+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

На что влияет кремний в составе чугуна


Влияние элементов на свойства чугуна

Микроструктура чугунов (табл. 1) зависит от скорости охлаждения металла: при быстром охлаждении будет белый чугун (углерод находится в химически связанном состоянии в виде цементита и ледебурита), а при медленном охлаждении будет серый чугун (углерод находится в виде графита).

Табл. 1. Марки и механические свойства чугуна разлиных типов.

 

Группа Марка чугуна σВ, МПа НВ δ
серые СЧ10 100 120...150
СЧ15 150 130...241
... ... ...
СЧ35 350 179...290
Высокопрочные ВЧ35 350 140...170 22
ВЧ40 400 140...202 15
... ... ... ...
ВЧ100 1000 270...360 2
Ковкие КЧ30-6 300 163 6
КЧ33-8 330 163 8
КЧ37-12 370 163 12
... ... ... ...
КЧ63-2 630 269 2

Кремний Si способствует графитизации чугуна, и улучшает его литейные свойства. В серых чугунах содержится 0,8 …4,5 % Si.

Марганец Mn способствует отбеливанию чугуна, но содержание Mn до 1,2% полезно, т.к. увеличиваются твердость и прочность чугуна.

Фосфор Р повышает жидкотекучесть чугуна, поэтому допустимо его содержание до 0,4%, но в ответственных чугунных отливках содержится фосфора менее 0,15%, т.к. с ростом содержания его увеличивается хрупкость чугуна.

Сера S затрудняет графитизацию, увеличивает хрупкость и ухудшает жидкотекучесть чугуна, поэтому серы в чугунах должно быть не более 0,1%.

Серые чугуны делятся на модифицированные, высокопрочные и ковкие (табл. 2).

В серых чугунах графит имеет пластинчатую форму, в высокопрочных - шаровидную, а в ковких - хлопьевидную.П римеры обозначения чугунов:

Формирование структуры чугуна происходит при затвердевании отливки. Основными факторами, влияющими на структурообразование чугуна, являются его химический состав (см. табл. ниже) и скорость охлаждения отливки в форме.

Табл. 2 - Влияние химических элементов на свойства чугуна

Серый чугун Высокопрочный чугун Ковкий чугун
Углерод
Повышенное содержание углерода приводит к уменьшению прочности, твердости и увеличению пластичности; углерод улучшает литейные свойства чугуна Увеличенное содержание углерода улучшает литейные свойства чугуна Углерод - основной регулятор механических свойств ковкого чугуна; чугун обладает низкой жидкотекучестью и требует высокого перегрева
Кремний
Кремний (с учетом содержания углерода) способствует выделению графита и снижает твердость, а также уменьшает усадку; повышенное содержание кремния снижает пластичность и несколько увеличивает твердость С повышением содержания кремния возрастает предел прочности при растяжении, при дальнейшем увеличении содержания - уменьшаются предел прочности при растяжении и относительное удлинение Для ферритного ковкового чугуна суммарное содержание кремния и углерода должно быть 3,7-4,1%. Содержание кремния зависит от количества углерода и толщины стенки. При содержании кремния до 1,5% механические свойства сплава повышаются
Марганец
Марганец тормозит выделение графита, способствует размельчению перлита и отбеливанию чугуна; взаимодействуя с серой, нейтрализует ее вредное действие. Механические свойства чугуна повышаются при содержании марганца до 0,7-1,3 %, а при дальнейшем увеличении - снижаются. Марганец увеличивает усадку сплава С повышением содержания марганца уменьшается доля феррита и увеличивается количество перлита; при этом повышается предел прочности при растяжении и уменьшается относительное удлинение. Для повышения износостойкости содержание марганца увеличивают до 1,0- 1,3% Марганец увеличивает количество связанного углерода, повышает прочность феррита. При повышении содержания марганца до 0,8-1,4% увеличивается количество перлита, прочность сплава повышается, но резко падает пластичность и ударная вязкость. В ферритном чугуне содержание марганца не должно превышать 0,6%, в перлитном - 1,0%
Магний
- Для образования графита шаровидной формы содержание магния должно быть не ниже 0,03%, а церия не ниже 0,02% (остаточное содержание). При более низком содержании не весь графит получает шаровидную форму; часть его содержится в виде пластинок, что снижает механические свойства сплава. При повышенном содержании магния (и церия) в структуре сплава образуется цементит и, следовательно, снижаются механические свойства. Оптимальное содержание остаточного магния - 0,04-0,08% -
Сера
Сера снижает прочность и пластичность, но несколько повышает износостойкость сплава, считается вредной примесью, придает чугуну красноломкость (образование трещин при высоких температурах), препятствует выделению графита Чем выше содержание серы в исходном чугуне, тем труднее получить полностью шаровидную форму графита и, следовательно, высокие механические свойства Содержание серы в ферритном ковком чугуне, модифицированном алюминием, может быть повышено до 0,2 %; при этом механические свойства возрастают за счет улучшения формы графита. Определяющее влияние на механические свойства чугуна оказывает отношение содержания марганца и серы, которое должно быть в пределах 0,8-3,0
Фосфор
Фосфор на процесс графитизации углерода влияет слабо, но повышает жидкотекучесть сплава, придает чугуну хладноломкость, т. е. хрупкость Фосфор оказывает существенное влияние на структуру и механические свойства. Чтобы получить чугун с высокой пластичностью, содержание фосфора не должно превышать 0,08%. Для получения чугуна с невысокой пластичностью содержание фосфора увеличивают до 0,12-0,15% Фосфор оказывает такое же, как для серого чугуна влияние на структуру и механические свойства сплава
Никель
Никель - легирующий элемент, благоприятно влияет на выравнивание механических свойств в отливках с различной толщиной стенок, повышает твердость на 10 НВ. С увеличением содержания никеля возрастает коррозионная стойкость и улучшается обрабатываемость сплава Никель влияет на тепло- и электропроводность, а также на коррозионную стойкость и жаростойкость сплава. С увеличением содержания никеля эти свойства повышаются Никель способствует графитизации углерода и увеличивает количество перлита в металлической основе сплава
Хром
Хром - карбидообразующий элемент. С увеличением хрома растет прочность и твердость отливок, замедляется процесс графитизации углерода С увеличением содержания хрома в определенных пределах повышается жаростойкость, коррозионная стойкость и износостойкость сплава Хром замедляет процесс графитизации углерода. Содержание хрома в сплаве не превышает 0,06-0,08%; повышение содержания до 0,1 -0,12% приводит к образованию в структуре сплава стойких карбидов
Молибден
Молибден - легирующий элемент; замедляет процесс графитизации углерода и способствует карбидообразованию. С увеличением содержания молибдена повышается твердость без ухудшения обрабатываемости и возрастает сопротивление износу - Молибден способствует измельчению перлита и графитовых включений, увеличивает предел прочности на 3-7 кгс/мм2 при содержании молибдена 0,5%; замедляет процесс графитизации углерода
Медь
Медь способствует графитизации углерода, увеличивает жидкотекучесть, повышает прочность и твердость сплава При содержании в сплаве 1 % меди прочность при растяжении повышается до 40%, а текучесть - до 50 % и соответственно при 2% меди - до 65% и до 70%. Содержание меди более 2% препятствует образованию в структуре сплава шаровидного графита Медь способствует графитизации углерода и увеличивает содержание в сплаве перлита

Небольшие количества множества элементов могут попасть в состав литейного чугуна и оказывать заметное воздействие на структуру и свойства отливок. Добавки некоторых из этих элементов производят специально, в то время как другие представляют собой примеси, привнесенные в металл из шихты. Некоторые из этих элементов оказывают положительное воздействие, особенно в сером чугуне, в то время как другие оказывают отрицательное воздействие и попадания их с расплав следует избегать. В таблице перечислены обычные источники этих элементов, часто встречающиеся уровни их содержания и основное воздействие на чугун. Результаты применения некоторых элементов в качестве основных легирующих (например, хром), в таблице не указаны.

Элемент Обычный источник Обычное содержание (%) Воздействие на литейный чугун
Алюминий Al Стальной лом, раскисленный Al, модификаторы, ферросплавы, добавки алюминия До 0,03 Способствует образованию водородных газовых пор в тонких сечениях при содержании Al выше 0,005%. Нейтрализует азот. Способствует образованию дросса. При Al свыше 0,08% оказывает отрицательное воздействие на форму шаровидных включений графита. Может быть нейтрализован церием. Сильный стабилизатор графита.
Сурьма Sb Стальной лом, эмалированный лом, корпуса подшипников, добавки сурьмы До 0,02 Сильный стабилизатор перлита и карбидов. Препятствует образованию шаровидного графита в отсутствие РЗМ.
Мышьяк
As
Чугун, стальной лом До 0,05 Сильный стабилизатор перлита и карбидов. Улучшает форму шаровидного графита.
Барий
Ba
Модификаторы с барием До 0,003 Усиливает образование центров графитизации графита и увеличивает продолжительность действия модификатора. Снижает тенденцию к отбелу и способствует образованию графита.
Висмут
Bi
Специальные добавки, покрытие литейной формы, содержащее висмут Свыше 0,01 Способствует образованию отбела и нежелательных форм графита. Увеличивает число включений шаровидного графита в ВЧ, содержащем РЗМ (церий). Чрезмерное число шаровидных включений графита может спровоцировать усадку.
Бор
B
Эмалированный лом, специальные добавки (например, FeB). До 0,01 Свыше 0.001 % способствует образованию карбидов особенно в ВЧ. 0,002 % B улучшает способность к отжигу ковкого чугуна.
Кальций
Ca
Ферросплавы, модификаторы До 0,01 Улучшает степень шаровидности включений графита. Снижает тенденцию к отбелу и способствует образованию графита.
Церий
Ce
Большинство магниевых сплавов, мишметалл или другие источники РЗМ До 0,02 Как правило, не используется в сером чугуне. Подавляет отрицательное воздействие нежелательных элементов в ВЧ. Улучшает степень шаровидности графита. Стабилизатор карбидов из-за сегрегации.
Хром
Cr
Легированная хромом сталь, некоторые чугуны, феррохром До 0,3 Способствует образованию отбела и перлита. Повышает прочность. Образует скопления карбидов в ВЧ при содержании выше 0,05 %.
Кобальт
Co
Инструментальная сталь До 0,02 Не оказывает существенного воздействия на чугун.
Медь
Cu
Медная проволока, сплавы на основе меди, стальной лом, специальные добавки меди. До 0,5 Способствует образованию перлита. Повышает прочность. Ослабляет процесс ферритизации в ВЧ. Отсутствие вредного воздействия.
Водород
H
Сырые огнеупоры, материалы литейных форм и влажные добавки. - Образует подповерхностные газовые поры. В незначительной степени способствует образованию отбела. Способствует отбелу при недостатке марганца для нейтрализации серы. Способствует образованию крупных включений графита.
Свинец
Pb
Старые краски, некоторые виды эмалей, автоматная сталь, припой, отложения на бензиновом двигателе. До 0,005 Способствует образованию нежелательных структур графита в сером чугуне и существенно снижает прочность при содержании > 0,004 %. Способствует образованию перлита и карбидов. Вызывает образование дегенеративных форм шаровидных включений графита. Отрицательное воздействие на графит в ВЧ нейтрализуется РЗМ (церием).
Магний
Mg
Добавки магний содержащих модификаторов. 0,03 - 0,08 Способствует образованию шаровидных включений графита и стабилизирует карбиды в ВЧ. Не используется в серых чугунах.
Марганец
Mn
Большинство чугунов, стальной лом, добавки кускового или брикетированного ферромарганца. 0,2 - 1,0 Нейтрализует серу, образуя MnS. Способствует образованию перлита. Образует скопления карбида в ВЧ. При высоком содержании способствует образованию газовых пор в сочетании с высоким содержанием серы.
Молибден
Mo
Рафинированный чугун, легированная сталь, добавки ферромолибдена До 0,1 Способствует образованию перлита. Повышает прочность. Может способствовать формированию усадки и образованию карбидов.
Никель
Ni
Никелированный лист, стальной лом, специальные чугуны. Сплав Ni/Mg До 0,5 В небольших количествах слабое воздействие на расплав. Графитизирующий эффект в больших количествах.
Азот
N
Кокс, науглероживатели, связующие, стальной лом, добавки азотированного ферромарганца. До 0,015 Способствует формированию компактных структур графита. Способствует образованию перлита. Повышает прочность. Высокое содержание приводит к образованию трещин в толстых сечениях. Может быть нейтрализован Al, Ti и Zr. Оказывает незначительное влияние на ВЧ.
Фосфор
P
Фосфористый чугун и лом, добавки FeP. До 0,1 Повышает углеродный эквивалент. Повышает жидкотекучесть. Формирует фосфидную эвтектику. Оказывает отрицательное воздействие на ВЧ при содержании > 0,05 %. При содержании > 0,04 % вызывает образование пригара.
Кремний
Si
Сплавы ферросилиция, стальной лом, чугун. 0,8-4,0 Способствует графитизации, снижает отбел, стабилизирует феррит, повышает литейные свойства.
Сера
S
Кокс, науглероживатели, чугун, чугунный лом, добавки сульфида железа. До 0,15 (серый чугун) Оказывает сильное отрицательное воздействие на структуры и свойства, если не сбалансирована марганцем. Повышает чувствительность СЧ к модифицированию. Может требовать увеличения навесок Mg в ВЧ. Содержание серы в ВЧ не должно превышать 0,03 %.
Стронций
Sr
Стронций содержащие модификаторы До 0,003 Способствуют формированию графита в СЧ и ВЧ. В значительной степени снижает отбел в сером чугуне.
Теллур
Te
Автоматная медь, покрытия литейной формы, остатки от проб при термическом анализе. До 0,003 Сильный стабилизатор карбидов. Вызывает образование многих нежелательных форм графита. Влияние Те выражено при содержании с 0,0003 %. Влияние уменьшается в сочетании Те с Mg и Ce в ВЧ
Олово
Sn
Припой, жестяной лом, бронзовые компоненты, добавки олова. До 0,15 В значительной степени способствует образованию перлита. Повышает прочность. Охрупчивает ВЧ при содержании > 0,08%. Не отмечено других вредных проявлений.
Титан
Ti
Некоторые чугуны, некоторые краски и эмали, возврат ЧВГ, добавки титана и ферротитана. До 0,10 Нейтрализует азот в сером чугуне. Вызывает формирование водородной пористости в присутствии алюминия. Вызывает образование переохлажденного графита в сером чугуне. Подавляет формирование шаровидных включений графита при производстве ЧВГ.
Вольфрам
W
Быстрорежущая инструментальная сталь До 0,05 Редко присутствует в существенных объемах. Средний по силе стабилизатор перлита.
Ванадий
V
Лом, инструментальной стали, некоторые чугуны, добавки феррованадия. До 0,10 Вызывает образование отбела. Измельчает включения пластинчатого графит. Существенно повышает прочность.

