Чугун формула химическая: состав чугуна, каково содержание в нем углерода и железа, сфера использование материала

Содержание

ЧУГУН Физико-химические свойства — Энциклопедия по машиностроению XXL

На заводах-изготовителях на трубы не наносится никакого противокоррозионного покрытия, поэтому изоляцию производят па трубозаготовительных базах строительных организаций или в полевых условиях. Тип изоляции принимают в зависимости от местных гидрологических условий и физико-химических свойств грунта и грунтовых вод. к достоинствам стальных труб следует отнести высокое сопротивление динамическим нагрузкам и изгибающим усилиям выдерживание большого внутреннего давления, меньший вес по сравнению с чугунными трубами меньшее количество стыковых соединений, что упрощает монтаж трубопроводов.  [c.276]
Нелегированный (физико-химическим свойствам соответствуют серому чугуну. До 350° С  [c.46]

Кислотоупорные эмали для чугуна 4 — 387 Кислотоупорный цемент — см. Цемент кислотоупорный Кислотоупоры 4 — 394, 395 — естественные — Физико-химические свойства 4 — 396 Химический состав 4 — 306 Кисти 6—104 Киянки 6—103  [c.98]

Физико-химические свойства 4 — 76 Чугун ковкий отожжённый ферритный —  [c.343]

Влияние физико-химических свойств и способа загрузки реагента на процесс науглероживания. Для получения синтетического чугуна используются различные углеродсодержащие материалы гранулированный уголь, аморф-  [c.68]

В общем случае качественно выполненное сварное соединение из чугуна должно удовлетворять по меньшей мере трем основным требованиям обладать механической прочностью, плотностью, легко обрабатываться обычным режущим инструментом. Однако особенности строения и физико-химических свойств чугуна чрезвычайно усложняют выполнение перечисленных требований.  [c.368]

Как же будет обстоять дело с металлами как конструкционным материалом Не заменят ли их искусственные полимерные и другие неметаллические материалы, не подверженные коррозии, как об этом иногда говорят в последнее время Нет, этого не произойдет. Железо, сталь, чугун, алюминий, медь, титан и другие металлы и сплавы, служащие сейчас основными конструкционными материалами, несомненно, сохранят эту роль на многие годы. Могучие их соперники — пластические массы, полимеры, модифицированная древесина, стекло, керамика, бетон и другие известные и вновь появляющиеся материалы, не вытеснят металлы. Каждому новому конструкционному материалу с полезным набором физических и физико-химических свойств найдется место в народном хозяйстве и развитии техники будущего. Металлы и их многочисленные сплавы, благодаря своим ценным свойствам — высокой прочности и одновременно пластичности, высокой тепло- н электропровод-  

[c.7]

Физико-химические свойства чугунов и область их применения  [c.673]

В литейном производстве для изготовления отливок применяют различные металлы и сплавы. Чистые металлы редко применяют для производства отливок. В основном в технике применяют сплавы черных и цветных металлов. Так, в отечественном машиностроении 74% всего литья изготовляют из серого чугуна, 3% из ковкого чугуна, 21% из стали и 2% из легких и тяжелых цветных сплавов. Литейные сплавы, кроме заданных прочностных и физико-химических свойств, должны обладать определенным комплексом технологических литейных свойств, характеризующих пригодность их для заполнения литейных форм и позволяющих получить качественные отливки.  

[c.240]


Металлами называются химически простые вещества,, отличающиеся хорошим блеском, высокими тепло- и электропроводностью, непрозрачностью, плавкостью некоторые из металлов обладают способностью коваться и свариваться. Металлы и их сплавы делят на черные и цветные. К черным относят железо и сплавы на его основе — чугун и сталь, а также ферросплавы. Остальные металлы составляют группу цветных. Вся современная индустрия базируется главным образом на применении черных металлов. Из цветных металлов наиболее важное промышленное значение имеют медь, алюминий, свинец, олово, никель, титан и др. Цветные металлы обладают рядом ценных физико-химических свойств, которые делают их незаменимыми в технике. Например, медь и алюминий, имея высокие тепло- и электропроводность, играют важную роль в электротехнической промышленности алюминий благодаря малой плотности используется также в авиационной промышленности олово обладает высокой коррозионной стойкостью, применяется для получения белой жести и лужения котлов, а в сплаве со свинцом используется в производстве подшипников.  
[c.5]

Общие сведения об электродах. Покрытые электроды служат для ручной сварки сталей, цветных металлов и их сплавов, чугуна. По объему применения ручная сварка в сварочном производстве стоит на первом месте. Поэтому по объему выпуска покрытые электроды занимают в стране ведущее место. Покрытые электроды представляют собой металлические стержни, на поверхность которых опрессовкой под давлением или просто погружением в раствор наносится покрытие. В настоящее время для нанесения покрытия в основном используется первый способ. В зависимости от материала, из которого изготовлено свариваемое изделие, его назначения к электродам предъявляются определенные требования, которые можно разделить на общие и специальные. Все электроды должны обеспечивать минимальную токсичность при сварке и изготовлении, устойчивое горение дуги, равномерное расплавление электродного стержня и покрытия, хорошее формирование шва, получение металла шва требуемого химического состава и свойств, высокую производительность при небольших потерях электродного металла на угар и разбрызгивание, сохранение технологических и физико-химических свойств в течение определенного времени, получение металла шва, свободного от дефектов, достаточную прочность покрытия, легкую отделимость шлаковой корки от поверхности шва. К специальным требованиям относится получение металла шва с определенными свойствами — окалиностойкость, жаропрочность, коррозионная стойкость, износостойкость, повышенная прочность получение швов с заданной формой — глубокий провар, вогнутая поверхность шва возможность сварки определенным способом — опиранием вертикальных швов сверху вниз, во всех пространственных положениях.  

[c.51]

Легированный чугун. Введение в состав чугуна хрома, никеля, меди, титана, молибдена и других легирующих элементов сопровождается улучшением его механических и физико-химических свойств. В ряде случаев можно получать отливки со специальными свойствами.  [c.217]

Легированные чугуны. Эти чугуны наряду с обычными примесями содержат легирующие элементы хром, никель, медь, титан, молибден и др. Легируют главным образом серые чугуны, а в некоторых случаях и белые. Легирующие элементы улучшают механические свойства чугуна и придают ему особые физико-химические свойства. Содержание серы в них допускается не выше 0,03—0,04%, а фосфора до 0,30%. Хром повышает твердость, прочность и износоустойчивость чугуна, никель улучшает обрабатываемость.  

[c.72]

Благодаря высоким механическим и физико-химическим свойствам легированные чугуны получили применение в различных отраслях промышленности. Из них делают коленчатые валы, детали компрессоров, поршни двигателей. Чугуны с содержанием хрома 2% и никеля 1% идут на изготовление зубчатых колес, деталей автомобилей, дизелей, штампов, так как имеют высокую прочность. Чугуны с содержанием до 5—6% никеля и 1 —1,5% хрома имеют после закалки высокую твердость (NB 400) и износоустойчивость, они идут на изготовление штампов, поршневых колец.  [c.72]


Кроме конструкционных чугунов, в промышленности применяются чугуны со специальными физико-химическими свойствами износоупорные, химически стойкие, жаростойкие, электромагнитные. Получение этих свойств в чугунных деталях достигается легированием.  [c.109]

Поликристаллы кубического нитрида бора превосходят по теплостойкости алмазы, быстрорежущую сталь, твердый сплав и минералокерамику. Сочетание таких уникальных физико-химических свойств позволяет применять эльбор-Р прп обработке закаленных сталей, чугунов и различных труднообрабатываемых материалов. При этом достигается шероховатость поверхности 7— 10-го классов, точность обработки 1—2-го классов.  

[c.37]

Химическими факторами, вызывающими коррозию, являются влага, влажный воздух, газы, испарения кислот, капельки пота, попадающие на обработанную поверхность при касании ее руками, и т. д., при этом происходит окисление металла и превращение его в химическое соединение. Степень интенсивности возникновения коррозии зависит от физико-химических свойств металла. Наиболее интенсивно коррозионному разрушению подвергаются углеродистая сталь и чугун и менее интенсивно-легированные стали, цветные металлы и их сплавы (медь, латунь, бронза и т. д.).  [c.364]

Стали и чугуны различаются в первую очередь содержанием углерода. Сплавы с концентрацией С 2,14 мае. % — чугунами. В результате различного содержания углерода в сплаве образуются разные структуры, что определяет различие в механических и физико-химических свойствах сплавов, а следовательно, и в их применении. Так, стали после затвердевания не содержат хрупкой составляющей — ледебурита, а следовательно, они более пластичные й ковкие. В то же время чугуны по сравнению со сталью обладают значительно Лучшими литейными характеристиками, так как их температуры плавления существенно ниже.  

[c.87]

Составы чугунов, обладающих специальными физико-химическими свойствами, приведены в табл. 39.  [c.105]

Составы чугунных отливок со специальными физико-химическими свойствами  [c.106]

В зависимости от физико-химических свойств чугуна и температурного интервала объемная усадка от температуры жидкой ванны до полного охлаждения == О может быть представлена следующей формулой  [c.120]

Рассматриваются важнейшие физико-химические свойства металлов, влияюш,ие на формирование эмалевого покрытия, и эксплуатационные характеристики различных эмалированных изделий. Особое внимание уделяется свойствам черных металлов — стали и чугуну, наиболее широко используемых для эмалирования. Описаны также свойства алюминия и титана, эмалирование которых в настояш,ее время широко осваивается и внедряется. Освещается физико-химическое взаимодействие на границе раздела металл—эмаль, структура сцепляющего слоя и методы подготовки металлических изделий перед эмалированием, обеспечивающие получение высококачественного эмалевого покрытия.  

[c.2]

Кроме того, в систему попадают и циркулируют вместе с абразивом измельченное стекло, гипс, применяемый для закрепления листов стекла к столам конвейера, чугун от износа шлифовальных дисков. Эти примеси влияют на физико-химические свойства пульпы в классификаторе.  [c.69]

Растворимость анодных продуктов в электролите, скорость диффузии их в электролит, состав и физико-химические свойства анодной пленки имеют существенное значение для процесса полирования. Поэтому этот процесс у различных материалов происходит неодинаково. У многих металлов и сплавов (медь, никель, алюминий, нержавеющие хромистые и хромоникелевые стали) сглаживание сопровождается появлением блеска на обработанной поверхности. У некоторых сплавов (стали карбидного класса, бронзы, латуни) наблюдается блеск без заметного сглаживания шероховатостей. Ряд металлов и сплавов (олово, свинец, серый чугун, высококремнистые стали) вовсе не полируется. Вместо сглаживания образуется сильно травленая поверхность с толстыми темными пленками.  

[c.111]

Физико-механические свойства чугуна зависят не только от его химического состава, но в значительной степени определяются и его структурой, скоростью заливки форм и охлаждения отливок кроме того, они меняются при изменении раз-метров деталей.  [c.181]

Литье из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, получаемое путем обработки жидкого чугуна магнием или другими элементами, обеспечивает по физико-химическим и технологическим свойствам замену стали и ковкого чугуна и является весьма ценным материалом для изготовления крупных массивных деталей и тонкостенных отливок.  [c.193]

Влияние химического свойства на структуру и физико-механические свойства серого чугуна. Влияние основных элементов на графитизацию чугуна может быть оценено с помощью данных табл. 25.  [c.83]

Этот тип чугуна более известен как коррозионно-стойкий, и подробные данные о химическом составе, физико-механических свойствах приведены на стр. 204.  [c.173]

Обрабатываемость чугунов зависит от многих факторов. Основными из них являются химический состав, структура, физико-механические свойства.  [c.26]

Систематизирован обширный материал по термодинамике высокотемпературных реакций, физико-химическим свойствам металлов н сплавов, жидких стекол, шлаков и штейнов. Описаны наиболее важные физико-химические процессы, происходящие при производст-ве чугуна и стали, восстановлении руд и агломерации, а также высокотемпературная коррозия. Рассмотрены вопросы гетерогенного фазового равновесия, кинетики межфазных реакций, образования и роста зародыйей, тепло- и массопереноса и др.  [c.5]


Кадмий — по своим физико-химическим свойствам весьма сходен с цинком и в природе его сопровождает. Кадмий имеет серебристобелый цвет с синеватым отливом. Обладает хорошими пластическими свойствами. Кадмий технический (ГОСТ 1467—67). поставляют четырех марок КдОО (с содер1жанием не менее 99,997% d и не более 0,003% примесей) КдО (99,95% d) Кд1 (99,93% d) и Кд2 (99,83% d) в виде чушек или прутков (с указанием марки на каждой штуке), завернутых в бумагу. Предназначается для кадмирования изделий из стали, чугуна, меди и медных сплавов и для изготовления аккумуляторов, баббитов, свинцово-оловя-нистых припоев, легкоплавких сплавов и бронз и т. д.  [c.92]

Химический состав чугунных отливок со спзциальным.1 физико-химическими свойствами  [c.110]

При применении новой технологии (с высоконагретым восстановительным газом) и бесконусного загрузочного устройства, а такше при повышении давления газа на колошнике производительность доменных печей может быть увеличена в 3—5 раз. Столь высокая производительность печей требует организации непрерывного выпуска продуктов плавки — чугуна и шлака. При этом большое внимание должно быть уделено и снабжению доменных печей, работаюш их по новой технологии, высококачественным сырьем. Шихта должна состоять из 70—80% окускованного материала (остальное — богатая кусковая калиброванная железная руда). Резкое уменьшение количества кокса в шихте должно компенсироваться увеличением его прочности (однородностью его физико-химических свойств).  [c.110]

Металлургическое производство — это область науки, техники и отрасль промышленности, охватывающая различные процессы получения металлов из руд или других материалов, а также процессы, способствующие улучшению свойств металлов и сплавов. Введение в расплав в определенных количествах легирующих элементов позволяет изменять состав и структуру сплавов, улучшать их механические свойства, получать заданные физико-химические свойства. Оно включает шахты и карьеры по добыче руд и каменных углей горно-обогатительные комбинаты, где обогащают руды, подготавливая их к плавке коксохимические заводы, где осуществляют подготовку углей, их коксование и извлечение из них полезнь[х химических продуктов энергетические цехи для получения сжатого воздуха (для дутья доменных печей), кислорода, очистки металлургических газов доменные цехи для выплавки чугуна и ферросплавов или цехи для производства железорудных металлизованных окатышей заводы для производства ферросплавов сталеплавильные цехи (конвертерные, мартеновские, электросталеплавильные) для производства стали прокатные цехи, в которых слитки стали перерабатывают в сортовой прокат балки, рельсы, прутки, проволоку, лист.  [c.25]

Состояние поверхности металла перед нанесением покрытий связано с рядом факторов. Так, имеющиеся на поверхности загрязнения и их физико-химические свойства»связаны не только с характером окружающей среды, но и с природой самого защищае-мого металла. Одни виды загрязнений и состояние» поверхности характерны» для стального литья, другие — для чугунного, третьи — для алюминиевого.  [c.123]

Дальнейшее развитие физико-химии углеродных кластеров и получения фуллеренов, фуллеритов и фуллериодов будет способствовать созданию новых материалов с особыми физико-химическими свойствами и улучшению механических свойств конструкционных материалов. В этой связи большой интерес представляют результаты недавних исследований, выявившие наличие й железоуглеродистых сплавах (чугуне) фуллереновых структур [8, 9].  [c.100]

Водоприготовительное отделение разработано с учетом приготовления охлаждающей воды двух составов по ее физико-химическим свойствам, что необходимо для удовлетворения требований тепловозов как с чугунными и стальными блоками дизелей, так и алюминиевыми блоками. В отделении устанавливают три бака емкостью по 180 л, из них один для сбора конденсата, другие два — для приготовления и выдачи охлаждающей воды двух составов. В тех эки-пиро вочных пунктах, где потребляется охлаждающая вода одного состава, третий бак может использоваться как резервный, или дополнительная емкость для охлаждающей воды. При отсутствии надобности в этом третий бак может вовсе не устанавливаться.  [c.90]

Кадмий — по своим физико-химическим свойствам весьма сходен с цинком и в природе его сопровождает. Кадмий имеет серебристо-белый цвет с синеватым отливом. Обладает хорошиш пластическими свойствами. Кадмий как конструкционный металл не применяется. Кадмй поставляется по ГОСТ 1467-58 трех марок (табл. 58). Предназначается для кадмирования изделий из стали, чугуна, меди и медных сплавов й для изготовления аккумуляторов, баббитов,, свинцовооловяпистых припоев, легкоплавких сплавов и бронз и т. д.  [c.153]

Механические свойства литых деталей систематически повышаются. Так, предел прочности литых деталей из серого чугуна возрос со 100—120 Мн/м (10—12 кГ/мм ) при относительном удлинении 0,1% до 1000 Мн/м (100 кПмм ) при относительном удлинении до 10%, а предел прочности стальных отливок—от 350 М /ж (35кПмм ) до 2000 Мн/м (200 кГ/мм ). Кроме того, в настояш,ее время освоено производство отливок со специальными физико-химическими свойствами, разработаны специальные методы литья, позволяющие получать отливки с минимальными припусками на механическую обработку.  [c.236]

Жидкотекучесть сплава зависит от его физико-химических свойств и телгпературы в момент заливки. Оловянная бронза, сплав алюминия и кремния (силумин) и чугун обладают хорошей жидкотекучестью. С повышением темнературы заливаемого сплава жидкотекучесть увеличивается.  [c.182]

Для получения специальных чугунных отливок с повышенными механическими или физико-химическими свойствами применяются природно-легирозанные чугуны, содержаш,ие такие элементы, как N1, Сг, V и др. (табл. 46).  [c.110]

В общем случае качественно выполненное сварное соединение из чугуна должно удовлетворять по меньшей мере трем основным требованиям обладать механической прочностью, плотностью и легко обрабатываться обычным режущим инструментом. В зависимости от типа конструкции и условий эксплуатации требования к сварному соединению увеличиваются (ростоустойчивость, жаростойкость и т. п.). Однако особенности строения и физико-химических свойств чугуна чрезвычайно усложняют выполнение перечисленных требований.  [c.360]

Выбор материала колец зависит от физико-химических свойств уплотняемой среды. В ТНА кольца чаще изготавливают из пружинной стали, высокосортного чугуна перлитовой структуры или высокооловянистой бронзы типа Бр010Ф1, БрОС16-5. Кольца в свободном состоянии должны иметь в месте разреза просвет 0,1…0,2 мм. Втулки вала и корпуса, в которых работает упругое кольцо, изготавливают из легированной стали, а их поверхности имеют твердость более 58 HR , что достигается соответствующей термической или химико-термической обработкой.  [c.234]

При магнитной обработке на водные системы действуют в течение долей секунды низкочастотными магнитными полями невысокой напряженности. Физико-химические реакции и процессы протекают после магнитной обработки. В результате воздействия магнитным полем на природную и техническую воду она приобретает качественно новые и часто весьма полезные свойства. Например, в растворе Na l, который циркулировал со скоростью 2 м/с в контуре, проходя 65-70 раз магнитное поле напряженностью 41 к А/м в течение 48 ч, коррозия снизилась у стааи на 88, алюминия на 87 и чугуна на 68 %. Противокоррозионные свойства раствора сохранялись более 1 сут, а затем постепенно снизились.  [c.187]


От редакции. Настояа1ая глава не исчерп . -вает всех данных из области современной химии, применяемых в машиностроении. Ряд дополнительных данных содержится в главах 2-го тома (физико-химические и механические свойства чистых металлов, Теория и расчеты процессов горения) б-го тома (Чугун, Сталь, Цветные металлы и сплавы),5-го тома (Электрические и химико-механические способы размерной обработки металлов. Технология термической и химико-термической обработки металлов, Технология покрытий деталей машин, Технология производства металлоке-рамнческих деталей). Подробные данные по ряду вопросов можно найти в приведенных ниже литературных источниках. Так, например, общие законы химии и свойства химических элементов и их соединений изложены в источнике [29] основные положения органической химии и общие свойства органических соединений — в (9], [38] строение атома, свойства элементарных частиц, теория  [c.315]

Влияние термической обработки на валковый чугун, модифицированный бором Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

УДК 621.785.72:621.771.07 Вдовин К.Н., Зайцева A.A.

ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ВАЛКОВЫЙ ЧУГУН, МОДИФИЦИРОВАННЫЙ БОРОМ

Прокатное производство занимает в металлургической промышленности важное место, так как часто производит окончательную продукцию. Ежегодное производство проката характеризуется расширением сортамента и увеличением выпуска. От производимого проката зависит большое количество сфер деятельности человека, начиная от изготовления посуды и заканчивая сложнейшим автомобиле — и машиностроением, поэтому главной задачей на сегодняшний момент является повышение качества прокатной продукции. Емкость внутреннего рынка металлопроката в январе 2011 года составила 139% против января 2009 года, а объём производства готового проката — 112,2%. Расширение внутреннего потребления листового проката составило в январе 135,7%, а сортового проката — 143,3%. В январе 2011 доля российского металла во внутреннем потреблении составила 91,1%, или 32 млн т [1].

За последние десятилетия в прокатном производстве наметились серьезные изменения, связанные с требованиями пользователей продукции. В первую очередь, это улучшение ее качества и повышение экономических показателей. Эти требования не всегда могут быть выполнены в силу некоторых проблем, имеющихся в работе прокатных станов, например их конструкция, качество валков и т.п.

Несмотря на то, что прокатные валки являются сменной частью прокатного оборудования, они могут оказывать существенное влияние на качество прокатной продукции, поскольку непосредственно контактируют с ней. Валки должны отвечать современным требованиям как по качеству, так и иметь приемлемый уровень стоимости их производства.

Качество прокатных валков находится под строгим наблюдением производителей и пользователей. Но поиски способов повышения стойкости валков не прекращаются. Что касается чугунных валков, то это, в первую очередь, легирование и модифицирование чугуна перспективными химическими элементами. Они могут воздействовать на структуру и свойства чугуна, прежде всего, за счет создания дополнительных центров кристаллизации. В настоящее время самыми распространенными модифицирующими элементами, которые ис-

пользуются для валкового чугуна, являются ниобий, титан, ванадий, молибден, бор и др.

Особый интерес из применяемых модификаторов для валкового чугуна представляет бор, поскольку из всех элементов именно он по своим атомным характеристикам наиболее близко подходит к углероду [2].

Бор (borum, старое название boracium и boron; химическая формула — В) — химический элемент III группы периодической системы Менделеева, атомный номер 5, атомная масса 10,811, кристаллы серовато-черного цвета (очень чистый бор бесцветен).

Влияние бора на свойства железа подобно влиянию углерода, но в несколько раз более сильное. Добавка бора способствует измельчению зерна железа и дает возможность использовать термическую обработку для повышения его свойств [3].

В условиях литейной лаборатории МГТУ им. Носова провели исследования по влиянию температурного режима термической обработки на валковый чугун, модифицированный бором. Исследования осуществляли в два этапа.

Первый этап состоял в выборе рационального содержания бора в валковом чугуне. Чугун, который модифицировали бором, по химическому составу соответствовал рабочему валковому чугуну марки ЛПХНМД-71И (табл. 1).

По известному химическому составу (см. табл. 1) выплавили валковый чугун с различным содержанием бора.

Химический состав изготовленных образцов представлен в табл. 2.

Таблица 2

Химический состав изготовленных образцов

Номер плавки Химический состав, %

C S S< Р< Cr Ni Mo B

1 3,16 0,83 0,91 0,03 0,048 1,77 4,36 0,40 0,06

2 3,13 0,82 0,91 0,027 0,047 1,77 4,34 0,40 0,09

3 3,14 0,80 0,91 0,020 0,048 1,77 4,33 0,40 0,04

Таблица 1

Рекомендуемый химический состав рабочего слоя валкового чугуна в ОАО «Магнитогорский завод прокатных валков»

Марка чугуна Химический состав чугуна, %

ЛПХНМд-71 C Si Mn S< P< Cr Ni Mo Mg

3,0-3,4 0,7-1,2 0,5-1,2 0,1 0,15 1,4-2,0 4,0-4,7 0,2-0,5 <0,03

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Макроструктура образцов хорошая, а микро-структурапредставленанарис. 1.

Равномерное распределение структурных составляющих в чугуне соответствует лучшим эксплуатационным характеристикам сплава. Как видно из рис. 1, наиболее равномерное распределение этих составляющих (цементита и металлической основы) соответствует образцу чугуна № 1 с содержанием бора 0,06%. Поэтому для проведения исследований температурного режима термической обработки чугуна были взяты именно эти образцы.

в

Рис. 1. Микроструктура образцов чугуна с различным содержанием бора (х100), %: а — 0,06; б — 0,09; в — 0,04

Обычно для валковых чугунов применяют термическую обработку — отпуск, который служит не только для снятия внутренних напряжений, но и обеспечивает искусственное старение металла валка. Образцы № 3 (см. табл. 2) одинаковых размеров и химического состава нагревали с одинаковой скоростью (15°С /ч) до разных температур: 300, 450 и 550°С и выдерживали 2 ч, а затем охлаждали на воздухе.

Микроструктуры образцов чугуна с различными температурами отпуска приведены на рис. 2.

Микроструктура образцов представляет собой металлическую матрицу, состоящую из аустенита и мартенсита, и карбидов (цементитная фаза).

Результаты исследования механических свойств полученного чугуна представлены в табл. 3.

Из данных табл. 3 видно, что отпуск валкового чугуна, проведенный при температуре 300°С, на твердость и микротвердость его существенно не влияет. Повышение данных характеристик наблюдается при применении отпуска более высоких температур -450 и 550°С.

Повышение микротвердости металлической матрицы объясняется ростом количества мартенсита при повышении температуры отпуска, а повышение микротвердости цементитной фазы — способностью бора упрочнять цементит.

в

Рис. 2. Микроструктура образцов после термической обработки (х100): а — отпуск 300°С; б — отпуск 450°С; в — отпуск 550°С

Таблица 3

Свойства модифицированного бором валкового чугуна до термообработки и после

Темпе- ратура отпуска, 0С Характеристика образцов

Микротвердость цементита, HV Микротвердость металлической матрицы, HV Твердость, HRC

Без проведения отпуска 566, 627, 681 399, 390, 409 50,0; 50,0; 51,0

300 612, 536, 677 412, 392, 403 50,0; 51,0; 51,0

450 883, 801, 860 371, 447, 540 57,0; 57,0; 57,0

550 965, 995, 1254 473, 513, 566 62,0; 62,0; 62,0

После введения бора в чугун в его цементитной структурной составляющей образуется карбидная фаза бора, которая в отличие от обычных карбидных фаз используется в качестве упрочняющейся составляющей [4].

Бор имеет большое сродство к углероду, поэтому он способен заменять атомы углерод в решетке цементита. Формула цементита в таком случае принимает вид Ре3СпБ1-п. Речь идет о борокарбиде, т. е. бо-роцементите, в которых часть атомов углерода в решетке цементита замещены атомами бора [5].

При повышении температуры соотношение бора и углерода в цементите изменяется — способность замены атомов углерода бором повышается, и цементитная фаза становится более твердой. Изменений в размерах карбидной фазы не наблюдали, а повышение температуры отпуска, в исследованных пределах, не влияет на коагуляцию и рост карбидов

Из данных табл. 3 видно, что с ростом температуры отпуска твердость испытуемого чугуна марки ЛПХНМд-71(И) повышается. Она является одной из основных характеристик рабочего слоя валка, к которым предъявляют особые требования. Так как износостойкость находится в прямой зависимости от твердости, то повышение температуры отпуска будет положительно влиять и на износостойкость.

Список литературы

1. Металлоснабжение и сбыт. URL: http: //www.metalinfo.ru.

2. Мчедлишвили В.А., Ховрина В.В. Бор, кальций, ниобий, цирконий в чугуне и стали: пер. с англ. и под ред. С. М. Винарова. М.: Металлур-гиздат, 1961. 448 с.

3. Металловедение и термическая обработка стали и чугуна: справ. изд.: в 3 т. / МЛ. Бернштейн, Г.В. Курдюмов, B.C. Меськин и др.; под общ. ред. А.Г. Рахштадта, Л.М. Кауткиной, С.Д. Прокошкина, A.B. Супова. Т. 2. Строение стали и чугуна. М.: Интермет Инжениринг, 2005. 528 с.

4. Кюку Д., Нэва Н. и Фасевич Ю. Влияние бора на структуру и свойства стали // Сборник 65 мирового литейного конгресса. 2002. С. 45-48.

5. Крукович М.Г., Прусаков Б.А., Сизов И.Г. Пластичность борированных слоев. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. 384 с.

Bibliography

1. Magazine «Metailosupply and sale» //www.metalinfo.ru

2. Boron, calcium, columbium, and zirconium in iron and steel/Published for The Engineering Foundation by John Wiley & Sons, inc., New York Charman & Hall, ltd., London, 1961

3. Metallography and heat treatment of steel and iron: Refer. pub. in 3th v./M. L. Bernshtein, G. V. Kurdumov, V. S. Meskin and others/pub. by A. G.Rahshtadta, L. M. Kautkinoi, S. D. Proshkin, A. V. Supova. T.2. Structure of steel and iron. — M.: Intermet Engeneering, 2005. — 528 p.: il.

4. D. Kukuy, N. Nevar and Yu. Fasevich (Belorussian State Polytechnic Academy, Minsk, Belarus) The effect of boron on the structure and properties of a cast steel //Proceedings of 65th World Foundry Congress Gyeongju, Korea, 2002

5. Krukovich M. G., Prusakov B. A., Sizov I. G. Plasticity of boroned layers. -М.: FIZMATLIT, 2010. — 384 p.

УДК 621.74

Сушко Т.И., Леднев A.C., Пашнева T.B., Турищев В.В., Руднева И.Г.

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВКИ «КОРПУС» МЕТОДОМ лвм

В настоящее время в ОАО «КБХА» (г. Воронеж) для разработки технологического процесса получения новых литых изделий применяется метод «Проб и ошибок», что приводит к браку, многократному исправлению модельной оснастки, лишним плавкам металла и, как следствие, к длительному сроку освоения новых изделий и удорожанию конечной продукции. Несмотря на огромный опыт проектирования литнико-во-питающих систем в ОАО «КБХА», освоение новых изделий занимает длительный период времени. Причина этого — чрезвычайная сложность процессов формирования отливки в случае метода ЛВМ и отсутствие универсального метода проектирования ЛПС.

Для сокращения сроков и стоимости подготовки производства, а также снижения себестоимости отливок целесообразно использовать системы автоматизированного моделирования литейных процессов (САМ ЛП), предназначенные для моделирования литейных процессов заполнения формы металлом, затвердевания, образования усадочных раковин, макро- и микропористости, развития напряжений, цель которых — ускоренный поиск оптимальных параметров процесса затвердевания.

Целью данной работы являлось исследование процесса формирования отливки «Корпус», получаемой методом ЛВМ с помощью компьютерного моделирования в САМ ЛП ЬУМРЬтс’.

LVMFlow — профессиональная САМ-система компьютерного 3Б моделирования литейных процессов, позволяющая автоматизировать рабочее место технолога-литейщика и снизить затраты времени и средств на подготовку новых изделий. Современный подход к разработке технологического процесса получения качественных отливок основан на интенсивном использовании компьютерной техники, необходимого программного обеспечения и технологическо-

го оборудования на всех циклах отработки. Рабочее место технолога-литейщика оснащается компьютерной техникой для работы с конструкторской программой твердотельного моделирования SolidWorks, которая позволяет на основе исходного чертежа детали быстро создавать трехмерную модель отливки с ЛПС, а также сопутствующую документацию.

В зависимости от сложности получаемой отливки поиск оптимальной конструкции ЛПС с помощью САМ ЛП LVMFlow занимает 1-3 дня. При этом участие технолога-литейщика сводится к минимуму: ему остается лишь задать параметры моделирования и, после того как программа самостоятельно проведет расчет и подготовит результаты для просмотра, выбрать оптимальный вариант.

При необходимости, трехмерная модель передается технологу-программисту, который подготавливает управляющую программу для изготовления модельной оснастки на станках с ЧПУ.

Таким образом, внедрение LVMFlow служит основой для создания на предприятии системы сквозного проектирования литейной технологии, которая позволит производить изделия с требуемым уровнем качества в кратчайшие сроки.

С целью сокращения сроков отработки технологического процесса получения качественных литых изделий от ОАО «КБХА» поступило задание на проведение компьютерного моделирования отливки «Корпус».

Изделие «Корпус» представляет собой конструкцию, состоящую из двух цилиндров, пересекающихся под прямым углом с массивными фланцами (рис. 1).

Учитывая особенности геометрии изделия и предъявляемые эксплуатационные требования, было определено расположение отливки в форме — горизонтальное -для обеспечения получения плотного металла.

отличие от стали, температура плавления чугуна и стали

Чугун — это сплав железа с углеродом. По процентному содержанию железа содержится более 90%. Количество углерода колеблется в пределах 2,14- 6,67%. Благодаря этому элементу материал имеет высокую твердость, но появляется хрупкость. Это влечет ухудшение ковкости и пластичности. В некоторые виды для улучшения характеристики добавляются легирующие элементы: алюминий, хром, ванадий, никель.

Характеристика видов углеродистого металла

Диаграмма железо-углерод показывает, из чего состоит чугун. Кроме железа, присутствует углерод в виде графита и цементита.

Состав сплава чугуна имеет разновидности:

  • Белый. Присутствующий здесь углерод находится в химически связанном состоянии. Металл прочный, но хрупкий, поэтому плохо поддается механической обработке. В промышленности используется в виде отливок. Свойство материала позволяют вести его обработку абразивным кругом. Сложность вызывает процесс сварки, поскольку есть вероятность появления трещин из-за неоднородности структуры. Применение нашел в областях, связанных с сухим трением. Обладает повышенной жаростойкостью и износостойкостью.
  • Половинчатый. Обладает повышенной хрупкостью, поэтому не нашел широкого применения.
  • Серый. ГОСТ 1412–85 указывает, какой процент примесей содержит в своем составе этот металл: 3,5% углерода, 0,8% марганца, 0,3% фосфора, 0,12% серы и до 2,5% кремния. Присутствующий в пластинчатой форме углерод создает низкую ударную вязкость. Характеристика вида указывает, что на сжатие материал работает лучше, чем на растяжение. При достаточном нагреве обладает неплохой свариваемостью.
  • Ковкий. Ферритовая основа такого вида обеспечивает ему высокую пластичность. В изломе имеет черный, бархатистый цвет. Получается из белого, который томится длительное время при температуре 800−950 градусов.
  • Высокопрочный. Отличие от других видов заключается в присутствии графита шаровидной формы. Получается из серого после добавления в него магния.

Индивидуальные свойства металла

Материал характеризуется определенными характеристиками. К ним относятся:

  • Физические. Такие величины, как удельный вес или коэффициент расширения зависят от того, сколько составляет в металле содержание углерода. Материал тяжелый, поэтому из него можно делать чугунные ванны.
  • Тепловые. Теплопроводность позволяет аккумулировать тепло и удерживать, распространяя его равномерно во все стороны. Это используется при изготовлении сковородок или батарей для отопления.
  • Механические. Эти характеристики меняются в зависимости от графитовой основы. Наиболее прочный — серый чугун, имеющий перлитовую основу. Материал с ферритовой составляющей более ковкий.

В зависимости от наличия примесей появляется разница в свойствах материала.

К таким элементам относятся сера, фосфор, кремний, марганец:

  • Сера уменьшает текучесть металла.
  • Фосфор понижает прочность, но позволяет изготавливать изделия сложной формы.
  • Кремний увеличивает текучесть материала, снижая его температуру плавления.
  • Марганец дает прочность, но понижает текучесть.

Различия между чугуном и сталью

Чтобы понять, чем отличается сталь от чугуна, нужно рассмотреть их характеристики. Отличительной особенностью чугуна является количество углерода. Минимальное содержание его составляет 2,14%. Это основной показатель, по которому можно отличить этот материал от стали.

Содержание железа в стали составляет 45%, а процентное содержание углерода до 2. Для определения различий на глаз нужно обратить внимание на цвет. Сталь имеет светлый оттенок, а чугун темный.

Определить же процентное содержание примесей может только химический анализ. Если сравнивать температуру плавления чугуна и стали, то у чугуна она ниже и составляет 1150−1250 градусов. У стали — в районе 1500.

Чтобы отличить материал, нужно провести следующие действия:

  • Изделие опускается в воду и определяется объем вытесненной воды. У чугуна плотность меньше. Она составляет 7,2г/см3. У стали — 7,7−7,9 г / см3 .
  • К поверхности прикладывается магнит, который к стали притягивается лучше.
  • При помощи шлифовальной машинки или напильника натирается стружка. Затем она собирается в бумагу и вытирается об нее. Сталь не оставит следов.

Плюсы и минусы материала

Как и любой материал, чугун имеет положительные и отрицательнее стороны. К положительным качествам относятся:

  • большая разновидность состояний.
  • некоторые виды обладают высокой прочностью;
  • возможность длительное время сохранять температуру;
  • экологическая чистота, что позволяет изготавливать из него посуду;
  • стойкость к кислотно-щелочной среде;
  • высокая гигиеничность;
  • длительный срок эксплуатации и долговечность;
  • безвредность материала.

Однако и минусы тоже присутствуют. К ним относятся:

  • при длительном нахождении в воде поверхность покрывается ржавчиной;
  • высокая стоимость материала;
  • низкая пластичность серого вида чугуна;
  • хрупкость.

Чугун — это металл, который характеризуется высоким содержанием углерода. Благодаря этому у него присутствуют качества, которые бывают необходимы для промышленных и бытовых целей.

Урок «Производство чугуна и его применение»

Тема: Производство чугуна и его применение

Класс: 9

Тип урока: изучение нового материала

Цель: ознакомление учащихся с чугуном, как сплавом железа и его применением.

Задачи:

  • закрепить знания, об основных месторождениях железа в России, полученные на уроках географии;

  • познакомить с доменным процессом выплавки чугуна;

  • познакомить с историей чугунного литья и применением чугуна в архитектуре.

  • формировать умения выбирать главное, работать по плану;

  • развивать кругозор.

  • развивать познавательный интерес, через межпредметные связи в обучении;

  • профориентационное воспитание.

