структурата на хипоевтектичната сплав винаги присъства с циментит, процентът на който може да достигне 100%. Тази ситуация обаче е по-характерна за евтектичния метал. Но хиперевтектичният тип бял чугун се състои от евтектика и първичен циментит.

Представител на такива сплави е охладеният чугун, който се основава на сив или нодуларен чугун. Повърхностният слой на този чугун има висок процент ледебурит и перлит. Избелването до дълбочина 30 mm се извършва чрез бързо охлаждане. По този начин те гарантират, че чугунът е бял отгоре, но вътре се съдържа обикновена сива сплав..

Сплавни елементи като хром, никел, алуминий и други също могат да присъстват в чугун. В зависимост от това колко легирани елементи се съдържат в чугуна, има следните видове сплави:

  • нисколегирани, съдържащи максимум 2,5% легиращи добавки;
  • средно легирани, при които процентът на легирани добавки може да бъде 10%;
  • силно легирани, които съдържат 10% или повече легирани елементи.

Свойства на бял чугун

Както бе споменато по-горе, чугунът се отличава със своята здравина и крехкост едновременно. Тази комбинация от качества обаче му придава много уникални свойства, които правят чугуна незаменим материал за използване в много области на човешката дейност..

Сред тези качества са следните:

  • висока твърдост;
  • високо съпротивление;
  • висока износоустойчивост;
  • устойчивост на високи температури върху материала;
  • устойчивост на корозия, както и на различни видове киселини.

Трябва да се отбележи, че белите чугуни, които имат по-нисък процент на въглерод, са по-устойчиви на високи температури. Това свойство се използва за намаляване на броя на пукнатините в отливките..

Нищо обаче не е идеално. Въпреки многото предимства и уникалност, чугунът има и някои недостатъци:

  • ниски леярски свойства;
  • чуплив;
  • отливките и частите от бяло желязо са трудни за обработка;
  • голямо свиване, понякога достигащо 2%;
  • ниска устойчивост на удар;
  • лоша заваряемост.

Нанасяне на бял чугун

Поради факта, че обикновеният бял чугун не се поддава добре на механична и термична обработка, обхватът му е доста ограничен. Като правило, за производството на продукти се използва под формата на сурови или частично обработени отливки..

Въпреки това, сплавта все още се използва за производството на големи продукти с проста конфигурация, както и на компоненти и възли, които са постоянно изложени на абразивни материали. В тази връзка той намери своето приложение в машиностроенето, машиностроенето, корабостроенето. Така че, белият чугун се използва за производството на тела и части на металорежещи машини и валцови мелници, топки за мелници, задвижващи и опорни колела. Също така е суровина за производството на някои части от леки и товарни автомобили, трактори, комбайни, както и на различни цялостни селскостопански машини. Легиращите елементи, както бе споменато по-горе, могат значително да подобрят сплавта, давайки я със специално определени свойства. Това позволява бял чугун да се използва за производство на плочи с различни повърхностни форми..

Струва си да се отбележи, че белият чугун е суровината, от която се произвеждат ковък чугунен чугун и стоманени сплави..

Образуване на бяло вещество

Какво представлява и от какво се състои

Бялото вещество на мозъка е събирателен термин, обозначаващ комплекс от нервни структури, чрез които се предават електрически и химически импулси. Нервната клетка може да се разглежда като търговски център, където пътуващите купуват и продават стоки, отпускат се и договарят цени. Търговците обаче се нуждаят от пътища за успешна търговска дейност, благодарение на които правят дълги пътувания от една точка до друга, доставяйки ценен товар. Така е и в мозъка: бялото вещество осигурява доставянето на нервен импулс.

Бялото вещество на нервната система служи като трамплин за сивото вещество. Последният, за разлика от бялото, действа като генератор и събирач на информация. Бялото вещество предава нервен импулс и не отговаря за неговото създаване. От друга страна, има мнения на много експерти, че бялото вещество определя скоростта и качеството на мозъчното функциониране, а именно броя на формираните нервни пътища. Всъщност развитието на психичния компонент на психичната сфера при децата означава, като правило, образуването на бялото вещество на мозъка.

Бялото вещество е в контраст със сярата. Сивото вещество е съвкупност от тела на нервни клетки и техните придатъци (глиална тъкан, капиляри, частично къси отростки и ранни аксони). Сред функциите на сивото вещество е предоставянето на програми за висша нервна дейност, като мислене, памет, възприятие. Противопоставянето е не само функционално, но и анатомично. Ако сивото вещество е кората (последният слой на мозъка), тогава бялото вещество се намира между кората и дълбоките структури на мозъка.

Говорейки за структурата, substantia alba се различава от сивото: бялото вещество на мозъка се състои от снопове дълги процеси - аксони, покрити с миелинова обвивка. Този слой, състоящ се от мастни компоненти, осигурява на човек скорост на предаване на електрически импулс средно до 100 m / s. Аксонът, който няма миелинизирани влакна, предава информация до 10 m / s. Белият цвят на веществото се осигурява от миелина, а на разреза подкорковата топка на веществото изглежда белезникаво-кремава.

И така, бялото вещество на мозъка е представено от миелинизирани аксони, които свързват различни части на мозъка. Анатомично процесите са разделени на дълги, които са отговорни за връзката между отдалечените части на мозъка и къси, които свързват близките структури (мозъчна извивка). Те са разположени както следва:

  • Къс. Лежат директно под кортикалния слой на мозъка и се наричат ​​подкоркови.
  • Дълъг или интракортикален. Тази част от бялото вещество се намира в дълбоките части.

В допълнение, бялото вещество обикновено се разделя на 3 вида, в зависимост от анатомичните характеристики:

Асоциативни връзки. Влакната от този вид бяло вещество осигуряват обща връзка между областите на кората, но разположени в същото полукълбо. Например, асоциативните влакна свързват областта на общата чувствителност (теменната кора) с фронталната кора..

Комиссурални влакна. Тези структури са представени от мозъчни сраствания и артикулират подобни области, но на различни полукълба. Например, зона на слуха на темпоралната кора на едно полукълбо със същата област на друга част на мозъка. Най-голямата структура тук е corpus callosum. Във физиологичен аспект структурата осигурява взаимосвързаността на двете полукълба. Corpus callosum не е напълно разбран.

Проекционни полета. Този тип бяло вещество свързва мозъчната кора със структури, които са морфологично разположени отдолу. Функционално разделен на два подвида:

  • Еферентни влакна. По тези пътища се изпраща нервен импулс от кортикалните центрове към подлежащите структури;
  • аферентна. Тези влакна осигуряват предаването на електрически сигнали от подлежащите структури (вътрешни органи, тъкани) до мозъка.

Има явления, при които хората, които нямат тази обединяваща структура (corpus callosum), имат феноменална памет. Експертите казват, че това се дължи на мозолистото тяло, което действа като вид бариера, която ограничава потока на електрическите импулси. В случай, че го няма, зоните са свързани директно една с друга, без никаква колекторна система и филтри.