 

Предлагаем услуги по оптимизации геометрии разливочной оснастки с целью обеспечения повышения коэффициента использования металла и снижения осевой пористости слитков

подробнее

Чугун влияние кремния - Энциклопедия по машиностроению XXL

Различные элементы по-разному влияют на формирование чугуна. Марганец действует как ускоренное охлаждение, т. е, способствует, как говорят, отбеливанию чугуна. Кремний, наоборот, способствует получению серого чугуна. Влияние кремния сказывается наиболее сильно. Таким образом, кремний и  [c.15]

Таким образом, при малых скоростях нагрева и охлаждения этих чугунов влияние кремния не обнаруживается. Тем не менее при производстве эмалированных чугунных изделий изменение содержания кремния в чугуне в указанных пределах заметно отражается на качестве продукции. На эмалированной поверхности получаются  [c.149]


Влияние кремния на структуру и свойства белого чугуна исследовано автором в пределах его концентрации от 1,0 до 1,8%.  [c.54]

Влияние кремния на а в различных интервалах температур показано на фиг. 4 [21]. Коэфициент расширения а высококремнистого чугуна (2,25[c.5]

Фиг. 4. Влияние кремния на коэфициент линейного расширения чугуна / — при 20—200 2 — при 20—300° 3— при 20—400 " при 20—500 " 5 — при 20 — 600° С.
Влияние кремния на теплопроводность чугуна  [c.8]

Влияние кремния. С увеличением содержания кремния до эвтектического жидкотекучесть чугуна увеличивается, несмотря на увеличение при этом вязкости (табл. 13).  [c.10]

Влияние кремния. В пределах обычного содержания в сером чугуне кремний практически не влияет на изменение сопротивления коррозии (табл. 23). Эти пределы (1—2% 81) наиболее неблагоприятны для коррозии в 5%-ных растворах серной и соляной кислот [77]. Повышенная коррозионная стойкость железокремнистых сплавов наблюдается,  [c.14]

Влияние кремнии на твердость серого чугуна после закалки в воде [18J  [c.42]

Влияние кремния на механические свойства чугуна проявляется, с одной стороны, в понижении предела прочности при растяжении, так как кремний является графитизирующим элементом, уменьшающим количество перлита в металлической основе, а с другой стороны, кремний растворяется в феррите и повышает его прочность.  [c.151]

Относительно высокая жаростойкость кремнистого чугуна объясняется влиянием кремния на формирование структуры металлической основы чугуна и образование защитной окисной пленки на поверхности изделий. Структура кремнистого чугуна с пластинчатым графитом не претерпевает изменений приблизительно до 900° С [27, 28]. У чугуна с более высоким содержанием кремния стабильность структуры сохраняется вплоть до температуры плавления. Кремний, содержащийся в чугуне в количестве 5—6%, способствует образованию окислов типа шпинели с плотно-упакованной кристаллической решеткой, предохраняющей металл от диффузионного окисления, о чем свидетельствуют данные рентгеноструктурного анализа окалины кремнистого чугуна, приведенные в табл. 49.  [c.208]


Критические точки при нагреве и охлаждении чугуна — Положение — Влияние кремния 356  [c.443]

Передельные, литейные и специальные чугуны. Влияние основных примесей углерода, кремния, серы и фосфора на свойства чугуна. Марки чугуна, применяемые для изготовления отдельных деталей локомобиля.  [c.613]

Рис. 55. Влияние кремния на рост чугуна с шаровидным графитом при термоциклировании по режиму
Для получения магниевого чугуна с перлитной металлической основой и особо высокой износостойкостью (например, для поршневых колец) магний, чтобы избежать влияния кремния, приходится вводить в виде лигатур с медью, но это увеличивает себестоимость отливок.  [c.161]

Отливки из белого чугуна с повышенным содержанием кремния до 1,6— 2% можно получать, вводя в чугун 0,01—0,04% Mg, который вначале устраняет графитизирующее влияние кремния и обеспечивает получение структуры белого чугуна. Затем, в процессе отжига ковкого чугуна, нагрев отливок восстанавливает активность кремния как графитизатора, что резне сокращает время отжига. Время отжига при этом удалось сократить с 23—24 до 5 ч, т. е. в 4—6 раз. При повышении температуры отжига до 1050° С удается производить отжиг с еще меньшей затратой времени.  [c.170]

Процесс образования аустенита в чугунах по сравнению со сталями более сложен и имеет ряд особенностей. Это связано с присутствием графита, существенно отличающегося от цементита по условиям растворения, а также с сильным влиянием кремния на а -> 7-превращение.  [c.75]

Степень эвтектичности 5э — отношение концентрации углерода С в чугуне к его концентрации в эвтектике с учетом влияния кремния и фосфора  [c.408]

На выделение графита в отливках большое влияние оказывают входящие в состав чугуна примеси. Кремний, а отчасти и фосфор способствуют выделению графита марганец и сера, наоборот, приводят к образованию цементита. Наличию свободного углерода на поверхности отливок также способствует применение графитовой пыли для припудривания форм.  [c.271]

Влияние кремния. Кремний с железом дает твердый раствор. При наличии кремния в количестве 0,1—0,3% в углеродистой стали и 1—2% в чугунах он не оказывает влияния на коррозию. В чугунах кремний способствует распаду цементита с выделением графита. При содержании свыше 1% кремния в стали и 3% в чугуне химическая стойкость стали в чугуна не только не улучшается, но несколько ухудшается.  [c.102]

Марганец в чугуне оказывает действие, обратное влиянию кремния уменьшает выделение графита и способствует увеличению количества связанного углерода, увеличивает усадку, закаливаемость, прочность и твердость чугуна и не влияет на жидкотекучесть.  [c.110]

Кинетические диаграммы распада жидкого раствора позволяют детально анализировать роль примесей и легирующих элементов в процессах структурообразования. Несмотря на трудности экспериментального изучения затвердевания чугуна в изотермических условиях, построено уже много диаграмм, отражающих влияние кремния, фосфора, марганца, хрома на кинетику кристаллизации чугуна [2,8].  [c.17]

На диаграммах отражено влияние кремния иа степень эвтектичности чугуна по мере увеличения его содержания снижается ликвидус 7б и сужается двухфазная область Ж+А.  [c.110]

ВЛИЯНИЕ КРЕМНИЯ НА КИНЕМАТИЧЕСКУЮ ВЯЗКОСТЬ ЖИДКОГО ЧУГУНА  [c.80]

Серый чугун. Большая часть углерода, содержащегося в сером чугуне, вследствие влияния кремния выделяется в виде графита. На выделение графита можно влиять изменением температуры плавки. В изломе имеет серый цвет.  [c.1027]

Содержание примесей в сталях и чугунах значительно отличается и они оказывают разное влияние. Кремний и марганец попадают в сталь в процессе ее раскисления при плавке, а в чугун они попадают из руды. Если в стали содержится 0,35—0,40 % 51, то в чугуне его обычно 1,8— 2,5 %, а марганца содержится примерно одинаковое количество в сталях и чугунах (0,4—0,8 %). Фосфор для большинства сталей является вредной примесью, вызывающей хладноломкость, его содержание 0,025— 0,05 %, а в чугунах фосфора может быть более 1 %, он придает чугунам повышенную жидкотекучесть и износостойкость. Сера для стали также является вредной примесью, вызывающая красноломкость, ее содержание не превышает 0,035—0,05 %, а в чугунах количество серы может достигать 0,12—0,16 %, что придает ему положительные свойства, понижая коэффициент трения, а также способствует образованию компактного графита.  [c.83]


Образование трещин на горячей стороне поршней, изготавливаемых из серого чугуна, может быть предотвращено снижением рабочих температур до величин, при которых отсутствует переход чугуна из упругой области в упруго пластическую. Температура такого перехода определяется содержанием в чугуне углерода, кремния и легирующих элементов. Нижним пределом этой температуры для чугуна марки СЧ-10-32 считается 300° С, чугунов СЧ-21 и СЧ- -44 — 350 и чугунов СЧ-28-48, СЧ-32-52, СЧ-35-56 — 400° С. В табл. 32 по данным работы [87] показано влияние температуры нагрева и продолжительности работы на релаксацию напряжений (участок 2—3 на рис. 90) в сером чугуне, легированном хромом.  [c.173]

Влияние кремния. Содержание кремния в стали составляет 0,1—0,3 процента, а в чугуне — 1—2 проц. Он образует с железом твердые растворы. Изменение содержания кремния в указанных пределах не влияет на коррозионную стойкость сплава и лишь при содержании, равном 14,5 процента, происходит резкое увеличение его коррозионной стойкости.  [c.37]

Графитизирующее действие углерода в сером чугуне объясняется тем, что он увеличивает число кристаллизационных центров, а также повышает температуру эвтектического превращения. Влияние кремния на графитизацию сказывается в том, что он уменьшает растворимость углерода в твердом и жидком растворах, так как передвигает эвтектическую и эвтектоидную точки вверх и влево — в сторону более высоких температур и более низких концентраций углерода.  [c.277]

Фиг. 120. Влияние кремния на мическую стойкость серого чугуна в щелочах
Совместное влияние хрома и углерода на коррозионную стойкость железохромистых сплавов приведено на фиг. 136. Влияние кремния и углерода на твердость хромистых чугунов показано на фиг. 137 и 138.  [c.310]

В обычном сером чугуне влияние кремния на свойства обусловлено отмеченным выше воздействием его на процессы структурообразования ногрубениг эвтектического графита и ферритизация матрицы в ходе эвтектоидного распада вызывают снижение прочности чугуна, несмотря на упрочнение феррита под влиянием легирования его кремнием. В чугунах с малой степенью эвтектичности увеличение содержания кремния приводит к некоторому повышению прочности из-за предупреждения образования междендритного графита. Наоборот, в чугунах с высокой степенью эвтектичности быстрое охлаждение стимулирует о бразование тонкодифференцированной графитной эвтектики и понижает прочность.  [c.117]

При содержании от 0,5 до 1,5% кремний увеличивает верхнюю критическую скорость отбеливания чугуна, т. е, уменьшает его от-беливаемость. Под влиянием кремния предел растворимости углерода в аустените и положение эвтектической точки на диаграмме Fe—С—Si смещаются влево, причем строение карбидной эвтектической составляющей становится более тонким. Это связано с увеличением объемов жидкой фазы, остающейся к моменту эвтектического превращения.  [c.53]

Влияние кремния на магнитную проницаемость немагнитного чугуна (по Меськину и Сомину)  [c.13]

Химический состав 218 Кремнемолнбденовый чугун 225 Кремний — Влияние на свойства и  [c.239]