Ход урока:

I. Организационный момент

1. Вводное слово учителя, актуализация

II. Новая тема

  1. Постановка цели урока, изложение плана урока;

  2. Изложение материала учащимися по первому этапу урока, работа с картой;

  3. Изложение материала учителем и учащимися по второму этапу урока;

  4. Изложение материала учителем и учащимися по третьему этапу урока;

  5. Изложение материала учащимися по четвёртому этапу урока;

  6. Решение расчётной задачи на практический выход продукта реакции.

III. Заключительное слово учителя, итог урока

IV. Рефлексия

V. Домашнее задание.

Средства обучения:

  • Мультимедийная установка;

  • Диски: «Неорганическая химия», с мультимедийной презентацией;

  • Коллекция минералов;

  • Алгоритм

  • Схема устройства доменной печи

Методы:

  • По источнику информации – наглядные

  • По способу познавательной деятельности – проблемный

  • По движению мысли от незнания к знанию — дедуктивный

Часы истории человечества стали отсчитывать время быстрее, когда в его жизнь вошли металлы и, что важнее всего, их сплавы. Вся история человечества в зависимости от материала и изготовления орудий труда делится на четыре больших эпохи. И в большинстве своем, именно металлы дали названия этим эпохам: каменный век — медный век — бронзовый век — железный век. Здесь мы видим прогресс развития человечества. Слайд 1

Давайте сразу перенесемся в эпоху железного века. Ведь железо сыграло большую роль в развитии человеческого общества и не потеряло своего значения в настоящее время: из всех металлов оно и его сплавы наиболее широко используются в современной промышленности.

Первобытный человек начал использовать железо за несколько тысячелетий до нашей эры. В те времена он еще не добывал железо из руд, а использовал упавшие из космоса на Землю метеориты. Отсюда и древнее название железа ваасперс, что обозначает в переводе с шумерского языка – это металл, “капнувший с неба, небесный”.

Получение железа из железных руд, приходится на середину II тыс. до н.э. Данный процесс был осуществлен египтянами. Начало металлургии железа на территории нашей страны приходится на рубеж II и I тыс. до н.э. Сегодня на уроке мы поговорим о сплаве железа.

И объектом нашего урока сегодня будет чугун.

Тема урока: «Производство чугуна и его применение». Исходя из темы, сформулируйте для себя задачи урока. Слайд 2

Предполагаемый ответ: выяснить химизм получения чугуна и познакомиться с отраслями его применения.

Чтобы реализовать поставленные вами задачи, необходим план урока. Я вам предлагаю план, по которому мы с вами будем сегодня работать. Найдите его на своих столах и положите посередине. Слайд 3

Сообщение учащегося, работа с картой Слайд 4 Железо один из самых распространенных в природе элементов. В земной коре его массовая доля составляет 5,1%, и оно уступает лишь кислороду, кремнию и алюминию. Железо входит в состав большинства горных пород в виде руд: магнетит, красный железняк, бурый железняк. Слайд 5 Демонстрация коллекции минералов. Железорудные месторождения имеются на территории всей России. Это Курская магнитная аномалия, на Урале, в Западной Сибири. Слайд 6

Слово учителя У нас на территории РХ тоже имеются железорудные месторождения, их более 130. А вы можете назвать какие-нибудь? Показать.

Добыча железной руды в Хакасии ведется двумя рудниками: Абаканском и Тейском. Кроме того, месторождение в Западном Саяне: Анзасское является резервным. Слайд 7

Чистое железо из железных руд можно получить химическим способом, однако мягкость чистого металла делает его применение нецелесообразным. В промышленности и технике используют железо в виде сплавов: чугуна и стали.

Первый чугун был произведен в Китае в VI в. до н.э. В Европе чугун начали получать в ХIV в. (когда появились первые доменные печи. В России первые доменные производства открылись в ХVI столетии).

Что же такое чугун? Для этого нам нужно ответить на следующие вопросы. Слайд 8 Что такое? Какой он? Из чего состоит? Чтобы ответить на эти вопросы, мы познакомимся сначала с его производством.

3. Получение чугуна осуществляется в доменных печах, или домнах. Давайте познакомимся с их устройством. Внимание на экран. Диск «Неорганическая химия», раздел «Железо и хром», параграф «Чугун и сталь» — п.3 – устройство доменной печи или слайд 9

Самостоятельная работа учащихся со схемой в тетрадях (3мин). У вас на столах имеются таблицы с изображением доменной печи. Сделайте на них обозначения, характеризующие устройство домны. Чтобы вам было легче справиться обратите внимание на следующие термины (записаны на доске). Проверьте, верно, ли вы сделали обозначения (отвечает один ученик, показывает на слайде). Проверим ещё раз. Диск «Неорганическая химия», раздел «Железо и хром», параграф «Чугун и сталь» — п.3 – устройство доменной печи включить повторно для проверки (отвечают учащиеся). Если есть неточности в ваших работах, исправьте их.

Через колошник происходит загрузка сырья для выплавки чугуна, а снизу подается воздух.

Давайте познакомимся с химизмом выплавки чугуна в доменных печах.

4. Самостоятельная работа учащихся по алгоритму (10мин). Представьте, что вы рабочие-металлурги и вам необходимо выплавить 1т чугуна. Для этого у вас есть 1800кг Fe2O3, 800кг кокса, 300кг флюсов в виде СаСО3. По предложенному вам алгоритму получите, пожалуйста, вашу первую тонну чугуна. Слайд 10

Давайте посмотрим, получили ли вы свою первую тонну чугуна. Кто желает выйти к доске и написать уравнения реакций процессов, которые идут в доменной печи. Запись на доске. Теперь проверим, верно, ли вы написали уравнения процессов и, следовательно, получили ли чугун. Внимание на экран. Диск «Неорганическая химия», раздел «Железо и хром», параграф «Чугун и сталь» — п.4,5.или слайд11,12 Такие процессы должны пройти в доменной печи. Чтобы глубже узнать профессию металлурга, у нас в г.Абакане есть филиал КГТУ, где вы можете приобрести данную профессию.

Мы познакомились с устройством доменной печи и процессами выплавки чугуна. Давайте теперь вернемся к нашим вопросам Что такое? Какой он? Из чего состоит? Слайд 13 и скажем, что же такое чугун. (ответы учащихся).

Чугун – определение в тетрадь. Слайд 14

Слово учителя Различают два вида чугуна: белый и серый. Белый чугун идет на производство стали, а серый используется для нужд человека.

5. Давайте выясним, где же чугун находит свое применение. Для этого слайд 15 из приведенного перечня выберите те области, в которых используются изделия из чугуна. И приведите примеры изделий из этого сплава. Работа учащихся над выбором отраслей применения чугуна.

  • В быту

  • Авиастроение

  • Мебельная промышленность

  • Водоснабжение

  • Коммунальное хозяйство

  • Искусство

  • Архитектура (ответы учащихся с примерами).

Слово учителя Но чугун используется и в искусстве, в архитектуре и скульптуре.

Сообщение учащегося об истории первых чугуноплавильных заводов на территории России.

Сообщения учащегося из Интернет-ресурсов о Каслинском литье, решётках Санкт-Петербурга, мостах и Исаакиевском соборе. Слайды по ходу сообщений 16-19

6. Решение задачи. Мы с вами сегодня выплавили в доменной печи чугун. Теперь давайте решим задачу стр.157, зад.4 и узнаем, сколько можно получить чугуна из 100т железной руды.

III. Итог Давайте вернемся к нашему плану и посмотрим, все ли пункты плана реализованы? (Ответ учащихся: все). Я согласна и тоже считаю что все. IV. Рефлексия Посмотрите на предложенные Вам вопросы и ответьте на них. Слайд 20 ответы и отзывы учащихся.

V. Домашнее задание стр. 157. зад.5, пар.56, вопр.5-10, более сильным учащимся индивидуальные карточки с заданиями в тетрадь

Спасибо за урок! Слайд 21. Я рада, что урок Вам понравился.

Используемая литература

  1. Аликберова Л. Ю. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей – М.: АСТ-ПРЕСС. 2002. – 560 с.

  2. Бердоносов С. С., Менделеева Е. А. Химия. Новейший справочник. – М.: Махаон, 2006.

  3. Ф.Г.Фельдман, Г.Е. Рудзитис Химия:Учеб. Для 9 кл. сред. Общеобразоват. Учеб. Заведений. – М.: Просвещение, 2008.

  4. Химия. – 2-е изд., перераб./ред. Коллегия: М.Аксёнова, И.Леенсон, С.Мартынова и др. – М.: Мир энциклопедий Аванта+, Астрель, 2007.

  5. Хомченко Г.П. Химия для поступающих в ВУЗы: учеб.пособие. – 2-е изд. – М.: высш. Шк., 1993.

Электронные издания

  1. Диск «Неорганическая химия»

  2. Диск Химия 9 класс «Просвещение»

  3. Учащимися использовались Интернет-ресурсы

СВАРКА ЧУГУНА. Чугуиы — Инструмент, проверенный временем

Чугун — это железоуглеродистый сплав, содержащий более 2% углерода (если сплав содержит менее 2% угле­рода, он относится к сталям). Из-за сравнительно высо­кого содержания углерода (наивыспгай предел содержа­ния углерода может достигать 6,67%) чугун утрачивает пластичность и не поддается ковке.

Кроме углерода, чугун содержит кремний (до 4%), фос­фор (до 1,2%), марганец (до 2%), серу (до 0,2%). В специ­альные (легированные) группы вводят легирующие ком­поненты — молибден, никель, хром, ванадий и другие.

Чугуны различают по структуре, химическому соста­ву, способам получения и назначению. По химическому составу чугуны подразделяют на легированные и нелеги­рованные. По структуре чугуны делят на белый, черный, ковкий и высокопрочный.

Белый чугун — это чугун, в котором большая часть содержащегося углерода химически связана с железом в виде цементита (химическая формула Fe3C). Цементит имеет светлый цвет, обладает большой твердостью и хруп­костью. В связи с этим белый чугун имеет на изломе свет­ло-серый, почти белый цвет, очень тверд, не поддается механической обработке и сварке и поэтому в качестве конструкционного материала применяется ограниченно. Белые чугуны используют для получения новых чугунов.

Серый чугун — чугун, в котором большая часть угле­рода содержится в свободном состоянии в виде графита

Таблица 45

Марка чугуна

Предел прочности, МН/м при

Твердость по Бринеллю

изгибе

растяжении

СЧ-12-28

120

280

148-229

СЧ-15-Э2

150

320

163-229

СЧ-18-36

180

360

170-229

СЧ-21-40

210

400

170-241

СЧ-24-44

240

440

170-241

СЧ-28-48

280

480

170-241

СЧ-32-52

320

520

187-155

СЧ-36-56

360

560

197-269

СЧ-40-60

400

600

207-269

СЧ-44-64

440

640

229-289

(частично также в виде цементита). Серый чугун относи­тельно мягок, хорошо обрабатывается режущими инст­рументами, на изломе имеет темно-серый цвет, хрупок. Благодаря невысокой стоимости и хорошим литейным качествам серый чугун применяется очень широко.

Марку серого чугуна обозначают буквами СЧ и двумя числами, из которых первое число озвачает величину временного сопротивления чугуна при растяжении (в МН/м2), а второе число — сопротивление при изгибе. Механические свойства чугунов приведены в табл. 45.

Кремний, содержащийся в чугуне, уменьшает раство­римость углерода в железе и способствует распаду цемен­тита с выделением графита. При сварке из-за того, что температура плавления окислов кремния более высокая, чем температура плавления основного металла, процесс сварки затрудняется.

Марганец связывает углерод и препятствует выделе­нию графита, то есть слособсвует отбеливанию чугуна. При содержании марганца свыше 1,5% свариваемость чугуна ухудшается.

Сера в чугунах является вредной примесью — затруд­няет сварку, снижает прочность и способствует образова­нию горячих трещин. Это происходит из-за образования сульфида железа (FeS), который вместе с железом обра­зует структуру с температурой плавления 953 *С. Эта структура, затвердевающая несколько позже основного металла (чугуна), способствует образованию трещин.

Фосфор не отбеливает и не графитизирует чугун. Уве­личение фосфора в чугуне увеличивает его жидкотеку — честь и улучшает свариваемость. Одновременно фосфор понижает температуру затвердевания, повышает хруп­кость и твердость. Величина содержания фосфора в се­рых чугунах не должна превышать 0,3%.

Таблица 46

Твердость по

Марка чугуна

нов удлняе-

Бринеллю

МН/м*

НИЄ, %

КЧ-30-6

300

6

163

КЧ-33-8

330

8

163

КЧ-35-10

350

10

163

Кч-37-10

370

10

163

КЧ-45-6

450

6

241

КЧ-50-4

500

241

КЧ-60-3

600

260

Ковкпй чугун производят из белого чугуна с помощью длительного выдерживания (томления) его при темпера­туре 800—850 °С. Изменяя режим термической обработ­ки, получают ковкий чугун различной структуры (фер­ритной, перлитной).

При нагреве ковкого чугуна выше 900 °С графит мо­жет распадаться и образовывать цементит, что вызывает

Таблица 47

Марка чугуна

Предел

срочности,

МН/м*

Относитель­ное удлине­ние, %

Твердость ПО Бринеллю

ВЧ 38-17

380

17

140-170

ВЧ 42-12

420

12

140-200

ВЧ 45-5

450

5

160-260

ВЧ 50-2

500

180-260

ВЧ 70-3

700

229-275

ВЧ 60-2

600

200-280

ВЧ 80-3

800

220-300

потерю ковкости и ухудшает свариваемость. Чтобы восста­новить первоначальную структуру ковкого чугуна после свар­ки приходится проводить полный цикл термообработки.

Ковкий чугун обозначается буквами КЧ и двумя чис­лами: первое число означает временное сопротивление при растяжении (в МН/м2), второе число означает относитель­ное удлинение в процентах.

Механические свойства ковких чугунов приведены в табл. 46.

Высокопрочные чугуны получают из серого чугуна пу­тем специальной обработки: при температуре не выше 1400 ‘С в жидкий чугун вводят чистый магний или его спла­вы. Высокопрочный чугун при этом приобретает высокие механические свойства из-за образования свободного гра­фита в так называемой глобогулярно-шарообразной форме.

Высокопрочные чугуны обозначаются буквами ВЧ и двумя числами (первое — предел прочности при растя­жении, второе — относительное удлинение в процентах).

Механические свойства высокопрочных чугунов при­ведены в табл. 47.

Урок в 9 классе. Чугун, его производство.

Тема: Производство чугуна и его применение

Класс: 9

Тип урока: изучение нового материала

Цель: ознакомление учащихся с чугуном, как сплавом железа и его применением.

Задачи:

  • закрепить знания, об основных месторождениях железа в России, полученные на уроках географии;

  • познакомить с доменным процессом выплавки чугуна;

  • познакомить с историей чугунного литья и применением чугуна в архитектуре.

  • формировать умения выбирать главное, работать по плану;

  • развивать кругозор.

  • развивать познавательный интерес, через межпредметные связи в обучении;

  • профориентационное воспитание.

Ход урока:

I. Организационный момент

1. Вводное слово учителя, актуализация

II. Новая тема

  1. Постановка цели урока, изложение плана урока;

  2. Изложение материала учащимися по первому этапу урока, работа с картой;

  3. Изложение материала учителем и учащимися по второму этапу урока;

  4. Изложение материала учителем и учащимися по третьему этапу урока;

  5. Изложение материала учащимися по четвёртому этапу урока;

  6. Решение расчётной задачи на практический выход продукта реакции.

III. Заключительное слово учителя, итог урока

IV. Рефлексия

V. Домашнее задание.

Средства обучения:

  • Мультимедийная установка;

  • Диски: «Неорганическая химия», с мультимедийной презентацией;

  • Коллекция минералов;

  • Алгоритм

  • Схема устройства доменной печи

Методы:

  • По источнику информации – наглядные

  • По способу познавательной деятельности – проблемный

  • По движению мысли от незнания к знанию — дедуктивный

Часы истории человечества стали отсчитывать время быстрее, когда в его жизнь вошли металлы и, что важнее всего, их сплавы. Вся история человечества в зависимости от материала и изготовления орудий труда делится на четыре больших эпохи. И в большинстве своем, именно металлы дали названия этим эпохам: каменный век — медный век — бронзовый век — железный век. Здесь мы видим прогресс развития человечества. Слайд 1

Давайте сразу перенесемся в эпоху железного века. Ведь железо сыграло большую роль в развитии человеческого общества и не потеряло своего значения в настоящее время: из всех металлов оно и его сплавы наиболее широко используются в современной промышленности.

Первобытный человек начал использовать железо за несколько тысячелетий до нашей эры. В те времена он еще не добывал железо из руд, а использовал упавшие из космоса на Землю метеориты. Отсюда и древнее название железа ваасперс, что обозначает в переводе с шумерского языка – это металл, “капнувший с неба, небесный”.

Получение железа из железных руд, приходится на середину II тыс. до н.э. Данный процесс был осуществлен египтянами. Начало металлургии железа на территории нашей страны приходится на рубеж II и I тыс. до н.э. Сегодня на уроке мы поговорим о сплаве железа.

И объектом нашего урока сегодня будет чугун.

Тема урока: «Производство чугуна и его применение». Исходя из темы, сформулируйте для себя задачи урока. Слайд 2

Предполагаемый ответ: выяснить химизм получения чугуна и познакомиться с отраслями его применения.

Чтобы реализовать поставленные вами задачи, необходим план урока. Я вам предлагаю план, по которому мы с вами будем сегодня работать. Найдите его на своих столах и положите посередине. Слайд 3

Сообщение учащегося, работа с картой Слайд 4 Железо один из самых распространенных в природе элементов. В земной коре его массовая доля составляет 5,1%, и оно уступает лишь кислороду, кремнию и алюминию. Железо входит в состав большинства горных пород в виде руд: магнетит, красный железняк, бурый железняк. Слайд 5 Демонстрация коллекции минералов. Железорудные месторождения имеются на территории всей России. Это Курская магнитная аномалия, на Урале, в Западной Сибири. Слайд 6

Слово учителя У нас на территории РХ тоже имеются железорудные месторождения, их более 130. А вы можете назвать какие-нибудь? Показать.

Добыча железной руды в Хакасии ведется двумя рудниками: Абаканском и Тейском. Кроме того, месторождение в Западном Саяне: Анзасское является резервным. Слайд 7

Чистое железо из железных руд можно получить химическим способом, однако мягкость чистого металла делает его применение нецелесообразным. В промышленности и технике используют железо в виде сплавов: чугуна и стали.

Первый чугун был произведен в Китае в VI в. до н.э. В Европе чугун начали получать в ХIV в. (когда появились первые доменные печи. В России первые доменные производства открылись в ХVI столетии).

Что же такое чугун? Для этого нам нужно ответить на следующие вопросы. Слайд 8 Что такое? Какой он? Из чего состоит? Чтобы ответить на эти вопросы, мы познакомимся сначала с его производством.

3. Получение чугуна осуществляется в доменных печах, или домнах. Давайте познакомимся с их устройством. Внимание на экран. Диск «Неорганическая химия», раздел «Железо и хром», параграф «Чугун и сталь» — п.3 – устройство доменной печи или слайд 9

Самостоятельная работа учащихся со схемой в тетрадях (3мин). У вас на столах имеются таблицы с изображением доменной печи. Сделайте на них обозначения, характеризующие устройство домны. Чтобы вам было легче справиться обратите внимание на следующие термины (записаны на доске). Проверьте, верно, ли вы сделали обозначения (отвечает один ученик, показывает на слайде). Проверим ещё раз. Диск «Неорганическая химия», раздел «Железо и хром», параграф «Чугун и сталь» — п.3 – устройство доменной печи включить повторно для проверки (отвечают учащиеся). Если есть неточности в ваших работах, исправьте их.