Бялото вещество на продълговатия мозък е представено от къси и дълги влакна. Последните включват пирамидалните пътища, минаващи през предните натрупвания на гръбначния мозък. Влакната на продълговатия мозък образуват няколко тракта:

  • Рубро-гръбначен;
  • Вестибуло-гръбначен;
  • Ретикулоспинален тракт.

Чрез тези структури информацията преминава от ядрата на продълговатия мозък, ретикуларните и вестибуларните ядра към гръбначния мозък.

Бялото вещество на средния мозък образува клъстер, представен от мозъчното тяло, разположено дълбоко в малкия мозък. Разклонявайки се, влакната на тялото пробиват всички навивки на координационния център на мозъка. Фибрите на бялото вещество на малкия мозък образуват пътища, водещи до мозъчната кора и съседните структури на багажника.

Функции на бялото вещество

Преди всичко бялото вещество на мозъка е отговорно за координирането на информацията в централната нервна система. Благодарение на бялото вещество мозъкът е в състояние да „комуникира” между собствените си части. Освен в мозъка, субстанцията алба се намира и в гръбначния мозък, но нейният набор от функции в периферията е различен. Бялото вещество на гръбначния стълб е отговорно за чувствителните и двигателните компоненти на нервната дейност..
Бялото вещество действа като проводник. Също така бялото вещество осигурява:

  • Комуникация на подобни структури на полукълбите;
  • връзка на различни части на мозъчната кора с други части на нервната система, по-специално с гръбначния мозък.

Разлика от сивото вещество

Сивото вещество се различава от бялото не само функционално, но и анатомично.
Местоположение: сивото вещество се намира на повърхността на мозъчните полукълба и е горният му слой. Бялото вещество се намира между сивите и дълбоките структури на мозъка..

Бели и избелени чугуни

В белия чугун целият въглерод е в свързано състояние - в циментит. Структурата на белите чугуни е описана от диаграмата Fe - Fe3В. В структурата на белите чугуни има голямо количество циментит - това е химично съединение с висока твърдост (800-1000 HV). Следователно белите чугуни, които също имат висока твърдост (до 450-550 НВ), са много крехки материали. Те не се поддават добре на рязане, приложението им в промишлеността е много ограничено - за производството на отливки с проста форма и ниско тегло, които се експлоатират в условия на повишено износване и не изискват значителна механична обработка (например топки от топкови мелници за смилане на руда). Основното предназначение на бялото желязо е преработката в ковък чугун.

Избелените чугуни намират малко повече, но и ограничена употреба. В повърхностния слой такива отливки имат структурата на бял чугун, а в сърцевината - чугун с графит. Избелването е следствие от бързото охлаждане на отливната повърхност. При изливане на течно желязо в метална форма (матрица) и земни форми, дълбочината на избеления слой е 12... 30 mm. Избеленият чугун има висока повърхностна твърдост, използва се за производство на ролки от листови валцови машини, плужни дялове, спирачни накладки и други части, които практически не са подложени на рязане и са проектирани да работят в условия, изискващи висока износоустойчивост.

Бяла текстура

Отливките от бяло желязо имат устойчивост на износване, относителна устойчивост на топлина и устойчивост на корозия. Наличието в част от напречното им сечение на структура, различна от структурата на бял чугун, понижава тези свойства. Силата на белия чугун намалява с увеличаване на съдържанието на въглерод и съответно на карбидите. Твърдостта на белия чугун се увеличава с увеличаване на дела на карбидите в неговата структура и, следователно, с увеличаване на съдържанието на въглерод.

Белият чугун с мартензитна структура на основната метална маса има най-висока твърдост. Коагулацията на карбиди драстично намалява твърдостта на чугуна.

Когато примесите се разтварят в железен карбид и се образуват сложни карбиди, тяхната твърдост и бял чугун се увеличават. Според интензивността на въздействието върху твърдостта на белия чугун основните и легиращите елементи са подредени в следната последователност, започвайки с въглерод, който определя количеството карбиди и по-интензивно от другите елементи, които повишават твърдостта на чугуна.

Действието на никел и манган и отчасти хром и молибден се определя от влиянието им върху образуването на мартензитно-карбидна структура и съдържанието им в количества, съответстващи на съдържанието на въглерод в чугуна, осигурява максимална твърдост на белия чугун.

Чугунът със съдържание на 0.7-1.8% бор има особено висока твърдост HB 800-850. Белият чугун е много ценен материал за части, работещи при условия на износване при много високи специфични налягания и най-вече без смазване.

Няма пряка връзка между износоустойчивостта и твърдостта; Твърдостта не определя устойчивостта на износване, но трябва да се разглежда във връзка със структурата на чугуна. Най-добрата износоустойчивост притежава белият чугун с тънка структура на основната метална маса, в който карбидите, фосфидите и др. Са разположени под формата на отделни малки и равномерно разпределени включвания или под формата на фина мрежа..

Структурата на основната метална маса определя и специалните свойства на легирания чугун - неговата устойчивост на корозия, топлоустойчивост, електрическо съпротивление.

В зависимост от състава и концентрацията на легиращите елементи основната метална маса на легиран бял чугун може да бъде карбидно-аустенитна, карбидно-перлитна и освен това да съдържа легиран ферит.

Основният легиращ елемент е хромът, който свързва въглерода с хромирани карбиди и сложни карбиди с хром и желязо..

Твърдите разтвори на тези карбиди имат висок електроден потенциал, близък до потенциала на втория структурен компонент на основната метална маса на чугуна - хром ферит, а получените защитни оксидни филми определят повишената устойчивост на корозия на високохромния бял чугун.

В присъствието на хром като допълнителен компонент, температурната устойчивост на карбидите значително се увеличава поради значително забавяне на дифузионните процеси по време на сложно легиране..

Тези характеристики на легиран бял чугун са определили областите на неговото използване, в зависимост от структурата, като неръждаем и магнитен чугун и чугун с високо електрическо съпротивление..

Бял чугун: структура, състав, свойства, маркировка

Белият чугун е вид чугун, който съдържа въглеродни съединения. В тази сплав те се наричат ​​циментити..

Този метал е получил името си поради характерния си бял цвят и блясък, който е ясно видим при скъсването. Този блясък се проявява поради факта, че в състава на такъв чугун няма големи включвания на графит..

В процентно изражение това е не повече от 0,3%. Следователно тя може да бъде открита само чрез спектрален или химичен анализ..

Състав и видове бял чугун

Белият чугун се състои от така наречената циментова евтектика. В тази връзка той е разделен на три категории:

  • Хипоевтектика. Това са сплави, в които въглеродът не надвишава 4,3% от общия състав. Получава се след пълно охлаждане. В резултат на това той придобива характерната структура на такива елементи като перлит, вторичен цементит и ледебурит..
  • Евтектическа. Те имат съдържание на въглерод от 4,3%.
  • Хиперевтектичен бял чугун. Съдържанието надвишава 4,35% и може да достигне 6,67%.