Травление хромовым ангидридом показало, что для всех вариантов исходных структур характер и степень неоднородности феррита по кремнию аналогичны и отвечают картине микроликвации, полученной после кристаллизации и не устраненной в процессе отжига. Обогащенными кремнием оказываются области вокруг шаровидного графита. Таким образом, разными вариантами отжига были получены ферритные чугуны с одинаковым распределением кремния, но различной структурой, что позволяло оценить роль границ зерен феррита и межфазиых поверхностей феррит - графит в протекании а -> -у-превращения, исключив влияние кремния на эти процессы.  [c.77]

Влияние кремния. Кремний с железом образует несколько химических соединений. Связывая в чугуне часть железа и не входя в соединение с углеродом, кремний понижает растворимость РезС в железе. Он заставляет РезС распадаться с вылеле-нием свободного графита. Чугун становится серым, более мягким и менее хрупким и легко обрабатывается режущим инструментом.  [c.27]

Влияние кремния. Кремний образует с железом химические соединения FeSi и Рез512, переходящие в твердый раствор с железом, снижает растворимость углерода в чугуне и способствует разложению цементита с выделением графита. Но графитизирующее влияние кремния практически ограничивается 3,5% его содержания в чугуне. Изменяя содержание кремния в чугуне, можно регулировать соотношение между связанным углеродом и графитом. Крем-ний способствует уменьшению усадки чугуна, улучшению его жидко-текучести и, следовательно, хорошей заполняемостн формы.  [c.300]

Влияние кремния на кинетику образования высокоуглеродистых фаз в жидком растворе можно оценить с помощью диагра.мм изотермической кристаллизации (рис. 54), построенных по результатам закалочно-микро-структурного анализа затвердевания чугуна в малых объе.мах [8].  [c.110]

Расширение чугуна зависит от его состава и структуры и определяется не только величиной к. т. р. составляющих фаз, но также степенью графитизации, окислением и газонасы-щением. По данным Гир-шовича [333], наибольшее влияние на коэффициент расширения оказывает углерод, который в связанном состоянии понижает его [334], а при графитизации повышает. Ферритному чугуну соответствует большее значение к. т. р., чем перлитному. Поэтому графитизирующие элементы повышают, а антиграфити-зирующие уменьшают к. т. р. чугуна. Повышение значения к. т. р. при увеличении содержания кремния до 1,5—2,0% объясняется графитизирующим его действием, а при большем содержании проявляется непосредственное влияние кремния, образующего твердый раствор с ферритом. Остальные обычно встречающиеся в чугуне элементы (Мп, Р и S) не оказывают заметного влияния на к. т. р. серого чугуна, величина которого колеблется в пределах о, 10 = 110 120 1/° С.  [c.335]


Из этой же диаграммы следует, что углерод также способствует гра-фитизации и чем его больше в чугуне, тем сильнее влияние кремния и тем меньше его потребуется, чтобы вызвать графитизацию и получить серый чугун.  [c.153]

Влияние кремния. Содержание кремния в стали колеблется от 0,1 до 0,3%, а в чугуне от 1 до 2%. В этих пределах кремний практически мало влияет на коррозионную стойкость стали и чугуна. Только при содержании кремния, равном 14,5% вес., или 25% атсмн. (порог устойчивости), происходит резкое увеличение коррозионной стойкости сплава (см. железокремнистые сплавы, стр. 105). С железом кремний также образует твердые растворы.  [c.99]

Феррит при температуре 723°С в твердом растворе может содержать до 0,02 % С, а при комнатной температуре только 0,006 % С. Твердость и механические свойства феррита зависят от наличия и количества элементов, наход.1-щихся в феррите. Наибольшее влияние на его свойства в углеродистых сталях и чугуне оказьшают кремний и фосфор. Чистый феррит имеет твердость порядка НВ 60.  [c.97]


Кремний — Влияние на свойства чугуна серого

При подобранном соотношении бора и кремния в широком пределе толщин стенок и эвтектичности чугуна получается своеобразная половинчатая структура с равномерно распределенной цементитной сеткой на перлитной основе. В зависимости от количества введенного бора возможно получение твердости до 260 НВ. Серый чугун с тонкой цементитной сеткой хорошо обрабатывается. Аналогичное влияние на свойства чугуна оказывают комплексные добавки бора и алюминия. Путем легирования бором можно значительно повысить износостойкость чугуна без опасения понизить его обрабатываемость [И].  [c.86]
Кроме углерода, в чугуне присутствует ряд примесей — марганец, кремний, сера, фосфор и др., но их количество и влияние на свойства чугуна иное, чем в стали.  [c.145]

В большинстве случаев диаграммы механических свойств чугуна строят в зависимости от содержания С и 81. На рис. 3.2.1 приведены диаграммы, показывающие соотношение показателей механических свойств серого чугуна с пластинчатым графитом для стандартных литых заготовок диаметром 30 мм. Повышение содержания углерода и кремния (углеродного эквивалента СЕ, степени эвтектичности 5д) приводит к уменьшению прочности, модуля упругости и твердости и увеличению пластичности серого чугуна. Однако при наличии в исходном чугуне междендритного графита и сопровождающего его феррита повышение приводит к повышению прочности и твердости за счет устранения междендритного графита и феррита. Кремний оказывает такое же влияние на свойства чугуна, как углерод, но менее интенсивно. Однако при  [c.428]

Передельные, литейные и специальные чугуны. Влияние основных примесей углерода, кремния, серы и фосфора на свойства чугуна. Марки чугуна, применяемые для изготовления отдельных деталей локомобиля.  [c.613]

На структуру и свойства серого чугуна существенное влияние оказывают его химический состав и скорость охлаждения отливок в форме. Углерод, кремний и марганец улучшают механические и литейные свойства чугуна. Сера вызывает отбел в тонких частях отливок и снижает жидко-текучесть. Фосфор придает чугуну хрупкость. Поэтому содержание серы и фосфора в сером чугуне должно быть минимальным. Увеличение скорости охлаждения достигается путем уменьшения толщины отливки и увеличения теплопроводности литейной формы. В тонких частях отливки образуется более мелкая структура с повышенным содержанием перлита и мелкими включениями графита, что обеспечивает высокие механические свойства. В толстых частях отливки образуется крупнозернистая структура с малым содержанием перлита и крупными включениями фафита. Механические свойства этих зон низкие.  [c.197]

Чг/гун — сплав железа с содержанием углерода 2—5%. Содержащиеся в чугуне кремний, марганец, фосфор и сера оказывают значительное влияние на свойства отливок. Вредное действие оказывает сера. Изделия из чугуна получают главным образом отливкой в песчаные и металлические формы под центробежным давлением (водопроводные и канализационные трубы и другие полые заготовки) и небольшую часть в виде мелких отливок в оболочковые формы и по выплавляемым моделям.  [c.8]


Чугун и сталь являются сплавами железа с углеродом, а также с марганцем, кремнием, фосфором и серой. Легированные чугун и сталь могут содержать помимо названных еще и другие компоненты. Элементом, оказывающим наибольшее влияние на свойства черных металлов, является углерод, и в зависимости от его содержания эти металлы делят на сталь и чугун.  [c.48]

Влияние химического состава на механические свойства чугуна. Основными химическими элементами чугуна, оказывающими влияние на механические свойства, помимо элементов, сфероидизирующих графит (магний, церий и т. п.), являются углерод, кремний, марганец, фосфор и сера. Углерод. Для получения чугуна с высокими прочностными свойствами содержание углерода в чугуне с пластинчатым графитом, как указывалось выше, должно быть минимальным. С этой целью в состав шихты обычно вводят значительное количество стального лома. Однако повышенное количество стали в шихте ухудшает литейные свойства чугуна.  [c.150]

Чугун представляет собой сложный железоуглеродистый сплав, в котором углерода содержится от 2 до 4,3%, кремния — 0,5—4,25%, марганца — 0,2—2%, серы 0,02—0,2%, фосфора — 0,1—1,2%. Влияние элементов, входящих в состав чугуна, на его свойства велико. Они определяют структуру и свойства чугуна.  [c.73]

Кремний, содержание которого в серых чугунах чаще всего 1,2—3,5%, оказывает большое влияние на строение, а следовательно, и свойства чугунов. Поэтому при изучении структурообразования чугуна нужно пользоваться не диаграммой состояния Fe—С, а тройной диаграммой Fe—С—Si.  [c.328]

Чугунные изделия, подвергаемые эмалированию, отливают из серого чугуна, представляющего собой сплав железа с углеродом, содержащий в виде обычных примесей следующие элементы кремний, марганец, фосфор и серу. Эти примеси оказывают большое влияние на физические и химические свойства и структуру отливки и определяют ее пригодность к эмалированию.  [c.353]

К химическим элементам, которые входят в состав чугуна и оказывают влияние на его свойства, относятся сера — ухудшает текучесть и вызывает плохое заполнение форм, тормозит выделение графита, повышая из-за этого твердость чугуна фосфор — дополнительно снижает текучесть чугуна, тормозит растворение цементита в железе, повышая твердость и хрупкость чугуна кремний — интенсифицирует разложение цементита в чугуне и освобождение графита (при получении в доменной печи серого чугуна), улучшает литейные свойства и повышает мягкость чугуна марганец — способствует образованию белого чугуна, причем незначительный процент марганца в сером чугуне увеличивает его механическую выносливость, а в общем способствует удалению серы из чугуна.  [c.112]

Влияние углерода и кремния на механические свойства серого чугуна обычно рассматривают совместно. В простейшем случае учитывают суммарное содержание углерода и кремния, более точным является способ определения углеродного эквивалента или степени эвтектичности.  [c.83]

Чугун состоит из железа (до 92%), углерода (от 2,14 до 5%) и примесей кремния (до 4,3%), марганца (до 2%), серы (до 0,07%), фосфора (до 1,2%). Ниже показано влияние примесей чугуна на его свойства,  [c.45]

Учение об изменении внутреннего строения и физико-механических свойств сплавов в результате теплового воздействия, не исчезающих после прекращения этого воздействия, составляет теоретические основы термической обработки. Общее представление о превращениях, протекающих в железоуглеродистых сплавах в результате теплового воздействия, можно получить из диаграммы состояния железо — цементит и железо — углерод. Как в сталях, так и в чугунах всегда присутствуют кремний, марганец, фосфор, сера, а в легированных сплавах — никель, хром, молибден, медь, ванадий, титан и др. Легирующие элементы и примеси изменяют положение линий диаграммы, на которых отложены критические точки структурных превращений. Одни элементы снижают температуру превращений, а другие — повышают. Без учета влияния этих элементов невозможно правильно, пользуясь только лишь диаграммой, разработать режимы термической обработки.  [c.92]


Влияние примесей. Марганец является очень важной и полезной примесью в С. В углеродистых С. содержание марганца находится в пределах 0,1—1,5%. Марганец повышает механич. свойства С. подобно углероду, образуя с железом карбид Мп С, не отличимый по виду от цементита, и кроме того является энергичным раскислителем С. Имея большое сродство к кислороду, марганец отнимает его от железа и раскисляет С. Перед разливкой жидкой С. в нее добавляют или ферромарганец с 80% Мп или зеркальный чугун с 25% Мп марганец парализует вредное действие серы, образуя нерастворимый в С. сернистый марганец МпЗ. На вкл. л., 7 изображены включения светлосерого сернистого марганца, наблюдаемые до травления они вытянуты вдоль прокатки и круглы в поперечном сечении. Всю серу не удается связать с марганцем и часть ее все же оказывает свое вредное действие. На вкл. л., 4 изображен сернистый марганец (светлые места) и силикаты марганца. Кремний обычно в С. встречается в количестве О—0,3%, образует твердый раствор с железом, поэтому кремний, растворенный в феррите, в микроскоп рассмотреть нельзя. Подобно марганцу кремний добавляется при изготовлении С. и служит хорошим раскислителем. Кремний добавляется в ванну в форме ферросилиция, содержащего 10—15% или 50% 81.  [c.398]

Чугун представляет собой сплав железа с углеродом, кремнием, марганцем, фосфором и серой, в котором содержание углерода колеблется от 1,7 до 6,67 /о. Углерод может находиться в чугуне в химически не связанном состоянии с железом, т. е. в виде свободного графита, располагающегося равномерно по всей массе чугуна блестящими черными чешуйками, либо в виде химического соединения с железом РезС, которое носит название цементита. Состояние углерода в чугуне оказывает большое влияние на его механические свойства. Выделению углерода в виде графита способствует кремний, а образованию цементита—марганец. Сера и фосфор являются вредными примесями, ухудшающими механические свойства чугуна. Сера придает чугуну красноломкость (хрупкость металла в нагретом состоянии) и ухудшает литейные качества. Фосфор придает ему хладноломкость (хрупкость металла в холодном состоянии). Сера вносится в чугун из кокса, а фосфор из руды при ее плавке.  [c.14]