Через колошник происходит загрузка сырья для выплавки чугуна, а снизу подается воздух.

Давайте познакомимся с химизмом выплавки чугуна в доменных печах.

4. Самостоятельная работа учащихся по алгоритму (10мин). Представьте, что вы рабочие-металлурги и вам необходимо выплавить 1т чугуна. Для этого у вас есть 1800кг Fe2O3, 800кг кокса, 300кг флюсов в виде СаСО3. По предложенному вам алгоритму получите, пожалуйста, вашу первую тонну чугуна. Слайд 10

Давайте посмотрим, получили ли вы свою первую тонну чугуна. Кто желает выйти к доске и написать уравнения реакций процессов, которые идут в доменной печи. Запись на доске. Теперь проверим, верно, ли вы написали уравнения процессов и, следовательно, получили ли чугун. Внимание на экран. Диск «Неорганическая химия», раздел «Железо и хром», параграф «Чугун и сталь» — п.4,5.или слайд11,12 Такие процессы должны пройти в доменной печи. Чтобы глубже узнать профессию металлурга, у нас в г.Абакане есть филиал КГТУ, где вы можете приобрести данную профессию.

Мы познакомились с устройством доменной печи и процессами выплавки чугуна. Давайте теперь вернемся к нашим вопросам Что такое? Какой он? Из чего состоит? Слайд 13 и скажем, что же такое чугун. (ответы учащихся).

Чугун – определение в тетрадь. Слайд 14

Слово учителя Различают два вида чугуна: белый и серый. Белый чугун идет на производство стали, а серый используется для нужд человека.

5. Давайте выясним, где же чугун находит свое применение. Для этого слайд 15 из приведенного перечня выберите те области, в которых используются изделия из чугуна. И приведите примеры изделий из этого сплава. Работа учащихся над выбором отраслей применения чугуна.

  • В быту

  • Авиастроение

  • Мебельная промышленность

  • Водоснабжение

  • Коммунальное хозяйство

  • Искусство

  • Архитектура (ответы учащихся с примерами).

Слово учителя Но чугун используется и в искусстве, в архитектуре и скульптуре.

Сообщение учащегося об истории первых чугуноплавильных заводов на территории России.

Сообщения учащегося из Интернет-ресурсов о Каслинском литье, решётках Санкт-Петербурга, мостах и Исаакиевском соборе. Слайды по ходу сообщений 16-19

6. Решение задачи. Мы с вами сегодня выплавили в доменной печи чугун. Теперь давайте решим задачу стр.157, зад.4 и узнаем, сколько можно получить чугуна из 100т железной руды.

III. Итог Давайте вернемся к нашему плану и посмотрим, все ли пункты плана реализованы? (Ответ учащихся: все). Я согласна и тоже считаю что все. IV. Рефлексия Посмотрите на предложенные Вам вопросы и ответьте на них. Слайд 20 ответы и отзывы учащихся.

V. Домашнее задание стр. 157. зад.5, пар.56, вопр.5-10, более сильным учащимся индивидуальные карточки с заданиями в тетрадь

Спасибо за урок! Слайд 21. Я рада, что урок Вам понравился.

Используемая литература

  1. Аликберова Л. Ю. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей – М.: АСТ-ПРЕСС. 2002. – 560 с.

  2. Бердоносов С. С., Менделеева Е. А. Химия. Новейший справочник. – М.: Махаон, 2006.

  3. Ф.Г.Фельдман, Г.Е. Рудзитис Химия:Учеб. Для 9 кл. сред. Общеобразоват. Учеб. Заведений. – М.: Просвещение, 2008.

  4. Химия. – 2-е изд., перераб./ред. Коллегия: М.Аксёнова, И.Леенсон, С.Мартынова и др. – М.: Мир энциклопедий Аванта+, Астрель, 2007.

  5. Хомченко Г.П. Химия для поступающих в ВУЗы: учеб.пособие. – 2-е изд. – М.: высш. Шк., 1993.

Электронные издания

  1. Диск «Неорганическая химия»

  2. Диск Химия 9 класс «Просвещение»

  3. Учащимися использовались Интернет-ресурсы

Составы обезжиривающих водных растворов для черных металлов (железо, углеродистые стали и чугуны). Обезжиривание чугуна, углеродистой стали, железа.


Таблицы DPVA.ru — Инженерный Справочник



Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Химический справочник / / Водные растворы и смеси для обработки металлов — мытья, обезжиривания, нанесения покрытий, очистки и т.п. Составы для очистки и обезжиривания поверхности и нанесения покрытий. / / Обезжиривающие водные растворы и органические растворители. Составы для очистки и обезжиривания поверхности.  / / Составы обезжиривающих водных растворов для черных металлов (железо, углеродистые стали и чугуны). Обезжиривание чугуна, углеродистой стали, железа.

Поделиться:   

Составы обезжиривающих водных растворов для черных металлов (железо, углеродистые стали и чугуны). Обезжиривание чугуна, углеродистой стали, железа.

Обезжиривание металлических деталей в водных растворах проводят:

  • (если дома), то в эмалированной посуде. Заливают воду, растворяют в ней химреактивы и ставят на малый огонь. При достижении нужной температуры загружают в раствор детали. В процессе обработки раствор перемешивают.
  • В промышленных условиях нафигачивают (шутка) смеси в моющие машины. Любая смесь составленная самостоятельно в разы дешевле покупной смеси.
  • Сполоснуть детали желательно, но не обязательно 😉

Ниже приводятся составы обезжиривающих водных растворов (г/л), а также рабочие температуры растворов и время обработки деталей.

г/л

Температура раствора

Время обработки

Состав 1:
Жидкое стекло (канцелярский силикатный клей) = водный щелочной раствор силикатов натрия Na2O(SiO2)n и (или) калия K2O(SiO2)n 3-10 70-90°С 10-30 мин
Гидроксид натрия = каустическая сода = каустик = едкий натр = едкая щёлочь. Химическая формула NaOH
(или Гидроксид калия = едкое(ий) кали, каустический поташ. Химическая формула KOH)
20-30
Тринатрийфосфат = тризамещенный фосфорнокислый натрий = фосфат тринатрия декагидрат. Химическая формула: Na3PO4 * 12h3O 25-30
Состав 2:
Жидкое стекло (канцелярский силикатный клей) = водный щелочной раствор силикатов натрия Na2O(SiO2)n и (или) калия K2O(SiO2)n 5- 10 70-80°С 5-10 мин
Гидроксид натрия = каустическая сода = каустик = едкий натр = едкая щёлочь. Химическая формула NaOH
(или Гидроксид калия = едкое(ий) кали, каустический поташ. Химическая формула KOH)
100-150
Кальцинированная сода 30-60
Состав 3:
Жидкое стекло (канцелярский силикатный клей) = водный щелочной раствор силикатов натрия Na2O(SiO2)n и (или) калия K2O(SiO2)n 35 70-90°С 10-20 мин
Тринатрийфосфат = тризамещенный фосфорнокислый натрий = фосфат тринатрия декагидрат. Химическая формула: Na3PO4 * 12h3O 3-10
Состав 4:
Жидкое стекло (канцелярский силикатный клей) = водный щелочной раствор силикатов натрия Na2O(SiO2)n и (или) калия K2O(SiO2)n 35 60-70°С 5-10 мин
Тринатрийфосфат = тризамещенный фосфорнокислый натрий = фосфат тринатрия декагидрат. Химическая формула: Na3PO4 * 12h3O 15
Препарат — эмульгатор=смачиватель ОП-7 (или ОП-10) 2
Состав 5:
Жидкое стекло (канцелярский силикатный клей) = водный щелочной раствор силикатов натрия Na2O(SiO2)n и (или) калия K2O(SiO2)n 15 70-80°С 10- 15 мин
Препарат — эмульгатор=смачиватель ОП-7 (или ОП-10) 1
Состав 6:
Кальцинированная сода = карбонат натрия. Химическая формула, Na2CO3 20 80-90°С 10-20 мин
Двухромовокислый калий = калиевый хромпик. Химическая формула, K2Cr2O7 1
Состав 7:
Кальцинированная сода = карбонат натрия. Химическая формула, Na2CO3 5- 10 60-80°С 5…10 мин
Тринатрийфосфат = тризамещенный фосфорнокислый натрий = фосфат тринатрия декагидрат. Химическая формула: Na3PO4 * 12h3O 5- 10
Препарат — эмульгатор=смачиватель ОП-7 (или ОП-10) 3
Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:
Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста.
Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.
Коды баннеров проекта DPVA.ru
Начинка: KJR Publisiers

Консультации и техническая
поддержка сайта: Zavarka Team

Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator

Химический состав чугуна и литой стали

Почему важно контролировать химический состав металлических отливок?

Химические компоненты металлических отливок, включая обычный углерод (C), кремний (Si), марганец (Mn), сера (S), фосфор (P) и также включая многие компоненты сплава, такие как хром (Cr), Молибден (Mo), никель (Ni), медь (Cu) и т. д.

Различные химические компоненты выполняют разные функции, поэтому очень разные механические свойства, такие как увеличение их прочность на растяжение, твердость, абразивная стойкость и коррозионная стойкость сопротивление.Вот почему мы должны рассмотреть химический сочинение.

Химический состав чугуна, серого чугуна и ковкого чугуна

Что касается легированного чугуна, химический состав, особенно содержание сплава, очень важно. Будет большой риск или неисправность, если содержание сплава не соответствует требованиям.

Как и для обычного серого чугуна и ковкого чугуна, химический состав сравнительно не важен. Чугунолитейные заводы могли регулировать композиции в соответствии со своим опытом, пока они могли соответствовать физическим и механическим требованиям.Однако, по В принципе, Sulphur также следует контролировать в разумном диапазоне. большое количество серы приведет к хрупкости чугунных отливок.

Химический состав стального литья, углеродистой стали и легированной стали

Химический состав очень важен для стальных отливок, как для большинство стальных отливок, пока химический состав в требуемом диапазоне, то их механические свойства должны быть квалифицированный. Потому что большая часть литой стали должна соответствовать некоторым особым требованиям. свойствами, помимо прочности на растяжение и относительного удлинения, поэтому химические состав будет самым важным осмотром.

Как проверить химический состав чугуна и литья стали?

1. Метод химического анализа (химический метод испытаний)

Подходит для материалов из чугуна, стального литья и легированной стали. Точность результата зависит от мастерства лаборатории техник.

Недостаток: Медленно, поэтому не может соответствовать требованиям для проверки до и во время производства. Наше литейное производство обычно использовало этот метод. исследовать химический состав чугунных материалов.

2. Спектрометр химического состава

Подходит как для чугуна, так и для стального литья, а также для легированной стали. Точность и скорость очень высоки, поэтому хорошо подходит для проверки во время производство.
Недостаток: если некоторые химические элементы очень высокие или очень низкие, то результат не будет точным.

Дом | Еще статьи

Чугун с никелевым сопротивлением

Отливки из сплава

Ni Resist могут быть изготовлены либо из материала на основе серого чугуна, либо из материала на основе чугуна с шаровидным графитом.Эти материалы были разработаны для обеспечения хорошей устойчивости к морской воде и щелочной коррозии, устойчивости к образованию накипи, тепловому расширению, фрикционному износу, окислению, структурной стабильности, криогенным применениям и эрозии.

Ni Resist также может использоваться для приложений, где требуются ненамагничиваемые свойства.

Преимущества нирезистивного чугуна:

Стоимость

По сравнению с отливками из нержавеющей стали, отливки из никелевого резиста могут предложить ценовые преимущества.Отливки из Ni Resist легче отливок из нержавеющей стали. Их можно отливать почти до окончательной формы

Обработка

Ni Resist легче обрабатывается, чем нержавеющая сталь. Припуски на механическую обработку отливок из никелевого резиста ниже по сравнению с нержавеющей сталью.

Возможность литья

Как и в случае с серым чугуном и чугуном с шаровидным графитом, отливки из никелевого резиста обладают всеми конструктивными преимуществами, характерными для отливок из чугуна. Могут быть использованы сложные формы, будет достигнута превосходная отделка поверхности и могут быть выполнены сложные конструкции.

Спецификация нирезиста BS 3468 1986

Тип Класс Химический состав
С%макс. Si% Мн% Ni% Cu% Кр% Нб% П%макс. Мг%
Чешуйчатый графит Ф1 3.0 1,5 – 2,8 0,5 – 1,5 13,5 – 17,5 5,5 – 7,5 1,0 – 2,5 0,2
F2 3,0 1,5 – 2,8 0,5 – 1,5 18,0 – 22,0 0,5 макс. 1,5 – 2,5 0.2
F3 2,5 1,5 – 2,8 0,5 – 1,5 28,0 – 32,0 0,5 макс. 2,5 – 3,5 0,2
Сфероидальный графит С2 3,0 1,5 – 2,8 0,5 – 1,5 18.0 – 22,0 0,5 макс. 1,5 – 2,5 0,08
С2Б 3,0 1,5 – 2,8 0,5 – 1,5 18,0 – 22,0 0,5 макс. 2,5 – 3,5 0,08
S2C 3.0 1,5 – 2,8 1,5 – 2,5 21,0 – 24,0 0,5 макс. 0,5 макс. 0,08
С2М 3,0 1,5 – 2,5 4,0 – 4,5 21,0 – 24,0 0,5 макс. 0,2 макс. 0.08
S2W 3,0 1,5 – 2,2 0,5 – 1,5 18,0 – 22,0 0,5 макс. 1,5 – 2,2 0,12 – 0,2 0,05 0,06макс*
С3 2,5 1,5 – 2,8 0,5 – 1,5 28,0 – 32.0 0,5 макс. 2,5 – 3,5 0,08
С5С 2,2 4,8 – 5,4 1,0 макс. 34,0 – 36,0 0,5 макс. 1,5 – 2,5 0,08
С6 3,0 1.5 – 2,8 6,0 – 7,0 12,0 – 14,0 0,5 макс. 0,2 макс. 0,08

Аустенитный чугун Спецификации в соответствии с BS 3468 1986

Тип Класс Прочность на растяжение
(мин) Н/мм2
0,2% Proof Stress (только информация) Удлинение, % (только информация) V-образный вырез по Шарпи при 20°C (J) Твердость по Бринеллю BHN Типичные свойства/использование
Чешуйчатый графит Ф1 170 1 – 2 140 – 220 Хорошая коррозионная и термостойкость в сочетании с хорошими свойствами подшипника.Использование включает морской, печи, насосы и клапаны.
F2 170 1 – 3 140 – 220 Аналогичен F1, но обладает большей устойчивостью к щелочной коррозии. Для использования в насосах для производства мыла, продуктов питания и пластмасс.
F3 190 1 – 3 120 – 215 Стойкость к эрозии во влажном паре и солевом шламе.Хорошая стойкость к тепловому удару до 800°С наряду с хорошей коррозионной стойкостью при высоких температурах. Область применения включает коллекторы выхлопных газов, корпуса турбонагнетателей, фильтры, насосы и клапаны.
Сфероидальный графит С2 370 210 7 – 20 4 – 20 140 – 230 Коррозионная и термостойкость аналогична F1, но с превосходными механическими свойствами.Типичные области применения включают выпускные коллекторы для использования до 750c, насосы, клапаны и детали турбонагнетателя.
С2Б 370 210 7 – 20 4 – 10 140 – 230 Лучшая коррозионная стойкость по сравнению с классом S2 благодаря присутствию хрома, но это более твердый сплав, обеспечивающий отсутствие пористости. Типичные области применения включают выпускные коллекторы для использования при температурах до 750°C, насосы, клапаны и детали турбокомпрессора.
S2C 370 170 20 – 40 20 – 30 130 – 170 Немагнитный материал с хорошими ударными характеристиками до -100°C. Более низкая коррозионная и термостойкость, чем у S1. Типичные области применения включают немагнитные компоненты для генераторных установок, фланцы изолятора и для умеренных криогенных применений.
С2М 420 210 25 – 45 15 – 25 150 – 180 Немагнитный материал с сохранением механических свойств до -150°С.Использование включает криогенные компоненты для использования при температуре жидкого азота.
S2W 370 210 7 – 20 10 – 20 140 – 200 Коррозионная и термостойкость аналогична F1, но с превосходными механическими свойствами. Типичные области применения включают выпускные коллекторы для использования до 750c, насосы, клапаны и детали турбонагнетателя. S2W имеет улучшенную свариваемость по сравнению с маркой S2.
С3 370 210 7 – 18 4 – 20 130 – 200 Аналогичен марке F3, но с улучшенными механическими свойствами. Область применения включает коллекторы выхлопных газов, корпуса турбонагнетателей, фильтры, насосы и клапаны.
С5С 370 210 7 – 20 130 – 180 Очень хорошая устойчивость к росту и шелушению до 850°С в сочетании с хорошей термостойкостью.Используется для корпусов турбонагнетателей, опорных колец, выпускных коллекторов и штампов для титановых штамповок.
С6 390 200 15 – 25 15 – 25 130 – 170 Немагнитный, используется для крышек воздуховодов и выводов турбогенераторных установок.

Свойства и химический состав серого чугуна в GB/T9439

Свойства и химический состав серого чугуна в GB/T9439 | Литье в песчаные формы, литье по выплавляемым моделям и обработка с ЧПУ в Китае

30 июля 2010 г.

Серый чугун

(отливки из серого чугуна) получил свое название из-за цвета излома.Он содержит 1,5-4,3% углерода и 0,3-5% кремния, а также марганец, серу и фосфор. Он хрупок с низкой прочностью на растяжение, но легко отливается.

Все данные в этом документе относятся к китайскому стандарту GB/T 9439-1988. Qingdao Casting Quality пишет все материалы из справочника.

www.castingquality.com

Наши услуги

  1. Качество литья сосредоточено на производстве металлических деталей, мы предоставляем профессиональные услуги в области литья металлов.

    Литье в песчаные формы — популярный метод формовки металла, подходящий для всех материалов, таких как серый чугун, ковкий чугун, ковкий чугун, углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминий и бронза.

    просмотров: 3341

  2. , также называемый прецизионным литьем по выплавляемым моделям, в основном подходит для деталей из углеродистой и нержавеющей стали. Мы также поставляем детали из серого и ковкого чугуна, а также алюминия и бронзы методом литья по выплавляемым моделям. Он может добиться наилучшего внешнего вида с хорошей устойчивостью

    просмотров: 3341

  3. Метод литья в оболочку

    является хорошим вариантом для замены литья по выплавляемым моделям и литья в песчаные формы.качество лучше, чем детали для литья в песчаные формы, подходящие для массового производства.

    просмотров: 3341

  4. Фрезерование с ЧПУ, токарная обработка с ЧПУ с 5 xix центром с ЧПУ, мы обеспечиваем прецизионную обработку для всех отливок на основе чертежей заказчика.

    просмотров: 3341

  5. Услуги по механическому проектированию на основе требований клиентов, наше программное обеспечение — Solidworks и AutoCAD.

    просмотров: 3341

  6. Разработка и производство пресс-форм будут использоваться для производства литья металлов и литья пластмасс под давлением.Основываясь на нашем более чем 10-летнем опыте, мы поставляем профессиональные пресс-формы для наших клиентов в Европе и Северной Америке.