В допълнение към горната класификация той се разделя на обикновен, избелен и легиран.

Вътрешната структура на белия чугун е сплав от два елемента: желязо и въглерод. Въпреки високотемпературното производство, той запазва фино зърнеста структура. Следователно, ако счупите част от такъв метал, ще се наблюдава характерен бял цвят.

Освен това, в структурата на хиперевтектична сплав, например твърди класове, освен перлит и вторичен циментит, винаги присъства и цементит. Процентът му може да бъде близо 100%. Това е характерно за евтектичния метал.

За третия тип структурата е състав от евтектика (LP) и първичен циментит.

Една от разновидностите на такива сплави е така нареченият охладен чугун. Основата му, тоест сърцевината, е сив или нодуларен чугун..

Повърхностният слой съдържа висок процент елементи като ледебурит и перлит. Избелващият ефект с дълбочина до 30 мм се постига чрез метода за бързо охлаждане.

В резултат на това повърхностният слой е бял и след това отливката се състои от обикновена сива сплав..

Бяла чугунена структура

В зависимост от процента на легирани добавки се различават следните видове метал:

  • нисколегирани (те съдържат не повече от 2,5% легиращи елементи);
  • средно легирани (процентът на такива елементи достига 10%);
  • силно легирани (при които количеството легиращи добавки надвишава 10%).

Като легиращи добавки се използват доста общи елементи. Така полученият легиран бял чугун придобива нови, предварително определени свойства..

Свойства на бял чугун

Всяка чугунена сплав, от една страна, е много здрава, но в същото време има достатъчно крехкост. Следователно основните положителни свойства на белия чугун са:

  • Висока твърдост. Това значително усложнява обработката на частите, по-специално рязането.
  • Много високо съпротивление.
  • Отлична износоустойчивост.
  • Добра устойчивост на повишено излагане на топлина.
  • Достатъчна устойчивост на корозия, включително към различни киселини.

Белите чугуни, с намален процент на въглерод, са по-устойчиви на високи температури. Това свойство се използва за намаляване на броя на пукнатините в отливките..

Външен вид на бял чугун

Недостатъците включват:

  • Ниски леярски свойства. Има лошо пълнене на плесен. По време на наливането могат да се образуват вътрешни пукнатини.
  • Повишена крехкост.
  • Лоша обработваемост на самите отливки и на части от бяло желязо.
  • Голямо свиване, което може да достигне 2%.
  • Ниска устойчивост на удар.

Друг недостатък е лошата заваряемост. Проблемите при заваряването на части, изработени от такъв материал, са причинени от образуването на пукнатини по време на заваряването, както по време на нагряване, така и при охлаждане..

Маркировка от бял чугун

За маркиране на бял чугун се използват букви от руската азбука и цифри. Ако в него има примеси, тогава маркировката започва с буквата "СН". Съставът на наличните легиращи добавки може да се определи от следващите букви P, PL, PF, PVK.

Те показват наличието на силиций. Ако полученият метал има повишена износоустойчивост, тогава маркировката му ще започне с буквата "I", например ICH, ICh.

Например, наличието на обозначението "Ш" в маркировката означава, че структурата на сплавта съдържа сферичен графит.

Цифрите показват количеството допълнителни вещества, присъстващи в белия чугун.

Марката CHN20D2HSH означава следното. Това е топлоустойчив високолегиран метал. Съдържа следните елементи: никел - 20%, мед - 2%, хром - 1%. Останалите елементи са желязо, въглерод, сферичен графит.

Област на приложение

Тази сплав се използва в следните индустрии: машиностроене, машиностроене, корабостроене. От него се произвеждат някои елементи от домакинските продукти..

В машиностроенето се използва за производство: части за камиони и автомобили, трактори, комбайни и други селскостопански машини. Използването на легиращи добавки ви позволява да получите специално определени свойства.

Например, те се използват при производството на плочи с различни повърхностни форми..

Леене от бяло желязо

Избеленият чугун има доста ограничена област на приложение. От него се правят части от проста конфигурация. Например: топки за мелници, колела за различни цели, части за валцови мелници.

Той се използва широко при производството на части за такива големи възли като хидравлични и формовъчни машини и други индустриални механизми в тази посока. Специфична особеност на тяхната работа е, че те са постоянно изложени на абразивни материали.

Декодиране на маркировка и клас чугун - Задължително маркиране на официалния уеб сайт честен знак на Руската федерация

В обичайния си смисъл материал като чугун е доста практичен и евтин продукт за производство, който между другото има своя собствена класификация и маркировка. В същото време посочването на марката може значително да повлияе на оперативните компоненти на материала, започвайки от точката му на топене и завършвайки с различни области на приложение..

Възможно е да се характеризира даден продукт като чугун само ако съдържа повече от 2,14% въглерод. В зависимост от съдържанието му и добавянето на определени материали, специалистите успяват да направят детайл, така че той да отговаря на изискванията за по-нататъшни влияния, например в производството, като е компонент на всяка машина.

Днес ще ви разкажем за видовото разнообразие на чугуна, като такъв. Освен това ще покажем като цяло картина на това как трябва да се етикетират чугунените изделия и какви обозначения могат да се появят.

Как се обозначава и дешифрира маркировката на чугун

Пример за кратки обозначения на чугун

Едно от основните предимства на чугуна е широкото му използване като лееща сплав. Поради особеностите на материала от него може да се направи почти всичко. В момента тези продукти се произвеждат навсякъде, от автомобилното строителство до сериозните военни разработки, например в танковото строителство..

По време на използването на този материал металургичното производство стигна до заключението, че е модифицирало състава и е направило няколко разновидности от него. Това ви позволява да използвате предимствата на определена марка предварително, за конкретни задачи. Като цяло понастоящем са известни следните видове и подвидове чугун. Ще ги разгледаме заедно с маркировката.

Сива чугунена маркировка

"SCh" - Сив чугун, е сплав от силиций, желязо и въглерод. Освен това последният е в състава под формата на графит. При маркиране, съгласно GOST 1412-70, буквата "C" означава сиво, "H" - чугун. Когато пишете, това обикновено се случва с числа, например MF 00, MF 12-28. В този случай първите числа дават характеристика на якостта на опън, а вторите якостта на огъване.

В този случай средният диапазон също е разделен на няколко групи, характеризиращи се с техните свойства и, като следствие, от естеството на тяхното приложение:

  1. Феритни и феритно-перлитни. Те включват продукти, които имат средно напрежение с опън 12-28 единици и огъване 28-40. Те се използват за производство на незначителни части без високи изисквания за натоварване: декоративни колони, фитинги и др.
  2. Перлит. SCH 21-40 и 40-60. Тези видове чугуни обикновено се използват при производството на тежки части, които ще бъдат подложени на значителни динамични натоварвания и налягане по време на работа. Те обикновено са изработени от: зъбни колела, бутални глави, части за металообработващи машини и др..
  3. Стомана. SCh 24-44 и SCh 28-48. Изработен с добавка на стомана и нанесен върху части, подложени на плъзгащи се натоварвания, като неподвижни легла.
  4. Модифициран. MF 32-40 и 52-64. Те се правят чрез добавяне на специални добавки към сивия чугун, които подобряват определени характеристики на материала. Ако се използва правилно, можете да получите например такъв, който ще се напуква по-малко.
  5. Антифрикционен (АЧС). Създаден за части, които работят с триене, като плъзгащи лагери. Те също съществуват в няколко разновидности:
    1. AChS-1 и AChS-2 се използват за работа със втвърдени части. Материалът се различава един от друг по състав.
    2. AChS-3 се използва за други случаи.