Чугун и сталь представляют собой сплавы железа с углеродом кроме того, они содержат кремний, марганец, фосфор, серу и другие элементы, как обязательные составляющие, а также в качестве примесей. Углерод является элементом, оказывающим определяющее влияние на свойства железоуглеродистых сплавов. В зависимости от процентного содержания углерода сплавы делятся на сталп п ч-угуны.  [c.5]

Влияние компонентов на свойства чугунов. Чугун отличается от стали более высоким содержанием углерода, лучшими литейными свойствами. Он не способен в обычных условиях обрабатываться давлением и дешевле стали. В чугунах имеются примеси кремния, марганца, фосфора и серы. Чугуны со специальными свойствами содержатлегирующие элементы - никель, хром, медь, молибден и др. Примеси, находящиеся в чугуне, влияют на количество и строение выделяющегося графита.  [c.35]

Кроме углерода и железа, в сплаве присутствуют примеси кремний, марганец, фосфор, сера и др. Эти примеси оказывают существенное влияние на формирование спруктуры сплава, а следовательно, и на механические, физические и другие свойства чугуна.  [c.56]

Большое влияние на структуру и свойства чугуна оказывает модифицирование. Модифицированным чугуном называют сплавы, соответствующие по химическому составу отбеленному чугуну, но затвердевающие серыми после обработки на желобе вагранки или в ковше графитизирующими добавками (графитом, ферросилицием, силикокальцием, а также комплексными модификаторами, содержащими кремний, алюминий, цирконий, лантан и другие элементы). Модифицированный чугун отличается от обычного серого повышенными механическими свойствами и, главное, более равномерной структурой в тонких и толстых сечениях отливок [3—5],  [c.10]

Кремний с точки зрения его влияния на графитизацию серого чугуна является аналогом углерода. Однако его влияние на механические свойства принципиально отлично от влияния углерода. Кремний образует с ферритом твердый раствор и повышает твердость и прочность феррита, снижая одновременно его вязкость. Суммарное (графитизирующее и легирующее) воздействие кремния может существенно изменять механические свойства серого чугуна. Обычно повышение содержания кремния связано с ростом величины графитовых включений и повышением доли феррита в матрице прочность серого чугуна при этом снижается. При высоком содержании кремния снижается пластичность серого чугуна за счет образования сили-коферрита. Твердость серого чугуна с увеличением содержания кремния сначала понижается вследствие графитизации, а затем увеличивается за счет образования силикоферрита.  [c.83]

В обычном сером чугуне влияние кремния на свойства обусловлено отмеченным выше воздействием его на процессы структурообразования ногрубениг эвтектического графита и ферритизация матрицы в ходе эвтектоидного распада вызывают снижение прочности чугуна, несмотря на упрочнение феррита под влиянием легирования его кремнием. В чугунах с малой степенью эвтектичности увеличение содержания кремния приводит к некоторому повышению прочности из-за предупреждения образования междендритного графита. Наоборот, в чугунах с высокой степенью эвтектичности быстрое охлаждение стимулирует о бразование тонкодифференцированной графитной эвтектики и понижает прочность.  [c.117]

Известно, что углерод существенно влияет на коррозионную стойкость сталей. С увеличением содержания углерода коррозионная стойкость сталей уменьшается, уменьшается она и при переходе к з алочным структурам. Так, например, скорость коррозии чистого железа в 1 н. рас1воре соляной кислоты приблизительно в сто раз меньше, чем серого чугуна и в десять раз меньше, чем Ст. 10. В нейтральных средах влияние содержания углерода на скорость коррозии уменьшается. Примесь марганца практически не влияет на коррозионную стойкость стали. Добавка кремния в количестве свыше 1 % несколько снижает коррозионную стойкость стали, очень большие добавки кремния (от 15 % и более) повышают коррозионную стойкость углеродистых сталей. Примеси серы в некоторой степени снижают коррозионную стойкость, фосфор, существенно влияющий на механические свойства сталей, почти не сказывается при этом на их коррозионных характеристиках.  [c.38]


В работах А. А. Жукова [79—80] изучено влияние НТЦО на кинетику структурных изменений и механические свойства серого чугуна СЧ 15-32. Показано [79], что при НТЦО кроме перераспределения кремния в структуре чугуна существенно изменяются ферритная и цемент-  [c.132]

Влияние химического состава чугуна на его механические свойства

В.А. Изосимов, Р.Г. Усманов, М.Н. Канафин
(ООО "НПП "Технология", г. Челябинск)

Значительным достижением в развитии машиностроения является разработка способа получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. В этом материале хорошо сочетаются высокие физико-механические и технологические свойства. В результате многочисленных исследований и большого производственного опыта установлено, что высокопрочный чугун (ВЧ) во многих случаях может успешно применяться взамен серого и ковкого чугуна, углеродистой и легированной стали.
Замена обычного серого чугуна высокопрочным позволяет значительно снизить вес отливок за счет уменьшения толщины их сечений, при сохранении и даже повышении эксплуатационной надежности.
Наиболее целесообразным в технико-экономическом соотношении является применение высокопрочного чугуна взамен стали для тонкостенных литых деталей сложной конфигурации. Этот чугун по сравнению со сталью обладает в 1,5-2,0 раза большей жидкотекучестью, не склонен к образованию горячих трещин и обеспечивает получение плотного металла в малых сечениях без применения "напусков". Вместе с тем стоимость литья из высокопрочного чугуна на 25-30% ниже стоимости стального литья.
Применение высокопрочного чугуна во многих случаях позволяет значительно снизить вес деталей и повысить коэффициент использования металла. Однако следует отметить что, несмотря на указанные преимущества высокопрочного чугуна по сравнению с другими литейными сплавами, область его применения и масштабы производства в России до последнего времени весьма ограничены. Это объясняется тем, что при организации массового производства отливок из этого чугуна встречаются значительные затруднения.
Наиболее трудной задачей является получение отливок из чугуна марок ВЧ40 и ВЧ60 по ГОСТ 7293-85. Вместе с тем применение чугуна этих марок позволяет в наибольшей степени использовать его высокие физико-механические свойства.
Основное затруднение заключается в том, что полученный металл не всегда соответствует требованию по механическим свойствам, особенно по характеристикам пластичности и вязкости.
В отливках часто образуются дефекты в виде "черных пятен", значительно снижающих прочность деталей. Характерными для отливок из ВЧ являются также усадочные дефекты и мелкие поверхностные газовые раковины.
Значительную трудность представляет получение перлитной структуры для марки ВЧ60, в которой феррита должно быть не более 20%.
В целях преодоления указанных затруднений авторами в сотрудничестве с работниками ряда заводов выполнялись работы, по результатам которых разработан и внедрен технологический процесс изготовления отливок из ВЧ, предусмотренных ГОСТ 7293-85. Активное участие в этих работах принимали специалисты кафедры "Литейное производство" ЮУрГУ.

Химический состав, выплавка и разливка чугуна.

Многочисленные наблюдения показали, что при производстве ВЧ встречается несколько характерных типов микроструктуры графита. Условно они названы: шаровидный, вермикулярный и смешанный.
В результате исследований установлено, что чугун со смешанной формой графита получается при содержании магния менее 0,035% и содержании углерода в жидком чугуне менее 3,0-3,2% перед вводом магния.
Для получения чугуна с полностью шаровидным графитом необходимо обеспечить содержание магния в пределах 0,04-0,1%, а также достаточное содержание углерода, причем шаровидный графит получается тем более устойчиво, чем выше содержание углерода в металле перед вводом магния.
Указанная закономерность не всегда согласуется с литературными данными /1,2/, в которых указывается, что для обеспечения получения шаровидного графита в чугуне с увеличением в нем содержания углерода, нужно увеличивать дозировку магния.
Для устойчивого получения шаровидного графита необходимо также, чтобы содержание серы в металле до ввода магния было не более 0,02%. /3, 4/
Форма графита в ВЧ оказывает решающее влияние на его пластичность и вязкость и мало сказывается на характеристиках прочности, что видно на рис. 1,2, где показаны результаты испытания механических свойств этого чугуна множеством плавок.

Рис. 1. Влияние формы графита на механические свойства высокопрочного чугуна
Рис. 2. Влияние формы графита на механические свойства высокопрочного чугуна

Влияние микроструктуры металлической основы на механические свойства ВЧ общеизвестно. Однако возникла необходимость в уточнении количества допустимого перлита в ферритном чугуне, учитывая, что в результате отжига некоторое его количество во многих случаях сохраняется. В связи с этим производилось изучение микроструктуры и механических свойств чугуна в лабораторных и производственных условиях. Форма графита в этих чугунах была полностью шаровидной. Химический состав колебался в сравнительно небольших пределах.
Полученные результаты (рис.3) показывают, что в ферритном чугуне марки ВЧ40 допустимо 10-15% перлита, а в марке ВЧ60 феррита может быть не более 10%.



Рис. 3. Влияние количества перлита в металлической основе на механические
свойства высокопрочного чугуна

В перлитном и ферритном ВЧ совершенно недопустим цементит, т.к. даже весьма незначительное его количество понижает ударную вязкость до значения менее 1кгм/см2.
Исследования влияния химического состава ВЧ на его механические свойства проводились на чугуне, выплавленном в лабораторных условиях в индукционной печи, а также в различных производственных агрегатах (вагранки, дуговые электропечи) на ряде заводов Урала. Во всех случаях использовали данные только тех плавок, чугун которых имел полностью шаровидный графит и ферритную металлическую основу в литом состоянии или после отжига (не более 10% перлита). Обобщенные результаты представлены на рис. 4,5,6,7.

Рис. 4. Влияние углерода на механические свойства высокопрочного чугуна.

Рис. 5. Влияние кремния на механические свойства высокопрочного чугуна.

Рис. 6. Влияние марганца на механические свойства высокопрочного чугуна.


Рис. 7. Влияние фосфора на механические свойства высокопрочного чугуна.

Как видно из данных рис.4 изменение содержания углерода от 2,4 до 3,9% не оказывает заметного влияния на все характеристики механических свойств ВЧ. Оно может выражаться лишь в том, что с понижением содержания углерода возрастает количество перлита, сохраняющегося после отжига. При этом вероятно также наличие структурного свободного цементита и графита нешаровидной формы.
С повышением содержания кремния от 2 до 3% механические свойства ВЧ также практически не изменяются (рис.5). Однако при дальнейшем повышении содержания кремния наступает заметное понижение относительного удлинения и повышение предела прочности при растяжении. Показатели ударной вязкости при этом резко падают в связи с наличием структурно свободных силицидов магния, происходит охрупчивание феррита, в особенности для чугуна ВЧ40.
Влияние марганца аналогично влиянию кремния. Резкое падение ударной вязкости и значительное снижение относительного удлинения наступает при содержании марганца более 0,6% (рис.6).
Влияние фосфора на понижение пластичности и вязкости ВЧ заметно проявляется при содержании его выше 0,08% (рис.7).
Получение чугунов марок ВЧ40, ВЧ45, ВЧ50, ВЧ60 вполне осуществимо в вагранках при правильном подборе модификаторов.
Многие сомневались в возможности получения ВЧ40 из вагранки на холодном дутье, обеспечивающей нагрев чугуна лишь до 1360-кС. Подтверждением стали сравнительные опыты получения ВЧ в индукционных и дуговых электропечах, а также в вагранке производительностью 3т/ч. Во всех плавках использовались одни и те же шихтовые материалы, поэтому полученный металл был практически одинакового химического состава. Отличие состояло лишь в том, что чугун в индукционной и дуговой электропечах нагревался до 1450-1500-кС, а в вагранке до 1360-кС. В связи с этим температура ваграночного чугуна при заливке в формы была 1280-1300-кС, а электропечного чугуна — 1340-1380-кС. Результаты механических испытаний полученного ВЧ (после отжига), приведенные в таблице 1, показывают, что чугун выплавленный в индукционной и дуговой электропечи имеет более высокие показатели относительного удлинения и ударной вязкости, что связано с повышенной температурой заливки и низким содержанием серы. Остальные характеристики механических свойств вполне удовлетворяют требованиям ГОСТа и для ваграночного чугуна.
При выплавке чугуна марок ВЧ40, ФЧ45, ВЧ50, ВЧ60 использовались обычные передельные чугуны ПЛ1 и ПЛ2, с пониженным содержанием фосфора и марганца.