    просмотров: 3341

Серый чугун Свойство

Прочность на растяжение образцов одиночной отливки для серого чугуна

Серый чугун Марка Отдельный образец

Прочность на растяжение
σb≥/МПа

Отливки из серого чугуна
Толщина стенки
/мм
Прочность на растяжение
σb≥/МПа
НТ100 100 >2.5~10
>10~20
>20~30
>30~40
130
100
90
80
НТ150 150 >2,5~10
>10~20
>20~30
>30~40
175
145
130
120
НТ200 200 >2,5~10
>10~20
>20~30
>30~40
220
195
170
160
НТ250 250 >4.0~10
>10~20
>20~30
>30~50
270
240
220
200
НТ300 300 >10~20
>20~30
>30~50
290
250
230
НТ350 350 >10~20
>20~30
>30~50
340
290
260

www.castingquality.com

.com

Прочность на растяжение прикрепленных к отливкам образцов

Серый чугун Марка Толщина стенки
/мм
Прочность на растяжение σb≥/МПа Прочность на растяжение (ссылка)

σb≥/МПа

Прилагаемый тестовый талон Прикрепленный тестовый блок
Ø30 мм Ø50 мм R15 мм R25 мм
НТ150 >20~40
>40~80
>80~150
>150~300
130
115


(115)
105
100
120
110



100
90
120
105
90
80
НТ200 >20~40
>40~80
>80~150
>150~300
180
160


(155)
145
135
170
150



140
130
165
145
130
120
НТ250 >20~40
>40~80
>80~150
>150~300
220
200


(190)
180
165
(210)
190



170
160
205
180
165
150
НТ300 >20~40
>40~80
>80~150
>150~300
260
235


(230)
210
195
(250)
225



200
185
245
215
195
180
НТ350 >20~40
>40~80
>80~150
>150~300
300
270


(265)
240
215
(290)
260



230
210
285
255
225
205

Другое механическое имущество отливок из серого чугуна

Марка Прочность на сжатие
σbc/МПа
Прочность на сдвиг
τb/МПа
Испытание на удар
αKV/(Дж/см2)
Безопасный диапазон напряжений
σ-1/МПа
Модуль упругости
Ε/ГПа
НТ150 500~700 150~250 60~90 70~90
НТ200 600~800 200~300 2~5 80~90 80~110
НТ250 800~1000 250~350 4~8 100~140 100~130
НТ300 1000~1200 300~450 7~10 120~160 120~140
НТ350 1100~1300 350~500 9~11 140~180 130~160

Отливки из серого чугуна Твердость

Серый чугун Марка Класс твердости Диапазон твердости
HBS
Металлография
НТ100 х245 ≤170 Феррит
НТ150 х275 150~200 Феррит + Перлит
НТ200 х295 170~220 Перлит
НТ250 х315 190~240 Перлит
НТ300 х335 210~260 Перлит (модифицированный чугун)
НТ350 х355 230~280 Перлит (модифицированный чугун)

Термообработка литья из серого чугуна

Масса отливки
кг
Начальная температура
/°C
Скорость нагрева
/(°C/ч)
Температура консервации/°C Время сохранения тепла
Скорость охлаждения
/(°C/ч)
Конечная температура
/°C
Чугун Низколегированный чугун
Простые отливки
<200 ≤200 ≤100 500~550 550~570 4~6 30 200
200~2500 ≤200 ≤80 500~550 550~570 6~8 30 200
>2500 ≤200 ≤60 500~550 550~570 8 30 200
Прецизионные отливки
<200 ≤200 ≤100 500~550 550~570 4~6 20 200
200~2500 ≤200 ≤80 500~550 550~570 6~8 20 200

Литье из серого чугуна, ни в одном стандарте не упоминается химический состав, поэтому мы предлагаем только следующий химический состав, основанный на фактическом производстве.

 

Марка Толщина стенки
/мм
С Си Мн Р
С
НТ100 3,4~3,9 2,1~2,6 0,5~0,8 0,3 0,15
НТ150 <30
30~50
>50
3,3~3,5
3,2~3,5
3,2~3,5
2,0~2,4
1.9~2,3
1,8~2,2
0,5~0,8
0,5~0,8
0,6~0,9
0,2
0,2
0,2
0,12
0,12
0,12
НТ200 <30
30~50
>50
3,2~3,5
3,1~3,4
3,0~3,3
1,6~2,0
1,5~1,8
1,4~1,6
1,7~0,9
0,8~1,0
0,8~1,0
0,15
0,15
0,15
0,12
0,12
0,12
НТ250 <30
30~50
>50
3.0~3,3
2,9~3,2
2,8~3,1
1,4~1,7
1,3~1,6
1,2~1,5
0,8~1,0
0,9~1,1
1,0~1,2
0,15
0,15
0,15
0,12
0,12
0,12
НТ300 <30
30~50
>50
2,9~3,2
2,9~3,2
2,8~3,1
1,4~1,7
1,2~1,5
1,1~1,4
0,8~1,0
0,9~1,1
1,0~1,2
0,15
0,15
0,15
0.10
0,10
0,10

Серый чугун Сравнить

Индекс Страна Серый чугун Марка
1 Китай НТ350 НТ300 НТ250 НТ200 НТ150 НТ100
2 Японский ФК350 ФК300 ФК250 ФК200 ФК150 ФК100
3 США №.60 № 50 № 45 № 35/ № 40 № 30 № 25 № 20
4 Россия СЧ40 СЧ35 СЧ30 СЧ24/СЧ25 СЧ18/СЧ20/СЧ21 СЧ15 СЧ10
5 Германия ГГ40 ГГ35 ГГ30 ГГ25 ГГ20 ГГ15 ГГ10
6 Италия Г35 Г30 Г25 Г20 Г15 Г10
7 Франция ФГЛ400 ФГЛ350 ФГЛ300 ФГЛ250 ФГЛ200 ФГЛ150
8 Англия 400 350 300 260 180/220 150 100
9 Польша З140 З135 З130 З125 З120 З115
10 Индия ФГ400 ФГ350 ФГ300 ФГ260 ФГ200 ФГ150
11 Румыния ФК400 ФК350 ФК300 ФК250 ФК200 ФК150
12 Испанский ФГ35 ФГ30 ФГ25 ФГ20 ФГ15
13 Бельгия ФГГ40 ФГГ35 ФГГ30 ФГГ25 ФГГ20 ФГГ15 ФГГ10
14 Австралия Т400 Т350 Т300 Т260 Т220 Т150
15 Швеция О140 О135 О130 О125 О120 О115 О110
16 Венгрия ОВ40 ОВ35 ОВ30 ОВ25 ОВ20 ОВ15
17 Болгария Вч45 Вч40 Вч35 Вч30 Вч25
18 ИСО 350 300 250 200 150 100
19 КОПАНТ ФГ400 ФГ350 ФГ300 ФГ250 ФГ200 ФГ150 ФГ100
20 Тайвань (Китай) ФК300 ФК250 ФК200 ФК150 ФК100
21 Голландия ГГ35 ГГ30 ГГ25 ГГ20 ГГ15
22 Люксембург ФГГ40 ФГГ35 ФГГ30 ФГГ25 ФГГ20 ФГГ15
23 Австрия ГГ35 ГГ30 ГГ25 ГГ20 ГГ15
24 Европейский стандарт EN-GJL-350 EN-GJL-300 EN-GJL-250 EN-GJL-200 EN-GJL-150

Отливки из серого чугуна

Чугунные колеса

были изготовлены методом литья в песчаные формы, их также называют направляющими роликами или гусеничными роликами для железной дороги, фланцевыми гусеничными колесами, фланцевыми гусеничными роликами, промышленными гусеничными колесами, стальными рельсовыми колесами.

Корпус шпинделя из ковкого чугуна

Корпус шпинделя для вала, штока или подшипника. Производство: Литье в песчаные формы. Материал: ковкое чугунное литье GGG40, GGG50, GGG60, GGG70, GGG80. Качество литья. Промышленные поставки. Обработка с ЧПУ для отливки корпуса шпинделя в Китае. Просмотров: 466 Ключевые слова: литье из ВЧШГ

Чугунные втулки гильзы цилиндра

Метод литья: литье в песчаные формы или центробежное литье Прецизионная обработка: Токарная обработка и шлифование. Материал: серый чугун HT250; ГГ20; FC25 Гильза цилиндра — центральная рабочая часть Просмотров: 524 Ключевые слова: литье в песчаные формы, центробежное литье, литье из серого чугуна

Запасные части для направляющих устройств

Процесс литья в песчаные формы с ЧПУ; Литой серый чугун (серый чугун) материал HT200/GG20/GG25; Направляющая арматура насоса со статической балансировкой, защищенная лакокрасочным покрытием Просмотров: 113 Ключевые слова: отливка из серого чугуна, отливка арматуры насоса

Чугунные отливки рабочих колес для водяных насосов.Основным материалом является литой серый чугун GG20/HT200/HT300. Метод литья в песчаные формы с ЧПУ и статической балансировкой. Просмотров: 107 Ключевые слова: насосная арматура литье

Фитинги из ковкого чугуна, ниппель, материал — ковкий чугун 300-6. Черная поверхность или горячая поверхность (белая). Литье в песчаные формы, горячее погружение с резьбой. Стандарт: EN 10242, DIN 2950 Просмотров: 156 Ключевые слова: литье из ковкого чугуна

просмотров: 3341

22 марта 2022 г. Серый чугун литье из серого чугуна

ошибка: Предупреждение: Спасибо за интерес, но статья защищена! Вы можете щелкнуть вверху справа по электронной почте!

Влияние Cr, Mo и Al на микроструктуру, абразивный износ и коррозионную стойкость Ni-Mn-Cu чугуна

Материалы (Базель).2019 ноябрь; 12(21): 3500.

Daniel Medyński

1 Факультет технических и экономических наук, Государственный университет прикладных наук им. Кафедра передовых технологий материалов, Вроцлавский политехнический университет, Смолуховского 25, 50-372 Вроцлав, Польша; [email protected]

1 Факультет технических и экономических наук, Государственный университет прикладных наук Вителон в Легнице, Sejmowa 5A, 59-220 Легница, Польша

3 Кафедра передовых технологий материалов, Вроцлав Технологический университет, Смолуховского 25, 50-372 Вроцлав, Польша; л.с[email protected]

Поступила в редакцию 5 августа 2019 г.; Принято 23 октября 2019 г.

Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья находится в открытом доступе и распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).Эта статья цитировалась в других статьях в PMC. .

Abstract

Представлены результаты исследования влияния Cr, Mo и Al на микроструктуру, абразивный износ и коррозионную стойкость Ni-Mn-Cu чугуна в литом и термически обработанном состояниях.Из-за охлаждающего эффекта первых двух элементов (склонность к образованию твердых пятен) в сплавы добавляли графитизирующий алюминий с самой высокой концентрацией Cr и Mo. Все отливки в литом состоянии имели аустенитную матрицу, гарантирующую хорошую обрабатываемость. . Термическая обработка сырцовых отливок, заключающаяся в отжиге при 500 °С в течение 4 ч, привела к частичному превращению аустенита. В результате образовался пересыщенный углеродом игольчатый феррит, морфологически подобный бейнитному ферриту.Степень этого превращения увеличивалась с увеличением концентрации Cr и Mo, что последовательно снижало термодинамическую стабильность аустенита. Изменение структуры матрицы позволило значительно повысить твердость и абразивную износостойкость отливок. Наибольший прирост твердости и износостойкости продемонстрировали отливки с наибольшим суммарным содержанием Cr и Mo с добавкой 0,4 % Al. Введение Cr и Mo также привело к повышению коррозионной стойкости.В термически обработанных образцах увеличение концентрации Cr и Mo приводило к последовательному уменьшению глубины коррозионных язв при одновременном увеличении их количества. Это очень выгодно с точки зрения коррозионной стойкости.

Ключевые слова: абразивный износ, аустенитный чугун, аустенитное превращение, коррозионная стойкость, Ni-Mn-Cu чугун

1. Введение

Типичным примером чугуна с относительно хорошей обрабатываемостью и коррозионной стойкостью является Ni-Resist аустенитный чугун [1,2].Однако это материал с низкой стойкостью к истиранию. Альтернативой является чугун Ni-Mn-Cu с радикально сниженным содержанием Ni по сравнению с чугуном Ni-Resist, при этом пониженное содержание Ni компенсируется добавлением аустенитизирующих элементов, таких как Mn и Cu [2].

Правильный подбор химического состава Ni-Mn-Cu чугуна позволяет получать отливки с аустенитной структурой, гарантирующей хорошую обрабатываемость [2]. В свою очередь правильный подбор параметров термической обработки, провоцирующий коренные изменения литейной матрицы, позволяет получить хорошие механические свойства и высокую абразивную износостойкость при сохранении повышенной коррозионной стойкости (высокий электрохимический потенциал легирующих элементов) [3, 4,5,6,7,8].Это позволяет использовать этот тип чугуна для отливки деталей машин, работающих в тяжелых условиях, например, в горнодобывающей промышленности.

Выбор химического состава в основном основан на значении никелевого эквивалента Equ Ni , которое указывает на термодинамическую стабильность аустенитной матрицы. Если эквивалентное значение, рассчитанное по уравнению (1) [9], меньше 16,0%, это приводит к частичному превращению аустенита в игольчатый феррит [4,5,8,9].

Equ Ni = 0,32⋅C + 0,13⋅Si + Ni + 2,48⋅Mn + 0,53⋅Cu

(1)

где Equ Ni — никелевый эквивалент [мас. %], C, Si, Ni, Mn, Cu — концентрации элементов [мас. %].

Чем выше степень этого превращения, тем меньше значение никелевого эквивалента [4,5,8]. Это приводит к значительному повышению твердости отливок, что значительно затрудняет их механическую обработку.

В свою очередь, если значение Equ Ni не менее 16.0 % матричная структура сырцовых отливок состоит исключительно из аустенита [9]. Увеличение эквивалентного значения приводит к повышению стабильности аустенитной матрицы [8,10]. Это благоприятное явление с точки зрения возможности получения конструкции, устойчивой в широком диапазоне температур. Однако это ограничивает возможность получения путем термической обработки твердой и стойкой к истиранию структуры, по свойствам аналогичной аустенизированному ковкому чугуну (ADI) [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17,18,19,20,21,22,23,24,25].

В этом отношении наиболее выгодно использовать чугун со значением Equ Ni ок. 16,0%. Это позволяет получать сырцовые отливки с аустенитной матрицей и изменять эту структуру технически несложной термической обработкой (выдержкой и охлаждением на воздухе) [6,7].

Представляется возможным повысить твердость, стойкость к абразивному износу и коррозионную стойкость Ni-Mn-Cu чугуна путем введения хрома и молибдена, которые обычно используются для этой цели в других марках чугуна.Из-за охлаждающего действия этих элементов представляется целесообразным одновременно добавить небольшое количество алюминия. Поэтому целью работы было определить, в какой степени добавки Cr, Mo и Al повлияют на структуру, твердость, абразивную износостойкость и коррозионную стойкость термически обработанных отливок.

2. Материалы и методы

Исследования проводились на чугуне, полученном из девяти плавок (). При предполагаемой постоянной концентрации основных элементов: 3.4 ± 0,2% С; 1,8 ± 0,2 % Si; 4,2 ± 0,2 % марганца; 3,2 ± 0,2 % никеля; 1,8 ± 0,2 % Cu; 0,18 ± 0,2 % P и 0,01 % S, концентрации Cr и Mo изменялись от 0,4 до 1,8 % и от 0,2 до 0,5 % соответственно. Кроме того, в сплавы с более высокими концентрациями Cr и Mo добавляли 0,4% Al, чтобы компенсировать их охлаждающий эффект (склонность к образованию твердых пятен). Такой подбор химического состава, разработанный на основе ранее проведенных исследований и литературных данных [26], должен позволить получать чугуны, близкие к эвтектическим, с низкой термодинамической стабильностью аустенитной матрицы сырцовых отливок и с ограниченной склонностью к образованию твердые места.

Таблица 1

Химический состав сырых отливок, никелевый эквивалент Equ Ni и коэффициент эвтектического насыщения S C.

Сплав
химического состава Mo Al P S
1 3.5 1,9 4,3 3,3 1,9 0,19 0,01 1,02 16,3
2 3,6 1,8 4,2 3.2 2.0 2.0 0.4 0,19 0,01 1.03 16.1
3 3.4 1.7 4,4 2.9 1,7 0,7 0,20 0,01 0,95 16,0
4 3,5 1,8 4,2 3,4 1,8 0,9 0,4 ​​ 0,18 0,01 1.02 1.02 16.1
5 3.4 2.0 4.1 3.4 2.0 1.8 0,4 0,17 0,01 0,99 16,0
6 3,4 2,0 4,3 3,3 1,7 0,7 0,2 0.18 0.01 0.01 0.09 16.2
7 3.6 1,9 4,3 4.3 3.1 1.8 1.0 0,2 0.16 0,01 1,01 16,1
8 3,3 1,7 4,2 3,3 1,9 0,7 0,5 0,4 0,20 0,01 0,95 16,0
9 3.5 3.5 1.8 4.2 3.2 3.0 2.0 1.1 0.5 0.4 0,18 0,01 1.01 16,0

Чугун выплавляли в индукционной среднечастотной печи, в тигле SiC типа А35. Отливки из сплавов с 1 по 9 в форме диам. Валы размером 30 мм х 250 мм были отлиты в оболочковых формах. Затем каждую из полученных отливок разрезали на опытные образцы в виде валков толщиной 10 мм, которые подвергали металлографическим испытаниям. Испытывались образцы сырого чугуна и после термической обработки. Термическая обработка образцов заключалась в выдержке при 500°С в течение 4 ч (в печи сопротивления) с последующим охлаждением на воздухе.

От полученных отливок отбирали образцы для химического анализа, микроскопических наблюдений, измерения твердости, испытаний на стойкость к абразивному износу и испытания на коррозионную стойкость. Все результаты исследования представляют собой средние значения не менее чем из трех измерений.

Химический анализ проводили спектрально с использованием анализатора тлеющего разряда GDS 750 QDP (Leco, Лондон, Великобритания) и сканирующего электронного микроскопа Quanta 250 (FEI, Уолтем, Массачусетс, США), оснащенного детектором EDS. Результаты анализа, а также значения никелевого эквивалента Equ Ni (рассчитанного по уравнению (1)) и коэффициента эвтектического насыщения S C (показатель степени отклонения химического состава чугуна от его эвтектический состав) приведены в .

Микроскопические исследования проводились с использованием светового микроскопа MA200 (Nikon, Бангкок, Таиланд) и TM 3000 (Hitachi, Токио, Япония) и сканирующих электронных микроскопов FEI Quanta 250.

Твердость по Бринеллю измерена в соотв. в соответствии с EN ISO 6506-1:2014-12 на тестере Nexus (Innovatest, Маастрихт, Нидерланды) с шаром диам. 2,5 мм при 1838,75 Н. Микротвердость по Виккерсу измеряли в соотв. EN ISO 6507-1:2018-05 на приборе Nova от Innovatest (Innovatest, Маастрихт, Нидерланды) при нулевой нагрузке на индентор.01 Н и 0,1 Н.