Например, ако отговаряте на маркировката на чугун - SCh 12-28, от него ще бъде възможно да се каже, че имаме сив феритен чугун с 12 единици за опън и 28 единици за огъване.

Маркировка от ковък чугун

При производството на ковък чугун се използва добавянето на алкални и алкалоземни метали. Благодарение на това металната основа на материала се укрепва. Резултатът е детайл, който може да издържи на такива механични натоварвания, които въглеродната стомана може да издържи.

Когато маркирам, обикновено използвам съкращението „HF“, след това следват цифри, първата група показва якостта на опън, а втората за удължаване.

HF се използва за производство на части и корпуси в тежката индустрия. В този случай можете да намерите и антифрикционни версии. По-специално, в момента има AChV 1 и AChV 2, което означава високоякостен антифрикционен чугун.

Маркировка от ковък чугун

Ковък чугун намери своето приложение в онези области, където се изисква висока износоустойчива част и неговата устойчивост на динамични натоварвания. В ежедневието те могат да бъдат намерени дори у дома, например: гайки, куки, главини, скоби, съединители.

Този материал се получава чрез специален температурен режим и обработка на бял чугун

Според GOST маркировката на този вид чугун обикновено се обозначава като - "КЧ". В същото време има и цифри, показващи индикатора за якост на опън и относителното удължение на материала..

Кратко описание на всички марки и маркировки

Ако не е необходимо да изучавате GOST и учебници по металургия, тогава ще предоставим кратко описание и инструкции за избора и декодирането на определен клас чугун. За начало трябва да знаете, че чугунът е разделен на 3 вида:

  1. Сиво - Този вид графит е червей или пластмаса. Той е маркиран като "SCh" (GOST 1412-85)
  2. Висока якост - графитът е сферичен. Маркиран като "HF" (GOST 7293-85).
  3. Ковък - модел на люспи. Маркирано като „KCH“ (ГОСТ 1215-85).

Също така, в зависимост от ситуацията, за всеки вид чугунени изделия са предвидени условия за работа в режим на постоянно триене.

В този случай беше допълнително разработен модел на антифрикционен чугун, означен като „ACh“. Що се отнася до това от какъв тип материал е направен ACh, третата буква се добавя в процеса на получаване.

Например AShS - сив чугун с антифрикционен чугун или AChV (с висока якост) и др..

Бял чугун

Чугунът е сплав от желязо с въглерод и други елементи. Трябва да се отбележи, че основната характеристика на чугуна е именно съдържанието на въглерод в референтната стойност, чиято минимална стойност трябва да бъде 2,14%. Именно този показател за съдържанието на въглерод в сплавта е точката на ограничителната разтворимост на въглерода в аустенита на диаграмата на състоянието.

Всички сплави, в които количеството въглерод е по-малко от 2,14%, се наричат ​​стомана. Благодарение на въглерода железните сплави придобиват твърдост, но в същото време те губят своята пластичност заедно с жилавостта. Въглеродът в чугун присъства под формата на графит или циментит.

В зависимост от това каква форма графит се съдържа в графитния чугун, има няколко вида чугун:

  • бял;
  • Сиво;
  • ковък;
  • висока якост.

Освен въглерод, чугунът съдържа и примеси. Като правило това са силиций, манган, сяра, фосфор. Чугунът съчетава две качества - от една страна е крехкост, от друга страна е здравина. Именно това прави чугуна незаменим в много области на човешката дейност..

Белият чугун съдържа въглеродни съединения - циментити. Белите чугуни дължат името си на характерния си бял цвят и блясък, ясно видими на почивката. Такъв гланц се образува на повърхността на чугун поради липсата на големи включвания на графит в сплавта. В белия чугун графитът може да бъде открит само по два начина - с помощта на спектрален анализ или химически.

Състав от бял чугун

Въглеродът в бял чугун има свързан външен вид. (Fe3C). Количественото му съдържание в тази сплав определя следните видове бял чугун:

  • хипоевтектичен бял чугун. Този чугун се характеризира със съдържание на въглерод от 2,14% до 4,3%. След пълно охлаждане структурата на този чугун е структурата на перлит, ледебурит (перлит и цементит), а също и вторичен циментит;
  • евтектичен бял чугун. Основната характеристика на тази сплав е съдържанието на въглерод от 4,3%;
  • хиперевтектичният бял чугун се различава от двата предходни вида с повишеното си съдържание на въглерод - от 4.35% до 6.67%.

В допълнение, тази сплав също е разделена на обикновена, избелена и легирана.

Вътрешната структура на белия чугун е представена от сплави от два химични елемента - желязо и въглерод. Въпреки факта, че производството на бял чугун се извършва при условия на достатъчно висок температурен режим, той запазва финозърнеста структура, която от своя страна дава същия характерен бял цвят при счупването на част от този чугун.

Трябва да се отбележи, че структурата на хипоевтектичната сплав винаги присъства с циментит, процентът на който може да достигне 100%. Тази ситуация обаче е по-характерна за евтектичния метал. Но хиперевтектичният тип бял чугун се състои от евтектика и първичен циментит.

Представител на такива сплави е охладеният чугун, който се основава на сив или нодуларен чугун..

Повърхностният слой на този чугун има висок процент ледебурит и перлит. Избелването до дълбочина 30 mm се извършва чрез бързо охлаждане.

По този начин те гарантират, че чугунът е бял отгоре, но вътре се съдържа обикновена сива сплав..

Сплавни елементи като хром, никел, алуминий и други също могат да присъстват в чугун. В зависимост от това колко легирани елементи се съдържат в чугуна, има следните видове сплави:

  • нисколегирани, съдържащи максимум 2,5% легиращи добавки;
  • средно легирани, при които процентът на легирани добавки може да бъде 10%;
  • силно легирани, които съдържат 10% или повече легирани елементи.

Свойства на бял чугун

Както бе споменато по-горе, чугунът се отличава със своята здравина и крехкост едновременно. Тази комбинация от качества обаче му придава много уникални свойства, които правят чугуна незаменим материал за използване в много области на човешката дейност..

Сред тези качества са следните:

  • висока твърдост;
  • високо съпротивление;
  • висока износоустойчивост;
  • устойчивост на високи температури върху материала;
  • устойчивост на корозия, както и на различни видове киселини.