Таблица 1

вфЖ п/п

Плавильный агрегат

Механические свойства

σв , МПа

-д, %

KCU , кДж/м2

HB , ГПа

1

Индукционная печь

470

18

990

170

2

Индукционная печь

510

16

980

170

3

Индукционная печь

55

22,2

124

18

Среднее

51

18,7

1070

175,7

4

Дуговая печь

535

18,1

1150

174

5

Дуговая печь

523

24,8

1050

174

6

Дуговая печь

544

18,4

860

174

7

Дуговая печь

531

19

950

174

Среднее

533,3

20,7

1002,5

174

8

Вагранка

553

6,9

450

187

9

Вагранка

540

15,4

550

170

10

Вагранка

540

18,5

430

175

11

Вагранка

507

13,8

710

192

12

Вагранка

487

20,6

670

160

Среднее

525,4

15

562

174

Опытами установлено, что при производстве отливок из ВЧ40 содержание хрома в шихте не должно быть более 0,1%; для всех других марок — содержание остаточного хрома допустимо до 0,2%.
Весь кремний, вводимый с кремнистыми модификаторами, практически полностью переходит в чугун, что следует учитывать при расчете шихты.
Для обеспечения повышенного содержания углерода в чугуне до его модифицирования, стальной лом в шихте следует применять не более 15-20%. Чугунный лом может использоваться в любом количестве, но при условии обеспечения требуемого химического состава чугуна.
При разливке металла в формы должны быть приняты меры предупреждающие образование "черных пятен", являющихся наиболее распространенным видом дефектов в отливках из ВЧ. В результате введения магниевой лигатуры значительная часть углерода (от 0,2 до 0,8%) переходит в шлак. Установлено, что "черные пятна" являются преимущественно скоплениями сульфидов магния и графита. На серных отпечатках они представляются в виде резко затемненных пятен — следов разложившихся при изготовлении шлифа сульфидов магния (рис.8 и 9).

При химическом анализе в местах "черных пятен" обнаруживается повышенное содержание углерода и серы (таблица 2).


Таблица 2

вфЖ п/п

"черное пятно"

чистый металл

содержание, %

C

S

C

S

1

3 ,78

0,16

2,83

0,009

2

3,68

0,188

2,48

0,01

3

4,88

0,041

3,0

0,01

В качестве мер борьбы с дефектами отливок в виде "черных пятен" можно рекомендовать различные способы: повышение температуры заливки, обработка жидкого металла флюсами (карбонат натрия, "рефлой" и т.д.).Все эти способы уменьшают, но не устраняют полностью возможность образования "черных пятен" в отливках. Кроме того, каждый из них имеет отрицательные стороны, которые могут привести к неудовлетворительным результатам в отношении формы графита и механических свойств чугуна.
Для борьбы с "черными пятнами" можно использовать заливку ковшами с сифонной подачей металла в формы. Опыт показал, что для разливки металла больше одной тонны с успехом можно применять обычные стопорные ковши.
Снятием серных отпечатков с темплетов, залитых с применением сифонных или стопорных ковшей, было установлено полное отсутствие "черных пятен".
Весьма важным фактором, определяющим качество отливок из ВЧ, является установление оптимальной температуры заливки.
Были проведены опыты по изготовлению отливок различной толщины стенок, залитых при температурах 1250, 1280 и 1370-кС. Температура заливки оказывает значительное влияние на показатели относительного удлинения. Характеристики прочности при этом не изменяются. Данные рис.10 показывают, что влияние температуры заливки с уменьшением толщины стенки отливки возрастает. Оптимальной температурой заливки ВЧ следует считать 1320-1340-кС. Применение более высокой температуры заливки нецелесообразно, потому что это приводит к понижению усвоения магния, вследствие чего механические свойства чугуна получаются менее стабильными.


Список литературы:

1. Шапранов И.А. О кристаллизации и механических свойствах высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. В сб. Новое в теории и практике литейного производства. — М-Л., Машгиз, 1956. — С. 312-319.
2. Гиршович Н.Г. Кристаллизация и свойства чугуна в отливках. — Л., Машиностроение, 1966.
3. Кривошеев А.Е., Маринченко Б.В., Фетисов Н.М. Механические свойства чугуна с шаровидным графитом в отливках // Литейное производство. 1972, вфЖ5. — С. 34-35.
4. Захарченко Э.В., Левченко Ю.Н., Горенко В.Г., Вареник П.А. Отливки из чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом. — Киев, Наукова думка, 1986.

Влияние химического состава на свойства серого чугуна

Серый чугун представляет собой сплав железа и углерода, при затвердения которого образуется вместо ледебурита графическая эвтектика.

В данной статье мы рассмотрим, то, как влияет химический состава серого чугуна на его характеристики.

Углерод

Чем выше процентное содержание углерода, тем менее прочным является данный вид чугуна, так же теряется твёрдость и упругость материала, но увеличиваются такие качества, как вязкость, пластичность и цикличность. Оптимальным содержанием углерода в сером чугуне считают значения в диапазоне от 2,4 до 4,2%.

Кремний

Образует твёрдое соединение с ферритом повышает твёрдость и уменьшает вязкость. Увеличение его содержания в сером чугуне приводит к образованию большего числа графитовых включений, уменьшается твёрдость и его пластичность (образуется силикоферрит). При этом следует заметить, что при повышении содержания кремния твёрдость сначала понижается, потом опять повышается.

Сера

Данный химический элемент уменьшает пластичность и прочность чугуна и способствует перлитизации его структуры.

Марганец

Замедляет графитизацию, способствует появлению свободных карбидов, при взаимодействии нивелирует негативное воздействие серы.

Фосфор

Нахождении фосфора в сером чугуне имеет свою роль, он легирует феррит и облегчает зёрна, чем больше содержание данного элемента в чугуне, тем выше его износоустойчивость и твёрдость.

Хром

Повышенное его содержание ведёт к повышению прочности и твёрдости.

Никель

Нахождение никеля в сером чугуне позволяет нейтрализовать механические свойства чугунных отливок различной толщины.

Молибден

Молибден в сером чугуне замедляет процесс графитизации, и является активным карбидообразующим элементом, что приводит к увеличению твёрдости и прочности материала.

Медь

Медь влияет на ускорение процесса графитизации, а так же образование перлита. Повышенное содержание меди приводит к меньшей усадке, а так же повышает жидкотекучесть серого чугуна.

Так же повышается упругость материала.

Олово

Нахождение олова повышает упругость и прочность сплава, но так же растёт отбел чугуна, по этому содержание данного элемента контролируют в пределах 0,05-0,08 %.

Сурьма

Как и олово, сурьма препятствует образованию свободного феррита.

Бор

При небольшом добавлении в серый чугун бор повышает графитизацию, увеличивает ударную вязкость, а так же стрелу прогиба.

Повышенное содержание бора приводит к снижению вязко-пластичных свойства и повышению прочности.

Читайте так же:

Технический титан и его сплавы

Порошковая металлургия, её этапы

Виды чугуна

Влияние химических элементов на свойства стали.

Условные обозначения химических элементов:

хром ( Cr ) — Х
никель ( Ni ) — Н
молибден ( Mo ) — М
титан ( Ti ) — Т
медь ( Cu ) — Д
ванадий ( V ) — Ф
вольфрам ( W ) — В
азот ( N ) — А
алюминий ( Аl ) — Ю
бериллий ( Be ) — Л
бор ( B ) — Р
висмут ( Вi ) — Ви
галлий ( Ga ) — Гл
иридий ( Ir ) — И
кадмий ( Cd ) — Кд
кобальт ( Co ) — К
кремний ( Si ) — C
магний ( Mg ) — Ш
марганец ( Mn ) — Г
свинец ( Pb ) — АС
ниобий ( Nb) — Б
селен ( Se ) — Е
углерод ( C ) — У
фосфор ( P ) — П
цирконий ( Zr ) — Ц

 ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ НА СТАЛЬ И ЕЕ СВОЙСТВА

Углерод — находится в стали обычно в виде химического соединения Fe3C, называемого цементитом. С увеличением содержания углерода до 1,2% твердость, прочность и упругость стали увеличиваются, но пластичность и сопротивление удару понижаются, а обрабатываемость ухудшается, ухудшается и свариваемость.

Кремний — если он содержится в стали в небольшом количестве, особого влияния на ее свойства не оказывает.(Полезная примесь; вводят в качестве активного раскислителя и остается в стали в кол-ве 0,4%)

Марганец —  как и кремний, содержится в обыкновенной углеродистой стали в небольшом количестве и особого влияния на ее свойства также не оказывает. (Полезная примесь; вводят в сталь для раскисления и остается в ней в кол-ве 0,3-0,8%. Марганец уменьшает вредное влияние кислорода и серы.

Сера —  является вредной примесью. Она находится в стали главным образом в виде FeS. Это соединение сообщает стали хрупкость при высоких температурах, например при ковке, — свойство, которое называется красноломкостью. Сера увеличивает истираемость стали, понижает сопротивление усталости и уменьшает коррозионную стойкость. В углеродистой стали допускается серы не более 0,06-0,07%. ( От красноломкости сталь предохраняет марганец, который связывает серу в сульфиды MnS).

Фосфор — также является вредной примесью. Снижает вязкость при пониженных температурах, то есть вызывает хладноломкость. Обрабатываемость стали фосфор несколько улучшает, так как способствует отделению стружки.

 ЛЕГИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА СТАЛИ

Хром (Х) — наиболее дешевый и распространенный элемент. Он повышает твердость и прочность, незначительно уменьшая пластичность, увеличивает коррозионную стойкость; содержание больших количеств хрома делает сталь нержавеющей и обеспечивает устойчивость магнитных сил.

Никель (Н) — сообщает стали коррозионную стойкость, высокую прочность и пластичность, увеличивает прокаливаемость, оказывает влияние на изменение коэффициента теплового расширения. Никель – дорогой металл, его стараются заменить более дешевым.

Вольфрам (В) — образует в стали очень твердые химические соединения – карбиды, резко увеличивающие твердость и красностойкость. Вольфрам препятствует росту зерен при нагреве, способствует устранению хрупкости при отпуске. Это дорогой и дефицитный металл.

Ванадий (Ф) — повышает твердость и прочность, измельчает зерно. Увеличивает плотность стали, так как является хорошим раскислителем, он дорог и дефицитен.

Кремний (С)-  в количестве свыше 1% оказывает особое влияние на свойства стали: содержание 1-1,5% Si увеличивает прочность, при этом вязкость сохраняется. При большем содержании кремния увеличивается электросопротивление и магнитопроницаемость. Кремний увеличивает также упругость, кислостойкость, окалиностойкость.

Марганец (Г) —  при содержании свыше 1% увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок, не уменьшая пластичности.

Кобальт (К) — повышает жаропрочность, магнитные свойства, увеличивает сопротивление удару.

Молибден (М) — увеличивает красностойкость, упругость, предел прочности на растяжение, антикоррозионные свойства и сопротивление окислению при высоких температурах.

Титан (Т) — повышает прочность и плотность стали, способствует измельчению зерна, является хорошим раскислителем, улучшает обрабатываемость и сопротивление коррозии.

Ниобий (Б) — улучшает кислостойкость и способствует уменьшению коррозии в сварных конструкциях.

Алюминий (Ю) — повышает жаростойкость и окалиностойкость.

Медь (Д) — увеличивает антикоррозионные свойства, она вводится главным образом в строительную сталь.

Церий — повышает прочность и особенно пластичность.

Цирконий (Ц) — оказывает особое влияние на величину и рост зерна в стали, измельчает зерно и позволяет получать сталь с заранее заданной зернистостью.

Лантан, цезий, неодим — уменьшают пористость, способствуют уменьшению содержания серы в стали, улучшают качество поверхности, измельчают зерно.

Свойства и виды чугуна

Чугунами называются железоуглеродистые сплавы, которые имеют не больше 2% содержания углерода, и затвердевают с образование эвтектики. Чугуны имеют низкую пластичность, что собственно и отличает их от стали. Однако такие преимущества как высокие литейные свойства, дешевизна и прочность, чугуны получили широкое применение в области машиностроения. Выплавка чугунов происходит в электропечах, вангарках и доменных печах, чугуны которые выплавляются в доменных печах, могут быть: передельными, литейными, специальными, так называемые ферросплавы. Для дальнейшей выплавки стали и чугуна, используют передельные и специальные чугуны. Литейные чугуны переплавляются в литейных печах. Из всех выплавляемых чугунов, 20 % используют для изготовления чугунных отливок.

Все сплавы железа, которые содержат более 2,14% углерода, относятся к чугунам. Обычно такие сплавы имеют в составе кремень, немного марганца, фосфор, серу, а так же могут присутствовать и другие элементы, для придания определенных свойств материалу. Такими легирующими элементами могут выступать хром, магний, никель и другие. В зависимости от того, какую структуру имеет чугун, они подразделяются на серые и белые. Разница заключается в следующем: углерод белого чугуна связан химическим соединением в карбид железа Fe3C – цементит, а в сером чугуне, углерод находится в свободном состоянии и имеет вид графита. Серые чугуны прекрасно поддаются механической обработке, а белые в свою очередь имеют высокую твердость, его невозможно обработать режущим инструментом. Именно по этой причине, белые чугуны крайне редко используются с целью изготовления изделия, они используются как полупродукт, чтобы получить из них, ковкий чугун. Состав и скорость охлаждения, влияет на получение серого и белого чугунов.