Стойкость к абразивному износу определяли методом «штифт на диске» на машине (Struers, Токио, Япония). Измерения заключались в истирании образцов диам. 25 мм прижимали с усилием 30 Н к алмазному диску (размер зерен от 45 до 53 мкм), охлаждаемому водой. Измерения проводились в шести циклах. Каждый цикл длительностью 5 мин соответствовал скользящей дистанции 175 м. Поэтому каждый образец истирался в течение 30 мин на расстоянии 1050 м.

Коррозионную стойкость сплава определяли гравиметрическим и потенциодинамическим методами.В обоих случаях в качестве агрессивного раствора использовали 3% водный раствор NaCl при температуре окружающей среды [27]. При гравиметрических измерениях агрессивную среду аэрировали для повышения ее агрессивности [28].

Результаты гравиметрических испытаний представлены в виде потери массы в единицу времени на единицу площади образца V C [мг/(дм 2 ·сут)] и после пересчета по формуле (2) [29, 30], как скорость линейной коррозии V P :

где V P — линейная скорость коррозии [мм/год], V C — потеря массы образца во времени [мг/(дм 2 ·сут)], d — плотность металлического материала [г/ см 3 ].

Потенциодинамические измерения проводились в полностью автоматизированной трехэлектродной системе с использованием потенциостата (BioLogic, Seyssinet-Pariset, Франция). В качестве электрода сравнения использовали насыщенный каломельный электрод. Вспомогательным электродом служил платиновый электрод [31,32,33]. Поляризацию всех образцов начинали с потенциала ок. -900 мВ NEC , при 1 мВ/с в анодном направлении. Коррозионную стойкость определяли по потенциалу катодно-анодного перехода Е К-А , стационарному потенциалу Е’, плотности тока коррозии i корр и поляризационному сопротивлению R Р .

3. Результаты и обсуждение

3.1. Наблюдения под микроскопом и измерения твердости необработанных отливок

Наблюдения под микроскопом, включая определение свойств графита в соотв. EN ISO 945-1:2018-04, проводились на полированных срезах, непротравленных и протравленных ниталом, см. Результаты качественного анализа микроструктуры приведены в .

Микроструктуры необработанных отливок: ( а ) № 1 — графит ИА4; ( б ) № 1 – аустенит, графит; ( c )2 — графит ИЭ4; ( д ) № 2 — аустенит, графит; ( и ) № 5 — графит ИЭ6; ( ф ) № 5 – аустенит, графит, цементит; ( г ) №8 – графит ИД5; ( h ) № 8 – аустенит, графит, цементит; ( и ) № 9 — графит ИД4; ( j ) № 9 – аустенит, графит, цементит. Полированные срезы слева не протравлены; те, что справа, выгравированы Ниталом.

Таблица 2

Состав микроструктуры и твердость необработанных отливок.

Сплав № EUC EUR NI
[WT%]
MATRIX High-Carber Phas % Fe 3 C -% C GR *
/ Тип C GR /
HBS AVR 2.5 /187.5KG
[/]
(+/- 2)
HV0.01N AVR austenite
[/]
(+//- 2)
1 16.3 Austenite 0% Fe 3 C – 100%C г /IA4/ 160 168
2 16.1 Austenite 0% FE 3 C — 100% C GR / IE4 / 170 182
3 16.0 Austenite 0% FE 3 C — 100% C GR / IE4 / 185 192 192
4 16.1 Austenite 10% FE 3 C — 90% C GR / IE5 / 280 204
5 16.0 Austenite 95% FE 3 C — 5% C GR / IE6 / 380 230
6 6 16.2 Austenite 45% FE 3 C — 55% C GR / ID5 / 205 195 195
7 16.1 Austenite 50% Fe 3 C — 50% C GR / ID5 / 220 203
8 16.0 Austenite 55% FE 3 C — 45% C GR / ID5 / 210 214
9 9 16.0 Austenite 60% FE 3 C — 40%C г /ID4/ 250 207

Введение дополнительных элементов в Ni-Mn-Cu чугун не повлияло на структуру матрицы исходных отливок. В каждом случае матрица состояла исключительно из аустенита, см. b, d, f, h, j.Однако характеристики и количества графита различались, см. a,c,e,g,i.

В сплаве №1 (без добавок Cr и Mo) обнаружен прямой графит типа А размера 4, см. а. Введение 0,4 % Cr в сплав № 2 привело к уменьшению количества и размера частиц графита. Появилась тенденция к междендритному расположению типа Е, см. c. Эти тенденции возрастали по мере увеличения концентрации хрома в последующих сплавах № 3–5. Начиная с 0,9 % Cr (сплав №4, а затем сплав № 5), несмотря на введение 0,4 % Al, в отливках появилось частичное отхолаживание, см. ф. Добавление молибдена, как и хрома, приводило к уменьшению количества и размера частиц графита и увеличивало склонность к закалке. Однако это влияние было менее интенсивным, чем влияние хрома. Вследствие этого наибольшая степень отбела обнаружена у сплава № 5 (наибольшее содержание Cr) и № 9 с наибольшим суммарным содержанием обоих элементов, см. е,к.

Введение дополнительных элементов и связанные с этим изменения микроструктуры привели к изменению твердости отливок по НВ. Основным фактором, определяющим твердость сырцовых отливок, была степень их закалки, строго связанная с общим содержанием в них Cr и Mo. С увеличением концентрации этих элементов твердость сплавов возрастала. Свою роль сыграла и HV-твердость аустенита, которая повышалась с увеличением концентрации хрома: от 160 HV0,01N в бесхромовом сплаве №1 до 230 ХВ0,01Н в сплаве №5 с наибольшей концентрацией Cr. В результате наименьшую твердость (160 HBS) показал бесхромистый сплав № 1, а наибольшую твердость (380 HBS) — безалюминиевый сплав № 5, содержащий 1,8 % Cr.

3.2. Микроскопические наблюдения и измерения твердости термически обработанных отливок

Термическая обработка (выдержка при 500 °С в течение 4 ч с последующим охлаждением на воздухе) привела к изменению структуры матрицы всех отливок. Аустенит частично трансформировался в игольчатый феррит, морфологически сопоставимый с ферритом, присутствующим в верхнем бейните.Степень превращения была различной в отдельных отливках, см. и .

Микроструктуры отливок после термической обработки: ( а ) № 1 — остаточный аустенит, игольчатый феррит; ( б ) № 2 – остаточный аустенит, игольчатый феррит; ( c ) № 5 – остаточный аустенит, игольчатый феррит, перлит; ( d ) № 7 – остаточный аустенит, игольчатый феррит; ( и ) № 8 — остаточный аустенит, игольчатый феррит; ( ф ) №8 – остаточный аустенит, игольчатый феррит.Травление Ниталом. РА — остаточный аустенит; AF – игольчатый феррит.

Таблица 3

Состав микроструктуры и твердости для термически обработанных отливок.


9 Наименьшие изменения в сплаве 1 и Mo отсутствуют. Степень превращения аустенита не превышала 50 %. Введение и увеличение концентрации Cr и Mo последовательно увеличивали степень этого превращения. В сплавах № 8 и № 9 с наибольшей суммарной концентрацией обоих элементов превращению подверглось от 85 до 90 % аустенита.Это означает, что введение этих элементов снижает термодинамическую стабильность аустенита.

Изменения структуры матрицы сопровождались значительными изменениями твердости. Различия твердости между отдельными отливками рассматривались с двух точек зрения: во-первых, абсолютной твердости и, во-вторых, прироста твердости, вызванного термической обработкой.

Наименьшую твердость (313 HBW) имеет сплав № 1 с наименьшей степенью превращения аустенита. Более высокая твердость остальных сплавов обусловлена ​​их повышенной склонностью к закалке и/или повышенной степенью аустенитного превращения.Среди сплавов с аналогичной исходной структурой, т. е. сплавов № 2, 3 и № 6, 7, более высокую твердость после термообработки показали отливки с более высоким содержанием хрома. Наибольшую твердость (492 HBW) получил сплав № 5, содержащий 1,8 % Cr. Основной причиной столь высокой твердости этого сплава было очень сильное захолаживание сырцовых отливок, а значит, и их плохая обрабатываемость.

С точки зрения возможности получения отливок с хорошей обрабатываемостью и высокой твердостью сплав должен характеризоваться малой склонностью к закалке и малой стабильностью аустенита.Примером может служить сплав № 8, у которого твердость сырой отливки составила 210 HBS. После термической обработки его твердость увеличилась более чем в два раза и достигла 441 HBW. Это произошло из-за очень высокой степени превращения аустенита (около 90%) в пересыщенный углеродом игольчатый феррит. Концентрация углерода в этом феррите составляла 0,33 ± 0,04 %С, а его твердость составляла от 510 до 550 HV0,1N.

3.3. Испытания на стойкость к абразивному износу

Термообработанные отливки были подвергнуты испытаниям на стойкость к абразивному износу.Результаты представлены в виде коэффициента скорости износа, см. . Полученные результаты свидетельствуют о наличии сильной зависимости между абразивной износостойкостью чугуна и степенью его закалки, степенью превращения аустенита и твердостью.

Таблица 4

Повышение показателей твердости и абразивного износа термически обработанных отливок.

Сплав
EQU EUR NI
[WT%]
Matrix Компоненты * A — Fe м — P
[% -% -%]
Форма углерода
в эвтектической смеси **
HBW AVR
2,5/187,5
[/]
(+/−3)
Увеличение
HBW
2.5 / 187.5
[/]
1 16.3 50 — 50 — 0 C GR 313 154
2 16.1 48 — 52 — 0 С г 347 178
3 16,0 47 — 53 — 0 С г 372 189
4 16,1 160 45 — 25 — 30 45 — 25 — 30 C GR + Fe 3 C 492 492 112
6 16.2 45 — 55 — 0 C гр + Fe 3 C 362 157 157
7 16.1 40 — 60 — 0 C GR + Fe 3 C 383 163
8 16.0 10 – 90 – 0 C гр + Fe 3 C 441 230
7 9 906.0 15 – 85 – 0 C гр + Fe 3 C 454 205
(+/- 0,02) -0,57 -1,62 -1,33
Сплав
Увеличение
HBW 2,5/187,5
[/]
Скорость износа
[мг/м∙10 4 ]
Снижение скорости износа по сравнению со сплавом №1 Индекс поверхностной топографии [мкМ]
R 9192
R Pavr
(+/- 0,02)
R Vavr
(+/- 0,02)
R Zavr
(+/- 0,02 )
R AAVR
(+/- 0,02)
R qavr
1 154 2.14 5.17 12.19 17,36 0,87 1,44
2 178 1.62 4,18 10,88 15,06 0,54 0,85
3 189 1,52 -0,67 4,19 10,83 15,02 0,56 0,87
4 129 129 -0,9 -0.95 4.16 10.84 10.84 15.00 0.52 0.85
5 112 0.57 4,01 10,02 14,03 0,48 0,83
6 157 1,14 -1,05 4,17 10,78 14,95 0,50 0,84
7 163 1,05 -1.14 -1.14 4.14 10.74 10.74 14.88 0.49 0.83
8 230 0.85 4,05 10,53 14,58 0,45 0,81
9 205 1,62 -1,29 4,09 10,68 14,77 0,44 0,84

Наибольшую скорость изнашивания, свидетельствующую о наименьшей абразивной износостойкости, продемонстрировал бесхромовый сплав № 1, лишенный твердых пятен и с наименьшей степенью превращения аустенита.Более низкая скорость изнашивания других сплавов обусловлена ​​повышенной степенью закалки отливок и/или повышенной степенью превращения аустенита. По этой причине среди сплавов с сопоставимой исходной структурой, например сплавов № 2 и 3 или сплавов № 6 и 7, меньшую скорость изнашивания показали отливки с более высоким содержанием хрома. Наименьшую скорость изнашивания показал практически полностью закаленный сплав № 5, содержащий 1,8 % Cr. Однако наиболее выгодным решением с точки зрения возможности получения отливок с хорошей обрабатываемостью и высокой стойкостью к абразивному износу оказался сплав № 1.8 (без твердых пятен и с очень высокой степенью аустенитного превращения). Его скорость изнашивания была аналогична скорости изнашивания сплава № 5.

После испытаний на абразивный износ образцы подвергались наблюдению за топографией их поверхности с использованием метода визуализации СЭМ. Меньшее топографическое разнообразие поверхности, указывающее на равномерный износ, может указывать на более высокую устойчивость к истиранию. Значения показателей, определяющих топографию поверхности, определяли с помощью сканирующего электронного микроскопа.Индивидуальные индексы определяли при измерении длины ок. 30 мм. Были определены следующие средние параметры профиля: средний наивысший пик (R pAVR ), средний нижний пик (R vAVR ) и среднее расстояние между этими двумя значениями (R zAVR = R pAVR + R ). vAVR ), среднее арифметическое отклонение профиля от средней линии, измеренное на испытательном участке (R aAVR ) и среднеквадратичное отклонение профиля от средней линии, измеренное на испытательном участке (R qAVR ).Результаты приведены в . Наименьшее топографическое разнообразие показали сплавы № 5 и № 8. В сплаве № 5 оно было вызвано почти полным отхолаживанием (около 95%), а в сплаве № 8 — очень высокой степенью аустенитного превращения (около 90%).

3.4. Испытания на коррозионную стойкость

Для получения достоверных результатов испытаний на коррозионную стойкость применялись два метода исследования: гравиметрический и потенциодинамический.

Гравиметрические измерения продолжались в течение 24 дней.Образцы взвешивали (после очистки) после следующих сроков выдержки в 3%-ном водном растворе NaCl: 1, 2, 5, 8, 13, 18 и 24 сут. Скорости коррозии в зависимости от времени определяли по формуле (2). Результаты представлены в .

Таблица 5

Скорость коррозии V P после выдержки образцов в 3-процентном растворе NaCl.

0.37

Сплав
V P [мм / год] После воздействия на указанное время (дни)
1 2 5 8 13 13 18 24
1 литой 0.55 0,58 0,56 0,52 0,48 0,44 0,39
термообработке 0,57 0,59 0,57 0,55 0,51 0,45 0,37
2 AS CAST 0.55 0.57 0.54 0.54 0.51 0.51 0.46 0.42 0.37
Распространение 0.56 0,59 0,55 0,53 0,47 0,44 0,38
3 в литом 0,53 0,55 0,54 0,50 0,44 0,42 0,35
Теплообработанные 0.53 0.56 0.55 0.55 0.53 0.53 0.44 0.43 0.37
4 As Chast 0.52 0,53 0,52 0,51 0,43 0,43 0,33
термообработке 0,53 0,55 0,53 0,52 0,43 0,45 0,34
5 As Chast 0.49 0.51 0.51 0.50 0.48 0.44 0.41 0.41 0.30
Теплообработанные 0.50 0,52 0,50 0,48 0,46 0,42 0,31
6 в литом 0,53 0,54 0,54 0,51 0,43 0,42 0,35
Теплообработанные 0.54 0.54 0.54 0.54 0.52 0.52 0,42 0.43 0.36 0.36
7 AS CART 0.52 0,53 0,52 0,50 0,42 0,41 0,33
термообработке 0,53 0,54 0,53 0,52 0,41 0,42 0,34
8 AS CAST 0.51 0.53 0.53 0.50 0.49 0.42 0.42 0.41 0.31
Теплообработанные 0.52 0,53 0,51 0,50 0,41 0,43 0,31
9 в литом 0,50 0,51 0,50 0,49 0,43 0,42 0,30
Теплообработанные
0.50 0.52 0.52 0.50 0.51 0.41 0.42 0.31 0.31

Gravimetric Examination выявили небольшие различия в коррозионной стойкости между отдельными сплавами.Через 1 сут выдержки образцов в агрессивном растворе скорость коррозии сырых отливок колебалась в пределах 0,49–0,55 мм/год. Наибольшее его значение было измерено для сплава № 1 (не содержащего Cr), а наименьшее — для закаленного сплава № 5 (содержащего 1,8 % Cr). Увеличение времени выдержки до 2 суток привело к более высокой скорости коррозии всех сплавов. Выдержка образцов от 2 до 5 суток привела к последовательному снижению скорости коррозии всех сплавов. Это явление очень благоприятно с точки зрения коррозионной стойкости.После 24 дней воздействия снижение скорости коррозии прибл. Во всех случаях обнаружено отклонение от 30 до 40% по отношению к исходным значениям.

Скорость коррозии отливок после термической обработки была несколько ниже по сравнению со скоростью сырых отливок. После 1 сут выдержки скорость коррозии термообработанных образцов колебалась от 0,50 до 0,57 мм/год. Как и для сырцовых отливок, наибольшее его значение было у бесхромистого сплава № 1, а наименьшее — у отбеленного сплава № 5 с наибольшей концентрацией хрома.

С точки зрения возможности получения отливок, устойчивых как к абразивному износу, так и к коррозии, наиболее благоприятными свойствами обладает сплав № 8, содержащий Cr, Mo и Al. Скорость коррозии этого сплава была аналогична скорости коррозии самого коррозионностойкого сплава № 5. Элементом, наиболее эффективно повышавшим коррозионную стойкость, оказался хром.

Пропитка снижает сегрегацию элементов, а также может уменьшить глубину коррозионных язв [10], поэтому потенциодинамические испытания проводились только на термически обработанных сплавах, показавших повышенную стойкость к абразивному износу.

При потенциодинамических испытаниях образцы подвергали поляризации через 30 мин и через 48 ч выдержки в 3% водном растворе NaCl. Результаты приведены в .

Таблица 6

Электрохимические индикаторы, характеризующие процесс коррозии.

Сплав № E ‘
[MV]
E K-A K-A
[MV]
I Corr
[μA / CM 2 ]
R P
[Kω · CM 2 ]
30 мин 48 мин 30 мин 48 H 30 мин 48 H 30 минут 48 H
1 -565 -524 — 582 −733 23. 2 98,8 1,2 0,3
2 -569 -535 -643 -739 20,1 92,3 1,2 0,2
3 -572 -538 -621 -753 19,3 89,7 1,3 0,3
4 -581 -544 -618 -751 18 . 7 84,5 1,3 0,3
5 -589 -548 -726 -790 18,9 79,5 1,5 0,5
6 -568 -533 -635 -758 19,8 94,0 1,3 0,3
7 -572 -539 -669 -773 19 . 8 88,5 1,4 0,3
8 -597 -556 -659 -790 18,6 79,5 1,6 0,5
9 -625 -588 -678 -78 -7899 -785, 20.2 94.3 94.3 1.4 0.3

Наибольшие значения стационарного потенциала E ‘, с указанием повышенной коррозионной стойкости, были найдены для сплава Нет.1 как через 30 мин (-565 мВ), так и через 48 ч (-524 мВ), см. Этот сплав показал самую низкую степень трансформации своей аустенитной матрицы, стабилизированную наибольшим общим содержанием Ni, Mn и Cr (Equ Ni = 16,3%). Наименьшее значение E’ было установлено для сплава № 9 (–605 мВ через 30 мин и –558 мВ через 48 ч). Это сплав с наивысшей степенью превращения аустенита. Помимо Ni, Mn и Cu, он содержал также добавки Cr, Mo и Al. Более длительное время воздействия привело к более высоким значениям E’ для всех образцов.Это благоприятно с точки зрения коррозионной стойкости исследуемых сплавов.