Трябва да се отбележи, че белите чугуни, които имат по-нисък процент на въглерод, са по-устойчиви на високи температури. Това свойство се използва за намаляване на броя на пукнатините в отливките..

Нищо обаче не е идеално. Въпреки многото предимства и уникалност, чугунът има и някои недостатъци:

  • ниски леярски свойства;
  • чуплив;
  • отливките и частите от бяло желязо са трудни за обработка;
  • голямо свиване, понякога достигащо 2%;
  • ниска устойчивост на удар;
  • лоша заваряемост.

Нанасяне на бял чугун

Поради факта, че обикновеният бял чугун не се поддава добре на механична и термична обработка, обхватът му е доста ограничен. Като правило, за производството на продукти се използва под формата на сурови или частично обработени отливки..

Въпреки това, сплавта все още се използва за производството на големи продукти с проста конфигурация, както и на компоненти и възли, които са постоянно изложени на абразивни материали. В тази връзка той намери своето приложение в машиностроенето, машиностроенето, корабостроенето.

Така че, белият чугун се използва за производството на тела и части на металорежещи машини и валцови мелници, топки за мелници, задвижващи и опорни колела.

Също така е суровина за производството на някои части от леки и товарни автомобили, трактори, комбайни, както и на различни общи селскостопански машини..

Легиращите елементи, както бе споменато по-горе, могат значително да подобрят сплавта, давайки я със специално определени свойства. Това позволява бял чугун да се използва за производство на плочи с различни повърхностни форми..

Струва си да се отбележи, че белият чугун е суровината, от която се произвеждат ковък чугунен чугун и стоманени сплави..

Урок по дисциплината "Материалознание" на тема "Чугун"

  • Тема на урока: Чугунени чугуни
  • Тип
    урок:
    Урок за усвояване на нов материал.
  • Изглед
    урок:
    Лекция.
  • Оборудване
    урок:
    учебник, компютър, мултимедиен проектор.
  • Цели на урока:
  • образователни: проучете класификацията на чугуните и въздействието
    относно качеството и свойствата на чугуните, въглерода и примесите;
  • развиващи се: развиват способността да подчертават основното
    и го запишете под формата на резюме, да можете самостоятелно да усвоите знанията;
    развиват творческо мислене, внимание;
  • образователни: насърчават култура на общуване,
    чувство за колективизъм и съпричастност към успехите и неуспехите на другарите, умение
    работа в екип, формиране на техническата грамотност на учениците.

В урока учениците се формират
основни общи и професионални компетенции, отговарящи на изискванията на FSES SPO
по специалността 23.02.03 „Поддръжка и ремонт на автомобил
транспорт ":

1. Общи
компетенции:

  • способността да разберете същността и социалното значение на бъдещата си професия,
    проявявайте постоянен интерес към нея (GC 1);
  • способността да организират собствените си дейности, да избират типични методи и
    начини за изпълнение на професионални задачи, оценка на тяхната ефективност и
    качество (OK 2);
  • способност
    търсене и използване на информацията, необходима за ефективно
    изпълнение на професионални задачи, професионално и личностно развитие (ОК
    4);

2. Професионални компетенции:

  • способност за проектиране на дейности за
    комплексно използване на суровини, замяна на оскъдни материали и изследвания
    методи за обезвреждане на производствени отпадъци (PC 1.3).

1.
Организационен момент -3 мин.

Поздрав на учителя, проверка
готовност на урока, организация на вниманието.

2.
Актуализация на основните знания - 5 минути.

По време на фронталния разговор ученици
припомнят се основните понятия от предишната тема, задават се следните въпроси:

  • Разкажи
    класификация на стоманата.
  • Какви са константата
    примесите се съдържат в стоманите?
  • Това, което се нарича чугун?

3.
Формулиране на темата и целите на урока.

Тема: Чугуни.

Цел: в края на урока
студентите трябва да знаят класификацията на чугуните и маркировките в съответствие с GOST, да могат
дешифрирайте класовете чугун.

4.
Обяснение на новия материал.

пет.
Осигуряване на нов материал.

Въпроси
за осигуряване

  1. Разкажете ни за класификацията на чугуните.
  2. За производството на кои части
    използвайте бели и сиви чугуни?
  3. От какви части се правят
    пластичен и пластичен чугун?
  4. Колко висока якост и
    ковък чугун?

6.
Домашна работа.

Бележки за лекции, направете таблица
"Излято желязо"

Препоръчва се
теоретичен материал

  1. Класификация на чугуните
  2. Бял чугун. Неговата
    структура, свойства, приложение
  3. Сив чугун, неговата структура, свойства,
    GOST маркиране и приложение
  4. Ковък чугун
  5. Ковък чугун
  6. Чугуни против триене, маркировки и
    приложение

1. Класификация
излято желязо

Чугунът е
многокомпонентна сплав на желязо с въглерод, манган, силиций, фосфор и
сиво. Чугунът също така съдържа следи от водород, азот и
кислород. Легираният чугун може да съдържа хром, никел, ванадий, волфрам и
титан, чието количество зависи от състава на топените руди.

В зависимост от целта, изгубен восък
в доменните пещи чугунът се разделя на три основни типа: конверсионно желязо, което преминава към преобразуване в стомана;
кастинг,
предназначени за производство на чугунени отливки в машиностроенето; домейн
феросплави, използвани за деоксидиране на стомана при производството на стомана
производство.

По структура чугунът може да бъде разделен на
следните групи:

  • Сиво
    - чугун, в който въглеродът е под формата на графит.
  • бял
    - чугун, в който въглеродът е под формата на циментит и перлит.

За целите на чугуна можете
класифицирайте така:

  • Ковък
  • Топлоустойчив
  • Висока якост
  • Антифрикция.

2. Бял чугун.
Неговата структура, свойства, приложение

Такива
чугунът получи името си от вида на счупването, който има матово бял цвят.

Бял
чугуните (конверсия) рядко се използват в националната икономика като
строителни материали, тъй като поради високото съдържание на циментит, много
крехка и твърда, трудна за отливане и изрязване с инструмент. От тях
изработват части на хидравлични машини, пясъкохватки и други конструкции, работещи в
условия на повишено абразивно износване.

Използва се бял чугун за
производство на части с повишена якост на умора: лакът и разпределение
валове, седалки на клапани, зъбни колела на маслена помпа, апарати за дискови спирачки
VAZ и др. За да се увеличи устойчивостта на износване, белите чугуни са легирани с хром,
ванадий, молибден и други карбидообразуващи елементи.

Бяла маркировка
чугуните не са инсталирани.

Разнообразие
бял чугун е избелен чугун. Повърхностните слоеве на продукти от такива
чугуните имат структурата на бял (или наполовина) чугун, а сърцевината е
сив чугун. Избелването до определена дълбочина (12... 30 mm) се получава бързо
охлаждане на повърхността (например леене на желязо в метал или пясък
форми).

За
облекчаване на структурните напрежения, които могат да доведат до напукване,
отливките се загряват. Висока износоустойчивост на избелените чугуни
поради твърдостта на повърхността. За избелване се използва избелен чугун
ролки от листови мелници, колела, топки за мелници и др..