Структура влияет на прочность, бывают чугуны ковкие и высокопрочные. В свою очередь по степени легирования, бывают: простые, низколегированные, среднелегированные, а так же высоколегированные. Наиболее широкое применение имеют простые, а так же серые низколегированные литейные чугуны.

Чугун – это материал, широко распространенный как материал конструкционный. Очень часто применяется в машиностроении, металлургии и других промышленных отраслях, так как имеет ряд преимуществ перед другими отраслями, за счет хороших литейных качеств и невысокой стоимости. А изделия из него – износостойки, прочны и менее чувствительны, чем сталь. Главнейший процесс, который формирует структуру чугуна – процесс графитизации, то есть выделение углерода в структурно-свободном виде. Самое графитизирующее действие на чугун оказывает углерод и кремний, самое меньшее – медь и кобальт. Отбеливающее действие на чугун оказывает сера, олово и ванадий. Именно по этой причине, в чугунных отливках всегда содержится большое количество кремния.

80% общего производства, составляют чугунные отливки серого чугуна с пластинчатым графитом, с большим количеством внутренних концентратов напряжений, имеющих вид пластин, что делает чугун малочувствительным ко всем внешним концентраторам напряжения, таким как: царапины, надрезы, сечения чугунных отливок, неровности на поверхности и иные неровности.

Так как строение чугуна зависит не только от его состава. Но также от условий литья и плавки, но условия влияют и на его механические свойства. Уменьшение графита и увеличение свойств перлита приводят к повышению прочности, а так же твердости при заданном химическом составе.

Чугун - типы, сварка, применение, свойства

Свойства чугуна

Чугун - материал с множеством возможностей и широким применением. Хотя он обычно ассоциируется с чугунными радиаторами или кастрюлями, его можно использовать для изготовления многих других изделий. Если вы хотите узнать, что такое чугун и для чего он используется, читайте дальше!

Чугун представляет собой сплав с концентрацией углерода более 2%, и его максимальное содержание непостоянно.Он может быть от 3,8 до даже 6,7%. Кроме того, стоит знать, что чугун образуется в процессе литья и не подвергается пластической обработке.

Что такое чугун и как его делают?

Чугун представляет собой сплав железа с углеродом и очень часто также с кремнием, серой, фосфором или марганцем. Производится в шахтных печах, т.н. купола. Он изготовлен из комбинации чугуна и металлолома. Отдельные детали из чугуна изготавливаются методом литья в формы. Отливки могут иметь самую разнообразную и сложную форму, благодаря тому, что чугун обладает прекрасными литейными свойствами.

К наиболее распространенным преимуществам чугуна относятся его превосходная прочность, высокая стойкость к истиранию, эффективное гашение вибрации, простота отливки сложных форм и низкая стоимость производства.

Чугун — это материал, который сотни лет использовался для различных целей. Это один из первых сплавов, который не был найден человеком в виде самородных металлов, но мы научились делать его сами, плавя железную руду.При плавке в расплавленный чугун чаще всего попадал уголь. При плавлении углерод растворялся в жидком азоте и в расплаве углерод вступал в химическую реакцию с железом или образовывал раствор. Учитывая, сколько углерода перешло в расплав при плавке, железо было получено после затвердевания. Чугун был получен, когда во время плавки было введено больше углерода. Было обнаружено, что когда сплав содержит много углерода, он становится более твердым и хрупким. Однако со временем стали отличать чугун от стали, а также получать нужный процент углерода в сплаве.Затем, когда технология значительно развилась, стали разрабатываться все новые и новые виды механической обработки и сварки чугуна.

Типы чугуна

Чугун бывает не менее пяти различных сортов. Ниже мы представим и кратко опишем каждый из них. Среди прочих различаем:

Чугун белый - отличается твердостью и хрупкостью одновременно. Не пригоден для механической обработки (кроме шлифовки).

Серый чугун - его название связано с тем, что в нем присутствует графит.Конечные свойства серого чугуна зависят от формы используемого графита. В случае пыльцы чугун не очень прочен и имеет низкую пластичность.

Легированный чугун - это тип чугуна, который можно комбинировать с различными легирующими добавками, придающими ему особые свойства, такие как коррозионная стойкость и жаростойкость.

Ковкий чугун - это сплав железа и углерода, который образуется в результате затвердевания расплавленной шихты с углеродными частицами, имеющими форму шара.Отличается лучшей прочностью по сравнению с чугуном с пластинчатым графитом. Ковкий чугун является ковким материалом.

Чугун ковкий - в отличие от ковкого чугуна его пластичность достигается термической обработкой, которая называется графитизирующим отжигом.

Применение чугуна

Ниже мы представляем наиболее популярное применение чугуна, разделенное на определенные типы:

Белый чугун - используется для изготовления отливок с высокой стойкостью к истиранию, которые уже не требуют дополнительной механической обработки.Среди них выделяются среди прочих мельничные шары, тормозные колодки или мешалки для сыпучих материалов.

Серый чугун с пластинчатым графитом - в основном используется для создания отливок, не передающих нагрузки, т.е. нагревателей, ванн, умывальников, компонентов печей (дверцы, решетки), а также деталей машин, таких как цилиндры, изложницы или поршни .

Чугун ковкий (ферритная матрица) - используется для изготовления деталей швейных машин, сельскохозяйственных машин и предметов домашнего обихода.

Чугун ковкий (перлитная матрица) - из него изготавливают более нагруженные отливки, например, распределительные валы, коленчатые валы, ключи и шестерни.

Ковкий чугун - используется для производства деталей автомобилей, таких как распределительные валы, компоненты системы рулевого управления и коленчатые валы, а также для производства фитингов, шестерен и шпинделей станков.

Примером использования чугуна являются, например, чугунные ступицы, доступные в магазине EBMiA.pl - https://www.ebmia.pl/1714-piasty-gh-zeliwne

Сварка чугуна

Газовая сварка чугуна представляет собой комбинацию элементов с пламенем и стержнем из присадочного металла. Сварку применяют для соединения металлических и неметаллических деталей, а также сплавов с различной температурой плавления, но их толщина не должна превышать 30 мм. Наиболее распространенным методом сварки является электродуговая сварка чугуна. Благодаря ему расплавленный металл, соединяющий различные элементы, взаимодействует с металлом электрода, что создает прочный шов.Чтобы шов не окислился, электрод необходимо покрыть специальным защитным покрытием. Это может быть, среди прочего флюс или инертный газ, такой как гелий или аргон. Дуговая сварка - как ручная, так и на полуавтоматических и автоматических аппаратах - позволяет соединять детали из чугуна, меди, конструкционной стали, алюминия и других сплавов. Что касается температуры плавления, то она зависит от углерода, который содержится в материале. Чем выше это содержание, тем ниже температура и выше текучесть при нагревании.

Температура плавления чугуна

Чугун – это сплав железа, в котором, помимо компонентов, в смеси содержатся также стойкие вещества, такие как кремний, сера, марганец, фосфор и присадки. Этот материал может быть разных типов в зависимости от сплава, который определяется структурой излома. Температура плавления чугуна составляет примерно 1200°С, что означает, что она примерно на 300°С ниже, чем температура плавления чистого железа. Также стоит различать серый чугун, температура плавления которого 1260°С, а после заливки в форму - 1400°С, и белый чугун, температура плавления которого 1350°С, а после заливки в форму - 1450°С. С.

Чугун – один из лучших металлов для плавки. Это связано с его малой усадкой и высокой текучестью, что делает его действительно очень эффективным при литье. Интересно, что их бывает около сотни разных видов, и каждый из них отличается по использованию, фактуре и технологии изготовления.

Как сварить чугун?

Сварка чугуна – работа не для дилетантов. Это, несомненно, требует опыта, но для того, кто хотя бы раз соприкасался с обработкой этого материала - это реальный процесс, который необходимо выполнить.Это связано с тем, что в большинстве ситуаций речь идет о ремонте чугунных элементов, а не о соединении их с другими металлами. Ремонт обычно производят в литейном цехе при изготовлении чугунных изделий или для устранения дефектов литья, обнаруженных при обработке. Ремонт необходим, в частности, когда просверленные отверстия не на месте.

Проблемы, связанные со сваркой чугуна, возникают из-за его функции. Во-первых, в нем высокое содержание углерода, что вызывает осаждение графита.Они отвечают за серый оттенок чугуна. Во время литья расплавленный чугун заливают в форму, а затем охлаждают. При работе с высоким содержанием углерода медленное охлаждение предотвратит растрескивание материала. Это следует иметь в виду при сварке чугуна.

Из самых популярных способов сварки чугуна различают холодную и горячую сварку. Реже используется метод полупробки.

Сварка чугуна ВИГ

Сварка чугуна ВИГ представляет собой не что иное, как аргонную сварку износостойким вольфрамовым электродом.Существует три основных направления сварки. Первый из них касается ситуации, когда свариваемые элементы соединяются чугунным швом. Второй примерно такой же, но отличается тем, что шов выполнен из низколегированной стали. Третий касается ситуации, когда шов выполнен из цветного металла.

Таким образом, можно с уверенностью сказать, что TIG-сварка железа с аргоном может выполняться с использованием различных составов присадок. Однако стоит иметь в виду, что та же аргонная технология сварки чугуна должна предусматривать нагрев заготовок.Несмотря на то, что часто встречаются добавки, позволяющие варить чугун, не нагревая его.

При наличии незначительных дефектов, например в виде мелких трещин, а также в случае сварки тонких отливок применяют метод ВИГ с применением присадки из никеля, железо-никелевых проволок или чугуна стержни.

Холодная сварка чугуна

Горячая сварка не всегда возможна. Это обусловлено, в частности, слишком большой размер детали. В этой ситуации используется холодная сварка, что означает, что деталь охлаждается, но не холодная.Температура деталей повышается примерно до 38°С. Если элемент находится рядом с двигателем, его можно запустить за несколько минут до сварки. Однако стоит иметь в виду, что этот элемент должен быть такой температуры, чтобы к нему можно было прикасаться руками.

При холодной сварке чугуна делают короткие швы длиной не более 2-3 см. Также не забудьте проковать соединение после сварки. Однако перед этим необходимо дождаться, пока сварной шов и детали остынут сами по себе.Их нельзя охлаждать сжатым воздухом или водой. Также стоит следить за тем, чтобы сварка выполнялась в одном направлении и чтобы концы сварных швов не сходились.

Чем сварить чугун

Сварку чугуна чаще всего выполняют инверторными аппаратами MIG и TIG для чугуна. Если речь идет о сварке чугуна методом MIG/MAG, то для этой цели используется мигомат или полуавтомат. И первый, и второй вариант предполагают использование электрической дуги переменного тока и обеспечивают отличное качество сварных швов.Сварка MIG/MAG выполняется плавящимся электродом. В свою очередь, сварка чугуна методом TIG выполняется неплавящимся вольфрамовым электродом в среде инертного газа. В результате могут быть достигнуты очень хорошие результаты сварки. Для этого процесса используется электрическая дуга постоянного тока.

Электроды чугунные

При сварке чугуна в холодном состоянии для получения наилучших возможных результатов необходимо использовать специальные электроды для чугуна, которые содержат в качестве основного компонента никель и/или медь.Никель неограниченно растворяется в железе и не образует карбидов. Благодаря этому не создается зона беленого чугуна, а наплавленный металл характеризуется низкой твердостью, а также очень просто обрабатывается. Медь также не образует соединений с углеродом, но и не растворяется в железе, а значит, сварочный шов не будет однородным.

На рынке представлен широкий выбор электродов с покрытием для чугуна – как на основе меди, так и на основе никеля.Медно-железные электроды представляют собой медные стержни с покрытием, содержащим железный порошок. В свою очередь никель и железо-никель содержат до 90% и более никеля.

Цена сварки чугуна

Когда речь идет о сварке чугуна для герметичности, ее стоимость колеблется в пределах 350-450 злотых.

В следующих статьях мы описали:

Полиэтилен (ПЭ) - что это такое, применение, свойства

Тефлон - применение и свойства

Типы, состав, свойства, применение бронзы

7

7

7

7

Латунь - свойства, применение, состав, виды

Медь - что это такое, свойства, применение

.

Ковкий чугун

Ковкий чугун

Термин « чугун » охватывает диапазон сплавов железа, углерода и кремния . Обнаруженный в 1940-х годах ковкий чугун является настоящим технологическим новшеством .

Открытие ковкого чугуна

Термин «чугун» охватывает широкий спектр сплавов Fe-C, классифицированных, среди прочего, по форме, в которой углерод присутствует в сплаве.

В сером чугуне углерод присутствует в виде особых графитовых пластин, что делает его хрупким материалом, поскольку графитовые пластины вызывают нарушение структуры чугуна, в результате чего вдоль выравнивания пластин возникают трещины.