Относительно большие различия значений потенциала катодно-анодного перехода Е К-А (около 144 мВ после 30-минутной выдержки) для сплавов № 1 и № 5 свидетельствуют о разнообразии протекающих электродных процессов на металлической поверхности см. и . Это связано с разнообразием фазового состава исследованных сплавов. Более длительное время пребывания в коррозионном растворе привело к меньшим различиям между значениями E K-A для отдельных сплавов.

Поляризационная кривая для сплавов №1-№9 после 30-минутной ( а ) и 48-часовой ( б ) выдержки в 3-процентном водном растворе NaCl.

Значения плотности тока коррозии i корр и поляризационного сопротивления R p показали обратно пропорциональную зависимость, см. . Меньшие значения i corr и большие значения R p часто указывают на повышенную коррозионную стойкость. Однако полученные результаты не свидетельствуют о радикальных различиях этих величин между отдельными сплавами ( и ).После 30-минутной экспозиции значения i corr колебались от 18,6 до 23,2 мкА/см 2 , а значения R p находились в пределах от 1,2 до 1,6 кОм·см 2 . В свою очередь, меньшее время экспозиции привело к небольшому увеличению значений i corr (от 79,5 до 98,8 мкА/см 2 ) и снижению значений R p (от 0,2 до 0,5 кОм·см 2 ).

Результаты потенциодинамических испытаний не показали радикальных различий между коррозионной стойкостью отдельных сплавов.Более длительное время выдержки образцов также не вызывало существенных изменений их коррозионной стойкости. Поэтому были проведены дополнительные наблюдения за топографией поверхности образцов после потенциодинамических испытаний и после 48-часовой выдержки в агрессивном растворе. Результаты приведены в .

Таблица 7

Показатели, характеризующие рельеф поверхности образцов после потенциодинамических испытаний (после 48-часовой выдержки в 3-процентном водном растворе NaCl).

[WT%]
Сплав
EUC EUR NI
[WT%]
CR
[WT%]
MO
[WT%]
AL
[WT%]
Индекс поверхности топографии [мкм]
R PAVR
(+/- 0,03)
R Vavr (+/- 0,03) R Zavr
(+/- 0,03)
1 16.3 5,01 34,64 39.65
2 16,1 0,4 4,98 33,35 38,33
3 16,0 0,7 4,85 32,21 37.06
4 16.1 0,9 0,4 ​​ 477 28.25 33.02
5 16.0 1.8 0,4 4,73 21,14 25,87
6 16,2 0,7 0,2 4,86 24,17 29,03
7 16.1 1.0 0,2 4,72 22.14 22.14 22.14 28.86
8 16.0 0.7 0.5 0,4 ​​ 4.61 19,08 23,75
9 16,0 1,1 0,5 0,4 4,58 19,14 23,66

Что касается различия между отдельными образцами, в сплаве Нет 1 с наибольшим значением Equ Ni было обнаружено небольшое количество относительно глубоких ямок. Введение Cr, а также Mo (снижающего устойчивость аустенитной матрицы) приводило к последовательному уменьшению глубины ямок при одновременном увеличении их количества.Этот эффект благоприятен с точки зрения коррозионной стойкости. Наибольшее количество ямок наименьшей глубины обнаружено в сплавах с высоким суммарным содержанием Cr, Mo и Al, наибольшей степенью превращения аустенита и фрагментацией эвтектических колоний. Во всех сплавах коррозионные повреждения располагались в основном вблизи эвтектических колоний и границ фаз, см. и . Это было связано с различием электрохимических потенциалов между отдельными фазами.

Торцевые поверхности образцов после потенциодинамических испытаний, предварительно выдержанных в течение 48 ч в 3-процентном растворе NaCl: сплав №1 ( а ) и сплав № 8 ( б ). Нетронутый.

Поверхности поперечного сечения образцов после потенциодинамических испытаний, предварительно выдержанных в течение 48 ч в 3-процентном растворе NaCl: сплав № 1 ( а ) и сплав № 8 ( б ). Нетронутый.

Механизм коррозионного поражения типичен для точечной коррозии. Он был рассмотрен на примере сплава №1, что обусловлено наименьшей степенью превращения аустенита, а значит, и читабельностью анализа. После 30-минутной выдержки образцов в агрессивном растворе наибольшие коррозионные повреждения наблюдались преимущественно вблизи чешуек графита (а) Это было связано со значительными различиями электрохимических потенциалов между графитом (+0.372 В) и чугунной матрицей (-0,776 В) [26,27]. В результате большой разности потенциалов, которая составляла около 1 В, образовывались микроячейки, увеличивающие скорость коррозии. После выдержки образцов в коррозионном растворе в течение 48 ч было обнаружено углубление ямок вблизи графита. Кроме того, в матрице появились коррозионные повреждения, в основном по границам аустенитных зерен (б).

Торцевые поверхности образцов из сплава № 1 после потенциодинамических испытаний, выдержанных предварительно в 3%-ном растворе NaCl в течение: 30 мин ( а ) и 48 ч ( б ).Нетронутый.

4. Выводы

Структура матрицы всех необработанных отливок состояла исключительно из аустенита. Принятые диапазоны концентраций Cr, Mo и Al не вызывали фазовых превращений, происходящих в случае слишком низкой термодинамической устойчивости аустенита. Однако было обнаружено, что твердость аустенита увеличивалась с увеличением содержания Cr и Mo.

С увеличением содержания в основном Cr и Mo количество и размер частиц графита уменьшались, а тенденция к их междендритному расположению возрастала.Эти элементы привели к более высокой восприимчивости сплава к закалке (созданию твердых пятен). Это привело к явно более высокой твердости необработанных отливок. Добавление 0,4% Al частично ограничивало эту тенденцию.

Термическая обработка привела к частичному превращению аустенита в пересыщенный углеродом твердый игольчатый феррит во всех отливках. Степень превращения увеличивалась с увеличением концентрации Cr и Mo, что свидетельствует о снижении термодинамической устойчивости обоих элементов аустенитной матрицы.

Наибольшие приросты твердости и сопротивления абразивному износу, вызванные термической обработкой, имели место у отливок с наибольшей степенью аустенитного превращения, т.е. у отливок с наибольшим содержанием Cr и Mo, и с добавкой 0,4 % Ал.

В то же время введение в чугун Cr и Mo (элементов с относительно высоким электрохимическим потенциалом) привело к повышению коррозионной стойкости. Повышение содержания Cr и Mo (преимущественно Cr) приводило к снижению скорости коррозии сырых отливок, так как с увеличением суммарного содержания обоих элементов уменьшались количество и размеры графитовых чешуек (обычно вблизи них обнаруживались повреждения), проявлялась тенденция к междендритному распределению усилилась фрагментация эвтектических колоний.Термическая обработка отливок привела к незначительному по сравнению с повышением стойкости к истиранию снижению коррозионной стойкости по отношению к сырым отливкам. Введение элементов Cr и Mo, снижающих устойчивость аустенитной матрицы, приводило к последовательному уменьшению глубины коррозионных язв, сопровождавшемуся увеличением их количества. С точки зрения коррозионной стойкости это явление желательно.

Вклад авторов

Концептуализация, Д.М. и Эй Джей; Формальный анализ, Д.М., Б.С.; Расследование, Д.М., Б.С. и Дж.К.; Методология, Д.М.; Надзор, AJ; Письмо — первоначальный вариант, Д.М.; Написание — обзор и редактирование, А.Дж. и J.C.

Финансирование

Это исследование не получило внешнего финансирования.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Литература

2. Янус А. Формирование структуры отливок из аустенитного чугуна Ni–Mn–Cu. Редакция Вроцлавского политехнического университета; Вроцлав, Польша: 2013 г.[Google Академия]3. Янус А., Гранат К. Износостойкий аустенитно-бейнитный чугун. Институт Машиностроения и Автоматизации Вроцлавского Технического Университета; Вроцлав, Польша: 2005 г. Отчет Института машиностроения и автоматизации Вроцлавского технологического университета; SPR 28. [Google Scholar]4. Мединьский Д., Янус А. Влияние химического состава на структуру и коррозионную стойкость Ni-Mn-Cu чугуна. Арка Литейный инж. 2016;16:59–62. doi: 10.1515/afe-2016-0050. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]5.Мединьский Д., Янус А. Влияние превращения аустенита на абразивный износ и коррозионную стойкость сфероидального Ni-Mn-Cu чугуна. Арка Литейный инж. 2016;16:63–66. doi: 10.1515/afe-2016-0051. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 6. Мединьский Д., Янус А., Заборски С. Влияние параметров термической обработки чугуна GJS-X350NiMnCu7-3-2 на его структуру и механические свойства. Арка Литейный инж. 2017;17:121–126. doi: 10.1515/afe-2017-0022. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 7. Мединьский Д., Янус А. Влияние параметров термической обработки на абразивный износ и коррозионную стойкость аустенитного чугуна с шаровидным графитом Ni–Mn–Cu.Арка Гражданский мех. англ. 2018;18:515–521. doi: 10.1016/j.acme.2017.08.001. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]8. Мединьский Д., Янус А. Абразивная износостойкость аустенитного чугуна. Арка Литейный инж. 2018;18:43–48. [Google Академия]9. Мединьский Д., Янус А. Влияние эквивалента никеля на структуру и коррозионную стойкость чугуна с шаровидным графитом Ni-Mn-Cu. Арка Литейный инж. 2015;15:69–74. [Google Академия] 10. Мединьский Д., Янус А., Хенцмановский Ю. Влияние отжига на характер коррозионных повреждений средненикелевого аустенитного чугуна.Арка Литейный инж. 2017;17:85–90. doi: 10.1515/afe-2017-0096. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 11. Гуменный Г. Карбидобейнитный и аусферритный ковкий чугун. Арка Металл. Матер. 2013;58:1053–1058. doi: 10.2478/amm-2013-0125. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 12. Вилк-Колодзиейчик Д., Регулски К., Гуменни Г. Сравнительный анализ свойств шаровидного чугуна с карбидами и аустенитного ковкого чугуна с использованием машинного обучения и метода опорных векторов. Междунар. Дж. Адв. Произв.Технол. 2016;87:1077–1093. doi: 10.1007/s00170-016-8510-y. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 13. Чжан Дж., Чжан Н., Чжан М., Ляньтао Л., Цзэн Д. Микроструктура и механические свойства аустенитного ковкого чугуна с различными классами прочности. Матер. лат. 2014; 119:47–50. doi: 10.1016/j.matlet.2013.12.086. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 14. Фатахалла Н., Хуссейн О. Микроструктура, механические свойства, ударная вязкость, характеристики износа и явления разрушения аустенитизированного и аустенизированного низколегированного ковкого чугуна.Библиотека открытого доступа. Дж. 2015; 2:1–16. [Google Академия] 15. Panneerselvama S., Putatundaa S.K., Gundlachb R., Boileauc J. Влияние межкритического отпуска на микроструктуру и механические свойства аустенизированного ковкого чугуна (ADI) Mater. науч. англ. А. 2017; 694:72–80. doi: 10.1016/j.msea.2017.03.096. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 16. Junjun C., Liqing C. Микроструктура и сопротивление абразивному износу легированного ковкого чугуна, подвергнутого глубокой криогенной и аустенитной обработкам. Дж. Матер.науч. Технол. 2017; 33:1549–1554. [Google Академия] 17. Конца Э., Тур К., Коч Э. Влияние легирующих элементов (Mo, Ni и Cu) на огнеупорность ковкого чугуна GGG-60. Металлы. 2017;7:320. doi: 10.3390/met7080320. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 18. Чжоу М., Сюй Г., Ван Л., Хе Б. Влияние температуры аустенитизации и напряжения сжатия во время бейнитного превращения на стабильность остаточного аустенита. Транс. Индийский инст. Встретил. 2017;70:1447–1453. doi: 10.1007/s12666-016-0941-5. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 19.Саркар Т., Бозе П.К., Сутрадхар Г. Механические и трибологические характеристики серого чугуна, легированного медью, после отпуска (AGI) Mater. Сегодня проц. 2018;5:3664–3673. doi: 10.1016/j.matpr.2017.11.617. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 20. Селламуту П., Харрис Сэмюэл Д.Г., Динакаран Д., Премкумар В.П., Ли З., Ситхараман С. Влияние температуры закалки на микроструктуру, механические и износостойкие свойства и потребление энергии. Металлы. 2018;8:53. doi: 10.3390/met8010053. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 21.Ялава К., Сойвио К., Лайне Дж., Оркас Дж. Теплопроводность при повышенной температуре некоторых литейных и отпущенных чугунов. Матер. науч. Технол. 2018;34:327–333. doi: 10.1080/02670836.2017.1389117. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 22. Пуджара Дж., Котари К., Гохил А. Исследование скорости съема материала и пропила на WEDM с помощью реляционного анализа серого. Дж. Мех. англ. науч. 2018;12:3633–3644. doi: 10.15282/jmes.12.2.2018.10.0322. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 23. Вэнь Ф., Чжао Дж., Чжэн Д., Хэ К., Е В., Qu S., Shangguan J. Роль бейнита в износе и трении ковкого чугуна после отпуска. Материалы. 2019;12:767. doi: 10.3390/ma12050767. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]24. Дуэнас Дж.Р., Хормаза В., Кастро Гуиса Г.М. Сопротивление истиранию и ударная вязкость ковкого чугуна, полученного двумя процессами формования с коротким отпуском. Дж. Матер. Рез. Технол. 2019;8:2605–2612. doi: 10.1016/j.jmrt.2019.02.014. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 25. Нофал А.А., Амаль С.И., Ганем В.А., Хусейн В.А., Эль-дабаа Н.К. Влияние термообработки аустенитным отпуском на микроструктуру и коррозионное поведение чугуна в 3,5% солитоне хлорида натрия. Междунар. Дж. Адв. Рез. 2019;7:1551–1558. doi: 10.21474/IJAR01/8982. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 26. Podrzucki C. Чугун: структура, свойства и применение. ЗГ СТОП; Краков, Польша: 1999. Т 1/2. [Google Академия] 27. Бала Х. Коррозия материалов — теория и практика. Редакция отдела технологии процессов, материалов и прикладной физики Ченстоховского технологического университета; Ченстохова, Польша: 2002 г.[Google Академия] 28. Гриневич Т. Электрохимия для обработки поверхности. Редакция Кошалинского политехнического университета; Кошалин, Польша: 2005. [Google Scholar]29. Гриневич Т., Рокош К. Теоретические основы и практические аспекты коррозии. Редакция Кошалинского политехнического университета; Кошалин, Польша: 2010. [Google Scholar]30. Рончка Й.С., Табор А., Ковальски А. Стойкость аустенитно-бейнитного чугуна с шаровидным графитом к коррозионному действию серной, азотной и соляной кислот.твердый Встретил. Сплавы. 2000; 2: 527–535. [Google Академия] 31. Cheng-Hsun H., Ming-Li C. Коррозионное поведение ковкого чугуна, легированного никелем, и аустенизированного отпуска в 3,5% хлорида натрия. Коррос. науч. 2010;52:2945–2949. [Google Академия] 32. Chung-Kwei L., Cheng-Hsun H., Yin-Hwa C., Keng-Liang O., Sheng-Long L. Исследование коррозионно-эрозионных свойств никеля и дуплексных покрытий TiAlN/ZrN на ковком чугуне. заявл. Серф. науч. 2015; 324:13–19. [Google Академия] 33. Сун Ю., Цзян Г., Чен Ю., Чжао П., Тянь Ю. Влияние ионов хлора на коррозию ковкого чугуна и углеродистой стали в почвенных средах. науч. 2017;7:6865. doi: 10.1038/s41598-017-07245-1. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Обрабатываемость чугуна — Machining Doctor

Чугун — популярный материал для компонентов массового производства. Он привлекателен для станка, в первую очередь из-за очень мелкой стружки, которую он образует практически при любых условиях резания. Обрабатываемость относительно высока и зависит в основном от качества изготовления и твердости.Он колеблется от почти 200 % в мягких сплавах, таких как GG10, и до 60 % в твердых сплавах, таких как GGG80.

Что такое чугун?

Чугун представляет собой группу железо-углерод-силиконовых материалов с содержанием углерода 1,8-4% и кремния (Si) 1-3%. Кремний выталкивает часть углерода из раствора, образуя графитовые чешуйки. Материал является хрупким при комнатной температуре, но имеет низкую температуру плавления и, таким образом, обладает отличной литейной способностью.

Большинство материалов из чугуна очень хрупкие, не обладают пластичностью стали и, следовательно, имеют более низкое качество механических свойств.С другой стороны, очень легко образуется мелкая стружка, которая ведет себя как автоматная сталь с отличной обрабатываемостью.

Обрабатываемость чугуна сильно зависит от качества производственного процесса. Один и тот же стандарт материала может иметь обрабатываемость 70% у одного производителя и 150% у другого. Таким образом, вы также найдете различные рейтинги обрабатываемости, указанные в разных источниках. Кроме того, рекомендуемые скорости резки, как правило, имеют более широкий диапазон, чем для других групп материалов.Рейтинг на веб-сайте machinedoctor.com основан на производительности с использованием высококачественного материала. В стали стандарты материалов обычно определяют только химический состав, и один и тот же материал может иметь разные уровни твердости (и иметь совершенно разные степени обрабатываемости). В чугуне стандарты на материалы также определяют допустимый диапазон твердости, а твердость является главным фактором, влияющим на различные оценки обрабатываемости чугуна.

Серый чугун – обрабатываемость

Серый чугун характеризуется наличием графитовых чешуек, которые придают материалу серый вид.Прочность ниже, чем у стали; однако он обладает хорошей устойчивостью к пластической деформации и поэтому широко используется для корпусных деталей, таких как блоки цилиндров и картеры коробок передач. Большинство обозначений основано на SAE J431, что связано с твердостью материала.

Чугун с шаровидным графитом (ковкий) – обрабатываемость

В чугуне с шаровидным графитом графит формируется в виде круглых узелков, отсюда и название шаровидный. В отличие от серого чугуна, это прочный материал с хорошей усталостной прочностью.Его механические свойства эквивалентны обычной углеродистой стали, такой как 1045 и 1020, но с лучшей обрабатываемостью, эквивалентной уровням 1140 и 12L14. Он широко используется для зубчатых колес и валов в автомобильной промышленности.

Ковкий чугун – обрабатываемость

Ковкий чугун образуется в результате медленного и длительного процесса термообработки (несколько дней), в результате чего получается гораздо более прочный материал с меньшей чувствительностью к растрескиванию и лучшей ударопрочностью (по сравнению с серым и шаровидным железо).Обрабатываемость примерно на 10% ниже по сравнению с чугуном с шаровидным графитом с эквивалентной твердостью. Ковкий чугун можно использовать только для небольших компонентов, и обычно он используется в клапанах и фитингах.

Повышение обрабатываемости чугуна с помощью керамических пластин

До сих пор все наши обсуждения касались твердосплавных пластин. Однако для дальнейшего улучшения обрабатываемости чугуна лучше всего перейти на пластины из керамики Al 2 O 3 . С этим типом усовершенствованного режущего материала скорость резки может быть увеличена до 2500 SFM (800 мм/мин), что означает степень обрабатываемости около 400%.

Чугун

Диаграмма состояния железа и углерода

В своей простейшей форме стали представляют собой сплавы железа (Fe) и углерода (C). Изучение состава и структуры железа и стали начинается с фазовой диаграммы железо-углерод. Это также является основой понимания термической обработки сталей.