3.
Сив чугун, неговата структура, свойства, маркировка и приложение по GOST

Сива (леярна) желязна структура
се състои от метална основа с ламеларен графит, осеян във
тази рамка. Такава структура се образува директно по време на кристализация
чугун при леене в съответствие с диаграмата на състоянието на системата Fe-C
(стабилен).

Освен това, колкото повече въглерод и силиций в сплавта, толкова по-ниска
скоростта на неговото охлаждане, толкова по-голяма е вероятността за кристализация съгласно тази диаграма
с образуването на графитна евтектика.

Ниско съдържание на въглерод и силиций
чугунът се модифицира с малки дози от някои елементи (например алуминий,
калций, церий).

Модификация на метали - въвеждане в метални стопилки
модификатори, т.е. вещества, малки количества от които (обикновено не повече
десети от%) допринасят за създаването на допълнителни изкуствени центрове
кристализация и, следователно, образуването на структурни компоненти в
натрошена или кръгла форма, която подобрява механичните свойства на метала.

Да се ​​характеризира структурата на сивото
чугун, е необходимо да се определи размерът, формата, разпределението на графита и
структура на металната основа. В обикновен сив чугун с бавно охлаждане
по време на кристализация графитът се разклонява много малко. Изглежда като електрически контакт с
малък брой извити венчелистчета.

Метална основа от сиви чугуни
образуван от аустенит по време на евтектоиден разпад и може да бъде перлит,
феритни и феритно-перлитни. Перлитът лесно се образува в
относително кратък период от време.

Механични свойства на сивите чугуни
зависят от свойствата на металната основа и главно от количеството,
форми и размери на графитни включвания. Перлитовата основа осигурява най-голямо
стойности на показателите за якост и износоустойчивост.

Класи от сив чугун съгласно GOST 1412 -
85 се състоят от буквите "SCH" и цифрите, съответстващи на минималната якост на опън
когато се разтяга. Чугун SCh15 - феритен; SCH25, SCH30, SCH35 - ферит-перлит
чугуни, започвайки от SCh40 - перлитни чугуни.

Сивите чугуни имат високо леене
качества (течливост, ниско свиване, леко изгаряне на метала във формата
и др.), са добре обработени и издържат на износване, обаче поради ниското
якост и пластмасови свойства се използват главно за безотговорни
подробности.

В машиностроенето сивият чугун е основната конструкция
материал (машинни легла, маси и горни плъзгачи, колони, вагони и др.);
в автомобилната индустрия картерите, капаците са изработени от феритно-перлитен чугун,
спирачни барабани и др..

, и от перлитни чугуни - цилиндрови блокове, облицовки,
маховици и др. В строителството сивият чугун се използва главно за
производство на части, работещи под компресия (обувки, колони), както и
санитарни части (отоплителни радиатори, тръби).

Значителен
количеството чугун се изразходва за производството на тръби, от които
метро тунел.

  1. 4.
    Ковък чугун
  2. Ковък чугун се нарича ковък, защото
    могат да бъдат обработени под налягане, въпреки че чугуните не са ковани, а чугунени части
    се получават само чрез отливане поради факта, че ковкото желязо има по-високо
    пластичност в сравнение със сивото.
  3. Ковък чугун с люспеста форма
    графитът се получава от бели хипоевтектични чугуни, като се подлага на специален
    графитизиране на отгряване. Графитизиращото отгряване на бял чугун се основава на
    метастабилност на циментит и обикновено се състои от два етапа (фигура)

Картина. Схема за отгряване на бял чугун до ковък

Избира се първият етап (930... 1050 ° С)
с продължителност такава, че целият циментит в структурата на отливката,
разпада се на аустенит и люспест графит. Процес на образуване на графит
улеснено от модификация (например с алуминий и бор). Излято желязо,
получена по този начин се нарича модифицирана.

Във втория етап на графитизиране на отгряването
при температурата на евтектоидната трансформация се образува метална основа
ковък чугун. В зависимост от условията на охлаждане, пластичните ютии могат да имат
перлит (непрекъснато охлаждане), феритен (много бавно охлаждане през
интервал 700...

760 ° C) или ферит-перлит (скъсяване на продължителността
втори етап отгряване) метални основи.

За да получите модифициран
ковката чугунена перлитна основа се препоръчва за увеличаване на съдържанието на манган,
хром и някои други елементи, които повишават устойчивостта на цементит към
разлагане на ферит и ламеларен графит в температурния диапазон на евтектоида
трансформации.

Ковък чугун с перлитен метал
основа имат висока твърдост и здравина в комбинация с малка
пластичност. Ковък феритен чугун се характеризира с висока пластичност и
относително ниска якост.

  • Ковък чугун съгласно ГОСТ 1215 - 79
    маркирани с буквите "КЧ" и две цифри: първата означава временно
    издръжливост на опън; второ - удължение (%).
  • Произвежда се ковък чугун
    части с повишена якост и вискозитет: картери, скоростни кутии, редуктори,
    пружинни скоби и др..
  • 5. Висока якост
    излято желязо

Ковък чугун - нодуларен чугун
графит, получен чрез модифициране с течни магнезиеви добавки от масата
обработена порция чугун, церий, итрий и някои други елементи. Кога
това, преди да се въведат модификатори, е необходимо да се намали съдържанието на сяра.

За да се избегне образованието в
високоякостен чугунен ледебурит, те се подлагат на графитизиращо отгряване.
Продължителността на такова отгряване поради увеличеното съдържание
графитизиращите елементи (въглерод, силиций) са много по-къси, отколкото при
отгряване на бял чугун.

Структурата на ковкото желязо се състои от
от метална основа (ферит, перлит) и нодуларни графитни включвания.
Сфероидален графит с минимална повърхност за даден обем,
много по-малко отслабва металната основа от ламеларния графит и
не е активен концентратор на стрес.

Класове на ковък чугун съгласно
GOST 7293-85 се състои от буквите "HF" и цифри, като първата показва стойността на временната
съпротивление, второто - относително удължение (%). Стандартът предвижда
следните класове чугун: VCh35-22; VCH40-15; VCh45-10; VCH50-7; VCH60-3; VCh70-2;
VCh80-2; VCh100-2.

Ковките чугуни имат добри
леярски и потребителски свойства (обработваемост, способност
овлажняват вибрациите, висока износоустойчивост и др.) свойства. Те се използват
за масивни отливки вместо стоманени отливки и ковани части - цилиндри,
зъбни колела, колянови и разпределителни валове и др..

6.
Чугуни против триене, маркировки и приложения

Чугуните против триене са сиви
и чугунени чугуни от специални класове.

Антифрикционни сиви чугуни - перлитни
чугун AChS-1 и AChS-2 и перлит-феритен чугун AChS-3.

Тези чугуни имат
нисък коефициент на триене, в зависимост от съотношението на ферит и перлит в
основа, както и количеството и формата на графита.