В 1943 году было сделано важное открытие: введение небольших количеств магния в чугун серый привело к тому, что углерод кристаллизовался не в виде чешуек, а в виде графитовых шариков. Так был создан новый материал: чугун с шаровидным графитом .Ковкий графит придает чугуну отличные механические свойства, то есть очень высокую устойчивость к растяжению, трению и ударным нагрузкам. Эти особенности имеют большое значение при монтаже сетей водопровода и канализации .

ВЧШГ - это материал с совершенно другими, лучшими прочностными свойствами по сравнению с серым чугуном и неуместно использовать слово "чугун" без различия между этими материалами. Все механические свойства высокопрочного чугуна значительно превышают механические свойства серого чугуна — например, предел прочности при растяжении в 1,68 раза выше, а ударная вязкость более чем в 10 раз выше, чем у серого чугуна.

Небольшой стержень из витого шаровидного железа с удивительными свойствами был привезен в 1949 году из США Жаном КАВАЛЬЕ, членом семьи, основавшей фабрику Pont-à-Mousson . Процесс производства ковкого чугуна был введен в промышленную практику в 1960 году, а с 1970 года все производство серого чугуна было заменено производством ковкого чугуна.

Трубопроводная система Saint-Gobain PAM из ковкого чугуна

Ковкий чугун как материал обладает всеми характеристиками классических строительных материалов.В определенных диапазонах напряжений он является жестким и эластичным и становится эластичным, когда превышает предел текучести. Твердость и вязкость очень высоки для ковкого чугуна во всем диапазоне напряжений.

Используя механические свойства чугуна с шаровидным графитом и гибкие соединения для прокладок из модифицированного каучука EPDM, компания Saint-Gobain PAM создала надежные системы трубопроводов, которые легко адаптируются к любой местности и условиям эксплуатации.Трубы из ВЧШГ на сегодняшний день являются лучшим техническим решением на рынке в диапазоне диаметров от DN 60 до DN 200 мм. Неоспоримым преимуществом ковкого чугуна является тот факт, что механические свойства этого материала остаются неизменными во времени - даже через 100 лет он по-прежнему будет иметь предел прочности R м = 420 МПа.

Ковкий чугун, полученный специальной обработкой магнием, приобретает удивительные механические свойства:

  • Ударная вязкость: Ковкий чугун очень устойчив к повреждениям, вызванным ударами (например,
  • Прочность на растяжение: ковкий чугун имеет очень высокую прочность на растяжение и предел текучести, сравнимый с конструкционной сталью,
  • Овализация: трубы из ковкого чугуна благодаря своей высокой окружной жесткости не не деформируются под действием статических и динамических нагрузок.

Приведенные выше параметры механической прочности чугуна с шаровидным графитом способствуют значительному снижению финансовых затрат на земляные работы при прокладке трубопроводов из материалов с низким пределом текучести.

Благодаря высокой механической прочности материалов и соединений, земляные работы и уплотнение грунта в засыпке требуют меньшего внимания, без ущерба для срока службы трубопровода.

Механические преимущества и условия окружающей среды

Заглубленная труба может подвергаться на неустойчивой местности значительным нагрузкам, вызванным смещением грунта или вымыванием основания трубы. Гибкость чугуна с шаровидным графитом позволяет системам труб нейтрализовать изменения, происходящие в их непосредственной близости, без трещин или утечек.

Zakopane Трубы также подвергаются воздействию вертикальных сил: статических (вес грунта насыпи) и динамических (колесный транспорт). Эти силы деформируют. Поэтому важно выбирать трубы достаточно жесткие и имеющие высокий коэффициент запаса прочности. Такой подход позволяет избежать возможности дорогостоящих отказов в виде трещин, изгибов или чрезмерной овализации, ведущих к потере герметичности соединений.

.

Металлургический карбид кремния - WAT Venture

Металлургический карбид кремния (70 % Si, 30 % C) используется в производстве чугуна как для электрических, так и для ваграночных печей.

Использование карбида кремния в производстве синтетического чугуна вместо сочетания ферросилиция и углерода дает ряд полезных металлургических эффектов. При загрузке литейных печей большим количеством стального лома карбид кремния не только благотворно влияет на технологию процесса плавки, но и повышает качество чугуна и снижает риск получения некачественного чугуна.Эти положительные эффекты обусловлены различными специфическими свойствами, уникальными для карбида кремния. которые используются как в электропечах, так и в вагранках.

Многие факторы, связанные с переходом на кремний и углеродистый металл и раскислением, включают:

  • тот факт, что кремний не плавится,
  • низкий удельный вес карбида кремния,
  • стойкость карбида кремния к окислению газами при высоких температурах,
  • соединение кремния и углерода в химическом соединении SiC.

В дополнение к этим четырем основным свойствам и преимуществам использования металлургического карбида кремния в чугунолитейном производстве, существуют также его эффекты в качестве модификатора и источника кремния и углерода, а также его чистота. Было бы ошибкой рассматривать карбид кремния просто с точки зрения содержания в нем кремния и углерода. Дополнительными важными и положительными эффектами применения карбида кремния, особенно при содержании в шихте большого количества стального лома, являются преимущества технологии плавки, и прежде всего повышение качества чугуна и исключение брака.

Микроструктура чугуна, полученного из карбида кремния, имеет больший объем чешуек графита, чем внутри микроструктуры чугуна, полученного из чугуна.

Доставка

Предлагаем карбид кремния металлургический в биг-бэгах по одной тонне в биг-бэге.

.

Марки стали, подходящие для горячего цинкования погружением

Стоит ознакомиться с критериями, по которым можно определить, какой тип стали соответствует условиям процесса горячего цинкования. Это очень важный элемент, целью которого является устранение сталей, не подходящих для цинкования. Как правило, этот метод применяют для элементов конструкций из стали, особенно углеродистых и низколегированных материалов на основе железа, т. е. стали, стального литья, серого чугуна, а также латуни и меди.

Модифицированный методологический подход используется для сталей с высоким содержанием углерода (т.е. материалов из группы чугуна). Также высокопрочные винты и мелкозернистые конструкционные стали в соответствии с рекомендациями DIN 17102 требуют применения особых параметров обработки, в том числе травления.

Любой тип стали, соответствующий требованиям DIN 17100, а также PN-88/H-84020 и PN-86/H-84018 , может быть оцинкован горячим способом . Содержание углерода (С) и кремния (Si) в горячеоцинкованной стали не должно превышать 0,5 % в сумме.

Процесс цинкования наиболее эффективен в случае стали с содержанием кремния ниже 0,03%. Несколько худшее качество цинковых покрытий (толщина, блеск, гладкость, адгезия) получается в случае стали, содержащей кремний в диапазоне от 0,12% до 0,3% (стандарт PN-EN 10025). Примеры таких сталей приведены ниже:

  • СтОС/С185,
  • Ст3С / S235JRG2,
  • St3SX/S235JRG1.

Важное примечание!

Не рекомендуется оцинковывать стальные конструкции с содержанием Si от 0,03% до 0,12% (напр.Ст3СИ/С235ЖРГ2; St3VY/S235JRG2) и более 0,3% (например, 18G2A/S 355 J2G3). В случае повышенного содержания кремния существует риск того, что реакция железо-цинк будет протекать слишком быстро, что приведет к превышению доли железо-цинкового сплава в цинковом покрытии. В крайних случаях цинковое покрытие может содержать значительные примеси железа и цинка, вызывающие эффект Санделина.

Эффект Санделина - это явление наблюдается, когда содержание кремния в стали колеблется от 0,03% до 0,12% или превышает предел 0,3%.В результате этого процесса получается цинковое покрытие, не отвечающее требованиям качества. В результате слой цинка получается тускло-серым, шероховатым, неровным, очень хрупким и чувствительным к истиранию, сильной деформации и ударам. Эффект Санделина снижает адгезию толстых покрытий к стали, поэтому не рекомендуется лужение стальных конструкций, содержащих кремний в указанных выше диапазонах концентраций.

Идеальным материалом для горячего цинкования является сталь с содержанием кремния ниже 0,03% и/или в диапазоне от 0,15% до 0,25% .

.90 000 вопросов 06

, однако литые стали имеют другое расположение и размер зерна, отражающие первичную кристаллизацию.

59. Каковы характеристики чугуна из стали?

Объявление 59. Чугун имеет более высокое содержание углерода 2,11-6,67%. Чугун, в отличие от стали, является текучим, что облегчает заполнение литейных форм. Чугун имеет более низкую температуру застывания.

60. Какая классификация чугунов?

Объявление. 61 Чугуны подразделяются на:

O серый чугун O чугун с шаровидным графитом O белый чугун

Из ковких чугунов, подразделяющихся на белые и черные ковкие /

61.Опишите, какую форму принимают частицы графита в разных видах чугуна?

Объявление 61.

• Серый чугун - графит в виде равномерно расположенных чешуек.

• Ковкий чугун - шаровидный графит

• Чугун ковкий - графит в виде хлопьевидных скоплений (называемый также люминесцентным углеродом).

• Белый чугун – структура, соответствующая структуре цементита железа, без выделения графита

62.Как изменяется структура чугунов в зависимости от содержания углерода и кремния?

Объявление 62. Изменяя содержание кремния, регулируют соотношение цементита и графита и, таким образом, изменяют свойства чугуна. Кремний вызывает графитизацию цементита. Чем его больше, тем меньше цементита. Чугуны, содержащие углерод в виде цементита, представляют собой белые чугуны, а чугуны с графитом — серые чугуны.

63. Как производят серый чугун?

Объявление 63. Жидкий сплав модифицируют добавлением непосредственно перед заливкой приоколо 1400 ° C порошка железо-кремний, кальций-кремний или алюминий. Модификаторы работают путем дегазации ванны и принудительной кристаллизации графита на гетерогенных затравках.

64. Как производится высокопрочный чугун?

Объявление 64. Образуется путем модифицирования склонного к затвердеванию сплава по типу серого чугуна с пониженным содержанием серы и фосфора добавлением в ванну церия или магния, в результате чего графит выделяется в виде сфер.

65.Как производят ковкий чугун?

Объявление 65. Производится в результате длительного графитизирующего отжига белого чугуна при температуре около 1000°С.

66. Как влияет атмосфера отжига на матрицу ковкого чугуна?

Объявление 66. При отжиге в обезуглероживающей атмосфере получим белый ковкий чугун с поверхностным слоем феррита граба. до 5 мм и светящийся углерод. При наличии инертной атмосферы, не вступающей в реакцию с углеродом, содержащимся в чугуне, мы получим перлитный ковкий чугун (перлит и горячий углерод).Если этот чугун после графитизирующего отжига нагреть до температуры около 750°С, то в структуре появится феррит и такой чугун называют черным ковким.

67. Как маркируются различные марки чугуна?

68. Какие типовые детали машин изготавливаются из чугуна?

Объявление 68. Шестерни, коленчатые валы, ролики, поршневые кольца, трубы.

69. Как маркируются ковкие чугуны?

Объявление 69. Обозначается буквой Z, а затем 5-значным числом, первые 3 мин.предел прочности при растяжении в МПа, остальные 2 мин. удлинение в %.

70. Как маркируются углеродистые литые стали?

Объявление 70. 200 - 400 "в". Первая цифра — предел текучести, вторая — мин. предел прочности. Если он помечен буквой w, то это чугун высокого качества и химический состав можно запросить.

71. Как маркируются литые стальные сплавы?

Ад.71. Обозначение состоит из буквы L (символ литой стали), числа, указывающего среднее содержание углерода, и букв, обозначающих символы легирующих элементов, напр.L 120 G13 (1,2 % углерода, 13 % марганца) 9000 5

72. Какая легирующая добавка является основной и какова ее роль в литой стали Гадфильда?

Объявление 72. Основным ингредиентом является марганец 11-14%. Укрепляет материал при прессовании. Этот материал устойчив к истиранию и не поддается механической обработке.


Похожие подстраницы:
909/363, 910/7124, 955/4374, 903/334, 892/1595, 920/8655, .

Что делают отдельные элементы в составе стали?

Сегодняшней записью мы хотели бы начать серию статей, расширяющих ваши знания о стали и технологиях ее обработки, из которых изготавливаются ножи, предлагаемые нашей компанией.

Начнем с трудной, но увлекательной темы - роли элементов в сталях.

Описание влияния элементов на свойства стали — задача непростая, в основном из-за того, что определение их влияния не всегда однозначно.А именно, действие отдельных элементов зависит от многих факторов, в том числе: марки стали , , к которой мы добавляем отдельные элементы (для аустенитных и перлитных сталей действие, например, марганца или никеля может быть противоположным), условий обработки и применения стали (Например, сера, которая в большинстве сталей нежелательна, , для быстрорежущих сталей - желательная добавка, улучшающая их обрабатываемость) и, прежде всего, химический состав стали - элементы могут менять свое влияние в зависимости от другие добавки, с которыми они могут «работать».Дополнительно стоит отметить, что не существует «идеальных элементов» , которые улучшали бы все параметры производительности, обычно при улучшении одних параметров другие ухудшаются.