В железоуглеродной системе присутствуют некоторые важные металлургические фазы и микрокомпоненты. На низкоуглеродистом конце находятся феррит (альфа-железо) и аустенит (гамма-железо).Феррит может растворить не более 0,028 мас.% С при 727°С, а аустенит (гамма-железо) может растворить 2,11 мас.% С при 1148°С. На богатой углеродом стороне находится цементит (Fe3C).

Между однофазными полями встречаются области со смесями двух фаз, таких как феррит и цементит, аустенит и цементит, феррит и аустенит. При самых высоких температурах можно найти поле жидкой фазы, а ниже него находятся поля двух фаз: жидкость и аустенит, жидкость и цементит и жидкость и феррит.При термообработке сталей всегда избегают жидкой фазы. Некоторым важным границам в однофазных полях даны специальные названия, облегчающие понимание диаграммы.

Основные микроструктуры железа и сталей в равновесии:

1. Аустенитная или гамма-фаза. Аустенит является высокотемпературной фазой и имеет гранецентрированную кубическую (ГЦК) структуру (которая представляет собой плотноупакованную структуру). гамма-железо обладает хорошей прочностью и ударной вязкостью, но оно нестабильно при температурах ниже 723°С.

2. Феррит или фаза альфа-железа – это относительно мягкая низкотемпературная фаза и устойчивая равновесная фаза. Феррит является обычным компонентом сталей и имеет объемно-центрированную кубическую (ОЦК) структуру (которая менее плотно упакована, чем ГЦК). ?-железо мягкое, пластичное, имеет низкую прочность и хорошую ударную вязкость.

3. Цементит – Fe3C или карбид железа. Это промежуточное соединение Fe и C. Имеет сложную орторомбическую структуру и является метастабильной фазой. Он твердый, хрупкий и имеет низкую прочность на растяжение, хорошую прочность на сжатие и низкую ударную вязкость

4.Перлит представляет собой смесь феррито-цементитной фазы. Он имеет характерный внешний вид и может рассматриваться как микроструктурная единица или микрокомпонент. Он представляет собой совокупность чередующихся пластинок феррита и цементита, которая после длительной выдержки ниже 723°С вырождается («сфероидизируется» или «огрубевает») в частицы цементита, диспергированные с ферритовой матрицей. Является эвтектоидом и имеет ОЦК-структуру. Это частично растворимый раствор Fe и C. Обладает высокой прочностью и низкой ударной вязкостью.

В случае неравновесного затвердевания системы Fe-C могут образовываться следующие основные микроструктуры.

• Бейнит представляет собой фазу между перлитом и мартенситом. Это твердый метастабильный микрокомпонент; непластинчатая смесь феррита и цементита в очень мелком масштабе. Верхний бейнит образуется при более высоких температурах и имеет перистый вид. Нижний бейнит образуется при более низких температурах и имеет игольчатый вид. Твердость бейнита увеличивается с понижением температуры формования. Обладает хорошей прочностью и жесткостью.

• Мартенсит образуется при быстром охлаждении и является твердым и хрупким.Это пересыщенный раствор атомов С в феррите. Он имеет структуру ОЦТ и твердую метастабильную фазу. Он имеет решетчатую морфологию при 1,0 мас.% С и смеси промежуточных значений. Он имеет высокую прочность и твердость и низкую ударную вязкость.

• Сорбит / троостит

На диаграмме железо-C есть много температур и критических точек, которые важны как с базовой, так и с практической точки зрения.

• Температура А1, при которой происходит эвтектоидная реакция, равная 723 град.С на схеме. A1 называется эвтектоидной температурой и является минимальной температурой для аустенита.

• На более низкотемпературной границе аустенитной области при низком содержании углерода находится ?/? + ? граница.

• Acm – это граница соответствия для высокого содержания углерода, то есть ?/? + граница Fe3C (граница перлита). Содержание углерода, при котором достигается минимальная температура аустенита, называется эвтектоидным содержанием углерода (0,77 мас. % С).

• Температура A4, при которой аустенит превращается в β-железо, 1390 град.C в чистом железе, но эта температура увеличивается по мере добавления углерода.

• Температура A2 является точкой Кюри, когда железо переходит из ферро в парамагнитное состояние. Эта температура составляет 769 градусов. C для чистого железа, но без изменения кристаллической структуры.

• Accm – температура в заэвтектоидной стали, при которой растворение цементита в аустените завершается при нагреве.

• Ac1 – это температура, при которой во время нагревания начинается образование аустенита, где c происходит от французского chauffant.

• Ac3 – температура, при которой завершается превращение феррита в аустенит при нагреве.

• Aecm, Ae1, Ae3 – температуры фазовых переходов при равновесии.

• Arcm – это температура в заэвтектоидной стали, температура, при которой начинается осаждение цементита во время охлаждения, где r происходит от французского refroidissant.

• Ar1 – это температура, при которой завершается превращение аустенита в феррит или в феррит плюс цементит во время охлаждения.

• Ar3 – это температура, при которой аустенит начинает превращаться в феррит при охлаждении.

• Ar4 – это температура, при которой дельта-феррит превращается в аустенит при охлаждении.

• Ms (или Ar”) – температура, при которой начинается превращение аустенита в мартенсит при охлаждении.

• Mf – температура, при которой заканчивается образование мартенсита при охлаждении.

Все изменения, кроме образования мартенсита, происходят при более низких температурах при охлаждении, чем при нагреве, и зависят от скорости изменения температуры.

Превращение аустенита в феррит

В равновесных условиях в железоуглеродистых сплавах, содержащих до 0,8% углерода, будет образовываться доэвтектоидный феррит. Реакция происходит при 910 град. C в чистом железе, но имеет место между 910 град. С и 723 град. C в железоуглеродистых сплавах.

Однако при закалке из аустенитного состояния до температур ниже эвтектоидной температуры Ae1 феррит может образовываться при температурах до 600 град. C. Имеются выраженные морфологические изменения при понижении температуры превращения, которые, следует подчеркнуть, относятся в основном к гипо- и заэвтектоидным фазам, хотя в каждом случае будут вариации из-за точной кристаллографии вовлеченных фаз.Например, те же принципы применимы к образованию цементита из аустенита, но морфологически отличить феррит от цементита нетрудно.

Превращение аустенита в цементит

Классификация Дьюба в равной степени применима к различным морфологиям цементита, образующегося при все более низких температурах превращения. Начальное развитие аллотриоморфов границ зерен очень похоже на развитие феррита, и рост боковых пластин или цементита видманстатена происходит по той же схеме.Пластинки цементита имеют более строго кристаллографическую форму, несмотря на то, что ориентационная связь с аустенитом более сложная.

Как и в случае с ферритом, большинство боковых пластин происходит из аллотриоморфов границ зерен, но в реакции цементита больше боковых пластин зарождается на границах двойников в аустените.

Реакция аустенита и перлита

Перлит — наиболее известная микроструктурная особенность во всей металлографии.Он был обнаружен Сорби более века назад, который правильно предположил, что это пластинчатая смесь железа и карбида железа.

Перлит является очень распространенным компонентом многих сталей, где он вносит существенный вклад в прочность. Пластинчатые эвтектоидные структуры этого типа широко распространены в металлургии, и для их описания часто используют перлит в качестве общего термина.

Эти структуры имеют много общего с реакциями клеточной преципитации. Оба типа реакций происходят путем зародышеобразования и роста и, следовательно, контролируются диффузией.Зародыши перлита встречаются на границах аустенитных зерен, но ясно, что они также могут быть связаны как с доэвтектоидным ферритом, так и с цементитом. В промышленных сталях перлитные конкреции могут образовываться на включениях.

Можно видеть, что нормальная диаграмма равновесия железо-углерод представляет собой метастабильное равновесие между железом и карбидом железа. Цементит метастабилен, так как истинное равновесие находится между железом и графитом. Хотя графит широко встречается в чугунах (от 2 до 4 мас.% углерода), обычно трудно получить эту равновесную фазу в сталях (0.от 03 до 1,5 мас.% углерода). Поэтому обычно рассматривается метастабильное равновесие между железом и карбидом железа, поскольку оно имеет отношение к поведению различных сталей на практике.

При сравнении аустенита (гамма-железа) с ферритом (альфа-железом) отмечено, что растворимость углерода больше в аустените с максимальным значением чуть более 2 мас.% при 1147 град. C. Эта высокая растворимость углерода в аустените чрезвычайно важна при термической обработке, когда обработка на твердый раствор в аустените с последующей быстрой закалкой до комнатной температуры позволяет образовать пересыщенный твердый раствор углерода в железе.

Ферритовая фаза ограничена максимальной растворимостью углерода 0,02 мас.% при 723 град. C. Поскольку диапазон содержания углерода в обычных сталях составляет от 0,05 до 1,5 мас.%, феррит обычно связан с цементитом в той или иной форме. Точно так же ?-фаза очень ограничена и находится в диапазоне температур от 1390 до 1534 градусов. C и полностью исчезает, когда содержание углерода достигает 0,5 мас.%.

Производитель отливок из специального чугуна

S G Чугунные отливки (отливки из чугуна со сфероидальным графитом / отливки из чугуна с шаровидным графитом)

Производитель и экспортер чугунных отливок SG.

S G Чугун также известен как Чугун с шаровидным графитом, Чугун с шаровидным графитом, Чугун с шаровидным графитом, Чугун с шаровидным графитом, Чугун с шаровидным графитом. SG Iron представляет собой тип чугуна, который в расплавленном состоянии был обработан таким элементом, как магний или церий, чтобы вызвать образование свободного графита в виде узелков или сферолитов. Это придает отлитому металлу измеримую степень пластичности (которую легко манипулировать). Семейство ковких чугунов предлагает инженерам-конструкторам уникальное сочетание прочности, износостойкости, сопротивления усталости и ударной вязкости, а также превосходные характеристики пластичности.

S G Железо/ковкий чугун не является отдельным материалом, а является частью группы материалов, которые могут быть получены с широким спектром свойств за счет контроля микроструктуры. Общей определяющей характеристикой этой группы материалов является форма графита. В ковких чугунах графит имеет форму узелков , а не чешуек , как в сером чугуне. Острая форма чешуек графита создает точки концентрации напряжений в металлической матрице, а округлая форма конкреций в меньшей степени, таким образом препятствуя образованию трещин и обеспечивая повышенную пластичность, которая и дала название сплаву.

Эта узловатая графитовая структура препятствует образованию линейных трещин, что обеспечивает устойчивость к деформации.

Состав:
Типичный химический анализ этого материала:

  • Углерод от 3,2 до 3,6%
  • Кремний от 2,2 до 2,8 %
  • Марганец от 0,1 до 0,5%
  • Магний от 0,03 до 0,05%
  • Фосфор от 0,005 до 0,04%
  • Сера от 0,005 до 0,02%
  • Медь 0.40%
  • Железные весы

Другие элементы, такие как медь или олово, могут быть добавлены для увеличения прочности на растяжение и предела текучести при одновременном снижении пластичности. Улучшение коррозионной стойкости может быть достигнуто путем замены от 15% до 30% железа в сплаве различными количествами никеля, меди или хрома.

Заявки:
Ковкий чугун особенно полезен во многих автомобильных компонентах, где требуется прочность выше, чем у алюминия, но не обязательно требуется сталь.К другим основным промышленным применениям относятся внедорожные дизельные грузовики, грузовики класса 8, сельскохозяйственные тракторы, насосы для нефтяных скважин и т. д. Ковкий чугун также называют чугуном с шаровидным графитом или чугуном с шаровидным графитом. Его химические компоненты не имеют строгого диапазона для многих стандартов материалов, однако его диапазон должен быть полезен покупателям для оценки качества чугуна.

Поэтому мы заполнили некоторые нормальные стандарты, чтобы показать разумный диапазон для ковкого чугуна.Пожалуйста, помните, что химические компоненты являются только ссылкой, а не строгим стандартом для материала. Литейный завод может корректировать свои химические компоненты в соответствии со своим опытом, чтобы соответствовать физическим свойствам. Таким образом, физические свойства должны быть единственным стандартом для материалов.

Технические характеристики:

  • ИС — 1865 — 1998 (третье издание)
  • Сорта — SG — 350/22, SG — 400/15, SG — 450/10, SG — 500/7, SG — 600/3, SG — 700/2, СГ — 800/2 и СГ — 900/2.
  • Все марки лучше Стойкость к коррозии, износу и жаре.
Производственная мощность — От 10 кг. до 2 тонн Один ПК.

Продукция — Кривошипно-шатунный механизм, вкладыш корпуса сепаратора, барабаны лебедки, элеваторные блоки, рабочие колеса, клапаны, Hallow Cylinder и другие различные типы отливок из чугуна S G (отливки из чугуна с шаровидным графитом / отливки из чугуна с шаровидным графитом)

Химические компоненты ковкого чугуна

США

Германия

ИСО

С %

Si %

млн %

П%

С %

Мг %

Cu %

Sn %

60-40-18

ГГГ40

400-18

3.50-3,78

2,80-2,85

0,2-0,5

0,03-0,06

0,02-0,035

0,020-0,060

65-45-12

ГГГ40

450-10

3.30-3,80

2,40-2,90

0,2-0,5

0,03-0,06

0,02-0,040

0,020-0,060

70-50-05

GGG50

500-7

3.20-3,60

2,30-2,90

0,4-0,6

0,03-0,06

0,02-0,040

0,030-0,055

<0,4

80-60-03

GGG60

600-3

3.00-3.50

2,40-2,80

0,3-0,5

0,03-0,06

0,02-0,040

0,035-0,050

0,30-0,40

100-70-03

ГГГ70

700-2

3.65-3,90

1,70-1,90

0,3-0,5

<0,06

<0,03

0,035-0,050

0,30-0,40

0,03-0,06

120-90-02

GGG80

800-2


Эквивалентные марки ковкого чугуна (чугун с шаровидным графитом/отливка из чугуна с шаровидным графитом)

Страна

Стандартный

Эквивалентные марки ковкого чугуна (чугун с шаровидным графитом, чугун с шаровидным графитом)

ИСО

ИСО 1083

400-15
400-18

450-10

500-7

600-3

700-2

800-2

900-2

Китай

ГБ 1348

QT400-18

QT450-10

QT500-7

QT600-3

QT700-2

QT800-2

QT900-2

США

АСТМ А536

60-40-18

60-42-10
65-45-12

70-50-05

80-55-06
80-60-03

100-70-03

120-90-02

Германия
Австрия

DIN 1693

ГГГ40

GGG50

GGG60

ГГГ70

GGG80

Европейский

EN 1563

EN-GJS-400-15
EN-GJS-400-18

EN-GJS-450-10

EN-GJS-500-7

EN-GJS-600-3

EN-GJS-700-2

EN-GJS-800-2

EN-GJS-900-2

Япония

ДЖИС Г5502

FCD400

FCD450

FCD500

FCD600

FCD700

FCD800

Италия

УНИ 4544

GS370-17

ГС400-12

GS500-7

GS600-2

GS700-2

GS800-2

Франция

НФ А32-201

ФГС370-17

ФГС400-12

ФГС500-7

ФГС600-2

ФГС700-2

ФГС800-2

Великобритания

БС 2789

400/17

420/12

500/7

600/7

700/2

800/2

900/2

Индия

ИС 1865

SG370/17

SG400/12

SG500/7

SG600/3

SG700/2

SG800/2

Испания

УНФ

ФГЭ38-17

ФГЭ42-12

ФГЭ50-7

ФГЭ60-2

ФГЭ70-2

ФГЭ80-2

Бельгия

НБН 830-02

ФНГ38-17

ФНГ42-12

FNG50-7

ФНГ60-2

ФНГ70-2

ФНГ80-2

Австралия

КАК 1831

300-17
400-12

500-7

600-3

700-2

800-2

Швеция

Нержавеющая сталь 14 07

0717-02

0727-02

0732-03

0737-01

0864-03

Норвегия

NS11 301

СЖК-400.3
СЖК-400

СЖК-500

СЖК-600

СЖК-700

СЖК-800

Таблица марок ковкого чугуна
ASTM A536 1993 (США)

Марка

Прочность на растяжение
σ≥/МПа

Предел текучести
σ≥/МПа

Удлинение
δ≥
%  

ANSI/ASTM

УНС

60-40-18

F32800

414

276

18

65-45-12

F33100

448

310

12

80-55-06

F33800

552

379

6.0

100-70-03

F34800

689

483

3,0

120-90-02

F36200

827

621

2.0

Специальное назначение

 

 

 

 

60-42-10

 

415

290

10

70-50-05

485

345

5.0

80-60-03

555

415

3,0


ГБ/т 1348 1998 (Китай)

Марка  

Прочность на растяжение  

σ b ≥/МПа  

Предел текучести  

σ 0.2 ≥/МПа  

Удлинение  

δ 5 ≥( )  

Твердость  

ОБД  

QT400-18
QT400-18-LT *

400

250

18

130~180

QT400-15 

400

250

15 

130~180

QT450-10

450

310 

10

160~210

QT500-7 

500 

320

7

170~230

QT600-3

600

370

3

190~270

QT700-2

700

420

2

225~305

QT800-2

800

480

2

245~335

QT900-2

900 

600

2

280~360

  * Низкотемпературные испытания на ударную вязкость с V-образным надрезом (-20±2 )  

DIN 1693 1997 (Германия)

  Марка  

№ материала  

W-Nr.  

Прочность на растяжение  

σ b ≥/МПа  

Предел текучести  

σ 0,2 ≥/МПа  

Удлинение  

δ≥ (%)  

ГГГ-40

0.7040 

400

250

15 

ГГГ-50

0,7050

500

320

7

ГГГ-60

0.7060 

600

380

3

ГГГ-70

0,7070

700

400

2

ГГГ-80

0.7080

800

500

2


EN 1563 1997 (Европейский стандарт)

Марка

Прочность на растяжение
σ≥/МПа

Предел текучести
σ≥/МПа

Удлинение
δ≥
%  

Символ

Номер

EN GJS 350-22

EN JS1010

350

220

22

EN GJS 350-22-LT*

EN JS1015

350

220

22

EN GJS 400-18

EN JS1020

400

250

18

EN GJS 400-18-LT*

EN JS1025

400

240

18

EN GJS 400-15

EN JS1030

400

250

15

EN GJS 450-10

EN JS1040

450

310

10

EN GJS 500-7

EN JS1050

500

320

7

EN GJS 600-3

EN JS1060

600

370

3

EN GJS 700-2

EN JS1070

700

420

2

EN GJS 800-2

EN JS1080

800

480

2

EN GJS 900-2

EN JS1090

900

600

2

  * Низкотемпературное испытание на удар с V-образным надрезом (-20±2 )    

ISO 1083 1987 (международный)

Марка  

Прочность на растяжение  

σ b ≥/МПа  

Предел текучести  

σ 0.2 ≥/МПа  

Удлинение  

δ≥ %  

Твердость  

ОБД  

900-2

900

600

2

280~360

800-2

800

480

2

245-335

700-2

700

420

2

225~305

600-3

600

370

3

190~270

500-7

500

320

7

170~230

450-10

450

320

10

160~210

400-15

400

250

15

130~180

400-18
400-18 АЛ*

400

250

18

130~180

350-22

350

220

22

≤150

  * Низкотемпературное испытание на удар с V-образным надрезом (-20±2

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.