В перлитни чугуни, висок
износоустойчивостта се осигурява от метална основа, състояща се от тънка
перлит и равномерно разпределен фосфорен евтектик в присъствието
изолирани утайки от ламеларен графит.

Използват се антифрикционни сиви чугуни
за производство на плъзгащи лагери, втулки и други работещи части
при триене срещу метал, по-често в присъствието на смазка. Подробности,
сдвоени със закалени или нормализирани стоманени валове,
са изработени от чугуни AChS-1 и AChS-2 и за работа в тандем с термично
чугун AChS-3 се използва за необработени шахти.

Антифрикционна висока якост (с
сфероидален графит) чугуните са направени с перлитна структура - AChV-1 и
ферит-перлит (50% перлит) - AChV-2. Чугун AChV-1 се използва за работа
в фрикционни единици с високи периферни скорости, съчетани със закалени или
нормализиран вал.

  1. Основното предимство на антифрикцията
    чугуни в сравнение с бабита и антифрикционни бронзове - ниско
    разходи, а основният недостатък е лошото вкарване, което изисква
    точно свързване на триещите се повърхности.
  2. Маркиране
    чугунът се прави чрез комбиниране на букви и цифри.
  3. Приети са следните обозначения:
  4. Пример: AChS1; AShS2; AShS3; AChV1; AChV2;
    AChK1; AChK2.
  5. Буквите "AShS" означават
    антифрикционен сив чугун; "AChV" - Висока якост срещу триене
    излято желязо; "AChK" - антифрикционен
    ковко желязо.
  6. Списък
    използвана литература
  1. Колесник П. А. Материалознание
    за автомобилния транспорт: учебник за студенти. по-висок. проучване. институции / П. А.
    Колесник, В.С.Кланица. - 2-ро издание, Изтрито. - М.: Издателски център "Академия",
    2007 г. - 320 с.
  2. Рогачева
    Л.В. Наука за материалите. - М.: Колос-Прес, 2002. - 136 с.: Ил. (Учебници и уроци.
    ръководства за средно професионално образование).
  3. Стуканов
    В.А. Материалознание: учебник - М.: Издателство „Форум“: INFRA - М, 2008. - 368
    от: ил. - (Професионално образование)
  4. ГОСТ
    1412-85 Ламеларен графитен желязо за отливки. Пощенски марки
  5. ГОСТ
    1585-85 Антифрикционно желязо за отливки. Пощенски марки
  6. ГОСТ
    7769-82 Легиран чугун със специални свойства. Пощенски марки

Какво е бял чугун?

Сред видовете чугун, белият чугун заема специално място. Въпреки че, както всички други видове чугун, той съдържа въглеродни компоненти, количеството графит в сравнение с другите видове е много по-малко, само около 0,3%. Именно това свойство му придава характерния бял блясък и отличителния сиво-бял цвят на почивката..

Видове и състав на бял чугун

  • Класификацията на материала се извършва главно по два критерия - физическата структура на метала и състава на неговите компоненти.
  • Ако класификацията е взета по състав, тогава тук се извършва анализ на евтектиката на циментита - вътрешната структура на материала, до голяма степен зависи от съставните химични елементи, а именно въглерод.
  • В тази класификация има три категории материали:
  • Материал, в който делът на въглерода не надвишава 4,3%, се нарича хипоевтектичен. Тази структура се формира след пълно охлаждане. На свой ред тази категория е разделена на материали със структура като перлит, ледебурит и вторичен циментит;
  • Със съдържание на въглерод 4,3%, материалът принадлежи към категорията на евтектичните чугуни;
  • Хиперевтектичният материал съдържа от 4,3 до 6,6% въглерод.

Втората класификация разделя белия чугун на обикновен, избелен и легиран.

Обикновеният бял чугун е сплав от два компонента - желязо и въглерод. В участъка той има финозърнеста структура, дори въпреки високотемпературната обработка, тази структура остава непроменена..

Избеленото желязо също принадлежи към класа на белия чугун. Особеността на тази сплав е, че се основава на високоякостен сив чугун, а повърхностният слой, включващ голямо количество ледебурит и перлит, придава характерен бял цвят. Този ефект се постига чрез бързо охлаждане на детайла, дълбочината на избелване може да достигне 30 мм.

Легираните видове бял чугун се делят на ниски, средни и висококачествени сплави. Това разделение зависи от съдържанието на легиращи компоненти в метала. В процентно изражение изглежда така:

  • До 2,5% добавки - нисколегирани чугунени класове;
  • от 2,5 до 10% - средно легиран бял чугун;
  • над 10% - високолегиран бял чугун.

Добавянето на легиращи добавки към състава дава възможност да се получи материал с предварително определени качества и параметри. Трябва да се отбележи, че използваните добавки са обичайните, най-често срещаните добавки, използвани в металургията за стопяване на стомани и чугуни..

Свойства на материала, плюсове и минуси

Подобно на другите видове чугун, белият чугун има предимства и недостатъци, характерни за целия тип. Подобно на други видове сплави, той има повишена якост, но в същото време има и повишена крехкост, много се страхува от удари.

Силните страни на белия чугун включват:

  • отлична механична якост;
  • повишено съпротивление;
  • висока износоустойчивост;
  • способността да издържа на високи температури, включително нейните капки;
  • устойчивост на корозия, включително голям брой органични и неорганични съединения.

Уви, както повечето метали от този клас, белият чугун има следните недостатъци:

  • отливките се правят лошо от него - по време на запълването на форми, той образува вътрешни кухини и пукнатини, които значително намаляват здравината на отливката;
  • материалът има повишена крехкост - достатъчен е остър удар, за да се раздели детайлът;
  • материалът е много зле обработен, той е зле нарязан, фрезован, пробит и заварен;
  • легираните заготовки са обект на голямо свиване по време на охлаждане, може да достигне 2%;

Струва си да се отбележи, че този клас чугун е заварен слабо - при нагряване на мястото на заваряване се образуват микропукнатини, които намаляват механичната якост на заваръчния шев. В допълнение, такива микроскопични кухини се увеличават още повече по време на охлаждането на детайла..

Маркировка от бял чугун

Според марката чугун и стомана буквено-цифровият код определя характеристиките на материала и състава на легиращите добавки. Допълнителни характеристики като трайност са маркирани с „I“ пред кода. Наличието на графит в състава се обозначава с буквата "Ш". Цифровият шифър показва наличието на допълнителни добавки и примеси в състава.

Обхват на бял чугун

Високата здравина и способността да запазват формата си при високи температури определят използването на материала в такива индустрии като машиностроене, машиностроене, производство на машини и механизми за морски транспорт, конструктивни елементи на металорежещи машини, двигатели, строителни машини..

Легираните видове чугун се използват в автомобилната индустрия и от него се изработват отделни части на двигателя. Незаменим за легиран бял чугун в механизмите на минни машини.

Високата якост намери приложение под формата на фрезови ролки за машини за хартия и картон. Фрези, задвижващи колела и ролки, топки за трошене на трошен камък са направени от бял чугун.

