Прочность - серый чугун
Cтраница 3
Серый чугун обычно стремятся получать с перлитовой металлической основой, так как перлит является более прочной структурной составляющей. Наличие феррита снижает прочность серого чугуна без увеличения его пластичности. В обычных производственных условиях из-за различных скоростей охлаждения очень трудно получать однородную перлитную структуру при различных толщинах отливок. Если массивная часть имеет перлитную структуру, то в тонкой части часто появляется отбел и, наоборот, если в тонкой части структура перлитная, то в массивной части из-за более высокой степени графитизации наблюдается перлито-ферритовая структура. Получение серого чугуна с малым содержанием углерода и перлитовой металлической основой является одной из главнейших задач-производства высококачественного серого чугуна. [31]
Прочностные свойства чугуна при повышенных температурах сравнительно мало из чены. Согласно f43J, прочность серого чугуна повышается при температурах до 350 С ( фиг. При высоких температурах прочность серого чугуна резко снижается [42], в особенности при повышенном содержании кремния ( фиг. [32]
По температурной стойкости и механической прочности стекло значительно уступает металлам. Прочность стекла при сжатии равна почти прочности серого чугуна, а при растяжении и изгибе - значительно ниже. Главным недостатком стекла является его хрупкость. Коэффициент линейного расширения стекла намного ниже, чем металлов, поэтому на трубопроводах не требуется большого количества компенсирующих устройств. Благодаря своим физико-механическим свойствам стекло с каждым годом находит все более широкое применение для технологических трубопроводов. [33]
Дальнейшие исследования показали наличие связи между затуханием и скоростью распространения ультразвуковых колебаний, с одной стороны, и механическими характеристиками серых чугунов - с другой. На рис. 51, б приведены данные выполненных в НИИхиммаше исследований зависимости предела прочности серого чугуна при растяжении от скорости распространения ультразвука в нем. Автор отмечает возможность выявления отбела чугуна, так как скорость ультразвука в этем случае резко возрастает. [35]
С уменьшением скорости охлаждения отливок ( с увеличением толщины их стенок и веса) предел прочности серых чугунов снижается. Наибольшую чувствительность к размерам сечения проявляют серые чугуны со средним содержанием углерода и повышенным содержанием кремния ( фиг. Модифицированные чугуны проявляют большую независимость механических свойств от толщины отливок. Для них в приложении к ГОСТ 1412 - 54 указываются следующие ориентировочные данные по изменению значений ар в зависимости от диаметра заготовки. [36]
Серые чугуны идут на изготовление станин, коробок, кронштейнов, стоек, кожухов, маховиков, траверс, столов и многих других деталей. Более мягкие чугуны применяют для малонагруженных деталей, а чугуны повышенной прочности - для более нагруженных. Прочность серых чугунов, как видим, невысока, и это заставило литейщиков искать способьи ее повышения. В результате этих поисков были созданы так называемые модифицированные и легированные чугуны. [37]
Так как низкая прочность серого чугуна зависит от наличия в его структуре большого количества относительно крупных графитных включений, то совершенно естественно предположить, что, уменьшив количество графита и заставив его выделяться в виде более мелких включений, мы сможем добиться повышения прочности серого чугуна. Так оно и есть в действительности. Для повышения прочности серого чугуна в шихту добавляют некоторое количество ( 20 - 50 %) стального лома и этим добиваются снижения общего количества углерода, а значит, и графита. Выплавленный таким образом чугун подвергают, пока он еще жидкий, специальной обработке - модифицированию: в расплавленный чугун бросают небольшое количество ( около 1 %) особых веществ - модификаторов ( ферросилиция, силикокальция и др.) в мелкораздробленном состоянии. Физическая сущность модифицирования состоит в том, что модификаторы образуют в чугуне большое количество центров кристаллизации графита ( центров графитизации) и выделения графита в таком модифицированном чугуне получаются в самом деле очень мелкими ( фиг. [38]
Прочностные свойства чугуна при повышенных температурах сравнительно мало из чены. Согласно f43J, прочность серого чугуна повышается при температурах до 350 С ( фиг. При высоких температурах прочность серого чугуна резко снижается [42], в особенности при повышенном содержании кремния ( фиг. [39]
Стальные электроды на базе проволоки Св-08 применяют для декоративной заварки поверхностных дефектов с целью восстановления товарного вида отливок. Лучшими характеристиками обладают электроды типа ЦЧ-4 с проволокой, легированной ванадием, который при сварке связывает углерод в мелкие карбиды, равномерно распределенные в низкоуглеродистой матрице. Прочность металла шва этих углеродов превосходит прочность серого чугуна. Электроды ЦЧ-4 используют для заварки дефектов обрабатываемых нерабочих поверхностей, при ремонте неответственных чугунных изделий небольших размеров с малыми объемами наплавления, не требующих после сварки механической обработки. [40]
Нормализаацию и закалку деталей из серого чугуна производят для повышения их твердости и износоустойчивости. Чугунные детали под закалку нагревают до 820 - 950, а затем производится их охлаждение в различных средах. Применяется также изотермическая закалка, позволяющая повысить прочность серого чугуна на 30 - 50 % и сопротивление его износу в 3 - 5 раз. После закалки детали подвергают отпуску-высокому ( при 450 - 650) или низкому ( при 180 - 250) в зависимости от требуемой твердости. [41]
Первым шагом на пути упрочнения чугунов является модифицирование, заключающееся в присадке к жидкому чугуну ( перед отливкой деталей) небольшого количества модификаторов ( силико-кальция, ферросилиция, графитного порошка), улучшающих его свойства и способствующих получению однородной структуры во всех сечениях отливки. Подобная графи-тизирующая модификация устраняет выделение графита в пластинчатой форме, придавая его включениям более благоприятную для прочности комковатую форму, способствует получению перлитной структуры и уменьшает склонность чугуна к отбелу. Прочность модифицированных чугунов на 30 - 50 % выше прочности серых чугунов. [42]
Для улучшения механических свойств чугун модифицируют, то есть за несколько минут до заливки его в форму в ковш вводят примерно 1 % модификатора, например ферросилиция или алюминия. Модификатор обеспечивает измельчение пластин графита, что повышает механические свойства чугуна. Легирование, то есть добавление хрома, марганца, никеля, молибдена также повышает прочность серого чугуна. [43]
Серые чугуны имеют относительно невысокую прочность на растяжение, их пластичность очень мала. Это объясняется тем, что в серых чугунах графит имеет форму пластинок, существенно снижающих прочность и пластичность металлической основы при наличии растягивающих напряжений. При наличии напряжений сжатия влияние пластинчатого графита уменьшается. Прочность серых чугунов на изгиб примерно в полтора раза выше, а прочность на сжатие примерно в три-четыре раза выше, чем прочность на растяжение. [44]
Серые чугуны имеют относительно невысокую прочность на растяжение, их пластичность очень мала. Это объясняется тем, что в серых чугунах графит имеет форму пластинок, существенно снижающих прочность и пластичность металлической основы при наличии растягивающих напряжений. При наличии напряжений сжатия влияние пластинчатого графита уменьшается. Прочность серых чугунов на изгиб примерно в полтора раза выше, а прочность на сжатие при - мерно в три-четыре раза выше, чем прочность на растяжение. [45]
Страницы: 1 2 3 4