Бял чугун

Металните сплави от желязо и въглерод, където съдържанието на втория елемент надвишава 2,14%, се наричат ​​чугуни. Белите чугуни включват онези сплави, в които въглеродът е представен под формата на железен карбид Fe3C (циментит). Именно поради светлия цвят на почивката те се наричат ​​бели..

Условията за производство на отливки от бял клас са дадени в ГОСТ 1215-79 и ГОСТ 26358-84. Те съдържат технически изисквания, процедура за приемане, изпитване, транспортиране и съхранение на чугунени сплави. Маркирано с буквите BCH.

Видове произведен бял чугун

В зависимост от кристалната структура, както и от наличието и съотношението на съставните елементи, белите чугуни се разделят на:

  • обикновен;
  • сплав;
  • топлоустойчив;
  • неръждаема.

Като отделен вид се отличават чугунните сплави с високо специфично електрическо съпротивление..

Вътрешната структура на обикновения бял чугун съдържа въглерод под формата на зърна циментит. Количеството въглерод влияе върху точката на топене и в зависимост от това чугуните се разделят на:

  1. хипоевтектик с по-ниска точка на топене, въглерод не повече от 4,3%;
  2. евтектика със съдържание на въглерод 4,3%;
  3. хиперевтектика - повече от 4.35% и може да достигне - 6.3%.

Ефектът от избелването на чугуна се постига чрез бързо охлаждане на отливката, което в резултат е неравномерно по своя състав. Най-горният слой с дебелина до 30 мм става бял, а останалата част от сърцевината е обикновен сив чугун.

Предимства и недостатъци

Както всички чугунени сплави, белите се отличават с висока якост, съчетана с чупливост при силен механичен удар. Сред основните положителни качества на белия чугун са:

  • висока твърдост;
  • високо съпротивление;
  • износоустойчивост;
  • повишена устойчивост на корозия.

Важно качество на белите чугуни се счита за много добра устойчивост на високи температури, което се използва за намаляване на броя на пукнатините в оригиналните отливки..

Основните недостатъци включват такива качества като:

  • крехкост и възможност за разрушаване при механично напрежение;
  • лошо качество на леене и лошо пълнене на мухъл;
  • вероятността от образуване на вътрешни пукнатини по време на леенето;
  • сложна и нискокачествена обработка.

Образуване на дефекти по време на заваряване поради бързо изгаряне на въглерод и образуване на пори.

Област на приложение

Обикновеният бял чугун се използва много ограничено, тъй като е слабо приложим за механична и термична обработка. За производството на продукти той често се използва под формата на сурови или частично обработени отливки..

Сплавта е най-широко използвана при производството на големи части с проста конфигурация. Това са корпуси и части за металообработващи машини и валцови мелници, топки за фрези, задвижващи и опорни колела. В допълнение, белият чугун се използва за производството на агрегати, които са постоянно изложени на абразивни материали..

Важен момент е използването на обикновен чугун като суровина за производството на ковък клас желязо-въглероден чугун и стоманени сплави.

Легиращ бял чугун

Наличието на легиращи добавки в състава на сплавта значително променя нейните физични свойства, което значително разширява нейния обхват. Много често срещаните вещества се използват като легиращи елементи в металургията..

За да се увеличи твърдостта, никел, фосфор, манган, хром, ванадий, силиций, мед, титан и сяра могат да бъдат добавени към желязо-въглеродната чугунена сплав.

В случай, че количеството легиращи добавки е приблизително равно на съдържанието на въглерод, чугунът придобива максимално възможната твърдост.

Устойчивостта на износване, като физическа характеристика на белия чугун, се разглежда независимо от неговата твърдост. Увеличението му се постига чрез промяна на структурата на метала чрез добавяне на карбиди и фосфиди под формата на равномерно разпределени включвания. Качеството на леенето на части пряко зависи от химичния състав на сплавите и количеството на легиращите елементи.

В зависимост от процента на легиращите примеси, белият чугун се разделя на:

  • нисколегирани до 2,5%;
  • средно легирани до 10%;
  • силно легирани.

Вече завършените чугунени отливки се подлагат на допълнителна термична обработка (отгряване), в резултат на което вътрешните напрежения на метала се отстраняват и външните размери се стабилизират. Температура на отгряване на чугун от бяла сплав приблизително 850 ° C.

Процесът на нагряване и охлаждане е бавен, за да се избегне образуването на вътрешни пукнатини и други дефекти.

Легираните чугунени сплави се използват широко в производството:

  • части от промишлено оборудване и металообработващи машини;
  • възли и части за автомобили, трактори и селскостопанска техника;
  • подвижен състав; тръби, помпи, котли;
  • домакински и домакински продукти.

Това се дължи на подобрените свойства на металите в сравнение с конвенционалния бял чугун..

Неръждаеми сплави

За да се увеличи устойчивостта на корозия на бял чугун, към него се добавя голямо количество хром. Това води до образуване на оксиден филм на повърхността и по-нататъшно прекратяване на достъпа на кислород. В допълнение, високохромният бял чугун придобива устойчивост на алкални разтвори, сярна и азотна киселина.

Освен това процесът на легиране с хром предотвратява възможността за коагулация на карбиди по време на силно нагряване на сплавта. Това прави възможно получаването на висококачествени заварени съединения на части от бял чугун. Ако в процеса на легиране се добавят никел и молибден заедно с хром, получената неръждаема сплав по здравина може да се сравни с най-добрите топлоустойчиви стомани, които са много по-скъпи..

Бял чугун, съдържащ хром, се използва в случаи на тежки експлоатационни условия, наличие на алкали и окислители, необходимост от високо електрическо съпротивление.

Бял чугун, устойчив на пълзене

За да се получи чугунена сплав, способна да запази първоначалните си размери по време на циклично нагряване до висока температура, в допълнение към хром, добавете:

  • до 2,0% мед;
  • 0,5% титан;
  • 0,1% никел.

В същото време металът принадлежи към групата на неръждаемите бели чугуни и може да се използва в много индустрии..

Сплави с високо съпротивление

Тези видове бял чугун се използват за производството на чугунени нагреватели за електрически фурни и сушилни, работещи при температури до 900 ° C. За да получите сплав, добавете към нея:

  • 3.0-5.0% никел;
  • 2,5-3,5% въглерод;
  • 2,0-2,5% силиций;
  • 1,0-1,5% манган.

Такъв бял чугун с високо съпротивление се нарича сормит и се използва за производството на електрически нагреватели с различна мощност..

Белият чугун не може да се нарече твърде често срещана сплав поради технически трудности при механичната и термичната му обработка. Създаването на легирани сплави обаче значително разширява обхвата на този материал в резултат на радикална промяна в неговите физични и химични свойства..

Освен това процесът на легиране не изисква използването на редки и много скъпи добавки. Следователно, използването на бял чугун за производството на изделия и детайли ще се разшири..

Arthronosos

Лакът