Хитрость , так вот как подобрать химический состав стали

Сбалансировать действие всех надстроек. В связи с тем, что японские металлурги для производства своих надежных ножей используют в основном углеродистые стали (с ограниченным количеством легирующих добавок) и коррозионно-стойкие стали (в народе называемые нержавеющими, основным легирующим элементом которых является хром, из которых по данным американский стандарт AISI должен быть минимум 11% ), мы сосредоточимся на роли отдельных элементов в этих двух типах стали.Также стоит отметить, что наше описание касается элементов, которые можно найти в сталях, из которых изготовлены наши ножи, т.е. в первую очередь: углерод, хром, молибден, ванадий, вольфрам, кобальт, кремний и примеси в виде фосфора и серы. .

Углерод - По народному определению сталь это "сплав железа с углеродом, обработанный
с содержанием углерода до 2,11%" , поэтому углерод является основным элементом. Можно было бы сказать, что именно он решает, что сталь – это сталь, а не чугун (мы также не рассматриваем стали, в которых существенно ограничено содержание углерода, хотя он всегда есть). Углерод является ключевым элементом с точки зрения механических свойств стали (не только по его наличию в структуре стали, но и по способности образовывать карбиды с другими элементами). Увеличение количества углерода в стали снижает содержание мягкого структурного компонента (феррита) и увеличивает количество твердого компонента (цементита) в стали. Проще говоря, — чем больше углерода в стали, — тем выше прочностные свойства (, например,твердость, прочность, сопротивление истиранию ) и пластические свойства (например, пластичность) снижаются. Кроме того, углерод является наиболее важным элементом, когда речь идет о закалке — он увеличивает прокаливаемость стали. Сплавы железа с углеродом (до содержания 2,11%;)) с более высоким его содержанием после закалки и отпуска имеют меньшую склонность к растрескиванию. При закалке твердость образующейся структуры стали (мартенсита) также зависит в основном от углерода.

Хром - Это элемент, который оказывает значительное влияние на свойства стали. Является основным ингредиентом, используемым в в сталях, устойчивых к коррозии (также жаростойких и жаростойких). В меньших количествах (0,2% - 2%) используется для улучшения прокаливаемости. В количествах выше 10,5% обеспечивает получение сталей с высокой стойкостью к коррозии и окислению (например, Гингами, АУС-8, ЗДП-189, 420, ВГ 5 и 10, ванадиево-молибденовые стали). Это карбидообразующий элемент, и, следовательно, улучшает износостойкость, твердость и, следовательно, износостойкость.К сожалению, добавление хрома снижает пластические свойства, такие как удлинение и сужение. Этот элемент также снижает ударную вязкость, то есть сопротивление стали динамической нагрузке, например удару.

Молибден - Подобно хрому, обладает карбидообразующим действием. В меньших количествах, до 2,5%, применяется для улучшения прокаливаемости и повышения вторичной твердости (получаемой при отпуске стали после закалки, связанной с превращением остаточного аустенита и выделением новых сплавных карбидов ).-. Благодаря карбидам Mo2C C этот элемент задерживает размягчение стали при повышении температуры.

Ванадий - Его часто добавляют в сталь для повышения прокаливаемости . Количество 0,2% (сталь ВГ 5 и 10, Супер Аогами, Р-2, АУС 8) также влияет на протекание дисперсионного твердения в стали (за счет выделения растворенного компонента из пересыщенного твердого раствора). Большее количество ванадия значительно повышает стойкость к истиранию, твердость, прочность и предел текучести.Интересно, что использование ванадия также увеличивает ударную вязкость и эластичность стали. Его использование не уменьшает удлинение и сужение. Таким образом, этот элемент представляет собой явление, улучшающее как прочностные, так и пластические свойства.

Вольфрам - Также относится к группе карбидообразующих элементов. Его использование приводит к образованию в стали карбидов W6C, которые значительно улучшают стойкость стали к истиранию. Вольфрам также улучшает другие прочностные характеристики (стали FAX 40, Aogami и Super Aogami).В то же время он уменьшает удлинение и сужение сплава. При отпуске стали вторичная твердость может быть получена благодаря добавке вольфрама.

Кобальт - Этот элемент может снизить прокаливаемость стали за счет увеличения критической скорости охлаждения , с другой стороны, предотвращает перегрев стали во время закалки. Таким образом, это позволяет повысить его температуру. За счет более высокой температуры , D мы можем увеличить насыщение стали легированными карбидами (напр.ванадий, молибден, вольфрам), что значительно повышает его износостойкость. Ножи из стали с добавлением кобальта отличаются высокой прочностью. Однако кобальт снижает пластические свойства.

Марганец - В количестве до 0,8% добавляется в сталь для связывания кислорода и серы , это препятствует образованию нежелательного сульфида железа, вызывающего хрупкость при нагревании. В больших количествах его добавляют для упрочнения стали раствором, улучшения прокаливаемости и уменьшения ферритного зерна (что повышает устойчивость стали к растрескиванию). Улучшает прочностные свойства и снижает пластические свойства.

Кремний - Также используется в качестве раскислителя. 0,5% - 1% усиливает феррит. Он значительно увеличивает предел текучести и несколько меньше повышает твердость и прочность. Это очень хорошо влияет на эластичность стали. Кремний, к сожалению, снижает относительное удлинение и ударную вязкость, , однако, при участии карбидообразующих элементов повышает пластические свойства сплава и уменьшает падение твердости после отпуска.

Пришло время "злодеев" в нашей стали. Элементы так называемого примеси - это элементы, которые в большинстве случаев (но не всегда) нежелательны в сталях, так как вызывают в сталях
отрицательные эффекты, имеющие большое значение для их качества.

Наиболее распространенными элементами-примесями являются:

Сера - К вола и руды из к попадают в сталь в процессе плавки. Нежелателен в стали из-за образования неметаллических включений, являющихся очагами зарождения трещин. Верхний предел содержания серы 0,05% (ни одна из сталей, из которых изготовлены ножи, представленные на нашем сайте, не приближается к этому значению). В сталях без добавки марганца может образовываться FeS, который очень пагубно влияет на пластические свойства стали.

Фосфор - Попадает в сталь из руды. Нежелателен в сталях из-за сегрегации по границам зерен , а способствует хрупкому разрушению. Фосфор ограничен в высококачественных сталях до 0,05% (ни одна из сталей, которые мы предлагаем для ножей, не превышает этого предела).

Артикул:

[1] Бличарски М., Введение в материаловедение, Научно-технические издательства, Варшава, 2001

[2] Добжаньски Л.А., Инженерные материалы и проектирование материалов - Основы материаловедения и металловедения, Научно-технические издательства, Варшава, 2006

[3] Przybyłowicz K., Metal Studies, Scientific and Technical Publishers, Варшава, 1999.

[4] Pacyna J., Металловедение – избранные выпуски, Издательство AGH, Краков, 2005

.

Как сварить чугун? Что такое сварка чугуна и как лучше всего это сделать?

Чугун – один из древнейших и наиболее распространенных металлических сплавов, создание которого было начато человеком путем выплавки железной руды. В процессе плавки чаще всего углерод, участвующий в процессе плавки, переходил в расплавленное железо. Когда к железу добавили немного больше углерода, чем обычно, оказалось, что полученный сплав был намного тверже, а также более хрупким — так делали чугун.Через некоторое время мастера, занимавшиеся выплавкой чугуна, легко отличали сталь от чугуна, а также научились получать чугун самостоятельно, добавляя в сплав железа нужное количество углерода. Следующим шагом в развитии технологии стало начало сварки чугуна, а также различных других способов его обработки. Что такое чугун, для чего он используется и как успешно сварить чугун? Ответы на эти вопросы и много другой информации о сварке чугуна можно найти ниже.

Что такое чугун?

Вышеупомянутая сокращенная история чугуна дает вам более подробное представление о том, что такое чугун и как он был сделан. Чугун представляет собой высокоуглеродистый сплав железа с углеродом, с содержанием углерода от 2,11 до 6,67 %. Этот металл содержит такие химические компоненты, как марганец, кремний, фосфор, сера и легирующие вещества, но можно выделить несколько видов чугуна, химический состав и соответственно параметры которых незначительно отличаются друг от друга. Это:

  • Чугун серый - это сплав кремния, углерода и железа, в состав которого входят фосфор, сера и марганец
  • Чугун белый - состоит из таких химических компонентов, как цемент, ледебурит и перлит.Это хрупкий, но прочный сплав.
  • Чугун ковкий - это производное белого чугуна, которое образуется в результате непрерывного отжига. Основой этого вида чугуна является перлит или феррит. Ковкий чугун получают длительным обжигом, еще одна форма - графит.

Чугун - это сплав железа, но кроме железа в его состав входят кремний, сера, марганец, фосфор и различные примеси. Каждый из выделенных ранее видов чугуна имеет разную температуру плавления.Примерная температура плавления чугуна составляет 1200 градусов Цельсия, в случае серого чугуна температура плавления может достигать 1260 градусов, а после заливки в формы она повышается до 1400 градусов. Белый чугун имеет самую высокую температуру плавления 1350 градусов, поднимаясь до 1450 при заливке в формы. Чугун считается лучшим металлом для выплавки, благодаря малой усадке и высокой текучести, что гарантирует высочайшую эффективность при литье.

Сварка чугуна - что это такое?

Считается, что чугун очень плохо поддается сварке, а некоторые марки, например белый чугун, считаются непригодными для сварки.Трудности сварки чугуна или невозможность его изготовления обусловлены высоким содержанием углерода и высокой хрупкостью этого материала. Чтобы эффективно сваривать чугун, необходимо выбрать соответствующий метод сварки для типа материала, который у нас есть. Вам также потребуются подходящие сварочные принадлежности.

Как сварить чугун?

Перед началом сварки чугуна выполните необходимые приготовления. Самое главное тщательно очистить соединяемые поверхности и область, прилегающую к отливке, иначе в соединении могут появиться поры и вздутия, неметаллические углубления, которые ослабят соединение.Если сварка предназначена для ремонта растрескавшегося чугуна, перед началом работ просверлите отверстия диаметром 5 мм или немного больше на концах трещины, чтобы предотвратить рост трещины. Мы также должны создать сварочную канавку вдоль трещины, т.е. удалить чугун, чтобы можно было точно маневрировать электродом или сварочным держателем. Для эффективной сварки необходимо выбрать соответствующий присадочный металл, выбор присадочного металла, в свою очередь, должен соответствовать типу чугуна, способу сварки, цветовому сочетанию сварного шва с отливкой, и восприимчивость сварного шва к механической обработке.Есть много сомнений по поводу сварки чугуна, например, можно ли сваривать чугун со сталью. Специалисты утверждают, что правильно подобрать электрод для сварки возможно.

Способы сварки чугуна

Существует несколько способов сварки чугуна:

  • холодная сварка чугуна
  • горячая сварка чугуна
  • пайка чугуна

горячая сварка чугуна

7

7

горячая сварка чугуна из чугуна применяется для ремонта отливок и сложных по форме и стабильности структуры.При горячей сварке первым шагом является нагрев материала до 700 градусов Цельсия. Отливку следует покрыть густым раствором извести или мела, чтобы предотвратить окисление поверхности. Непосредственно перед сваркой раствор удаляют проволочной щеткой. Первоначальный нагрев должен происходить при температуре не выше 100 градусов С в час, чтобы чугун не растрескался в результате резкого воздействия чрезмерной температуры. Нагрев чаще всего осуществляется в угольной или газовой печи, а небольшие элементы можно нагревать кислородно-ацетиленовым пламенем.Горячая сварка выполняется постоянным током большой силы, указанное положение для сварки чугуна – нижнее положение. Наиболее распространенным видом сварки является сварка тиглем, т. е. сварка неплавящимся электродом в среде инертного газа. Чугун не рекомендуется варить обычным электродом, чугун рекомендуется варить нержавеющим электродом с параметрами, подобранными соответственно материалу. Иногда его применяют также для дуговой сварки чугуна с применением покрытых электродов ЭЗО. Сварка чугуна горячим методом TIG обеспечивает более низкое плавление из-за того, что металл шва смешивается с отливкой.

Холодная сварка чугуна

Другим методом сварки чугуна является холодная сварка чугуна. Этот способ чаще всего применяют для соединения крупных и тяжелых отливок, а также при возможности увеличения твердости детали отливки или сварного шва. Холодная сварка происходит при температуре около 60-70 градусов С, а на расстоянии около 100 мм от сварочной ванны температура около 30-40 градусов С. Этот способ не требует предварительного нагрева сплава. Холодная сварка выполняется методами MMA, MIG MAG или TIG.

Итак, как сварить чугун в мигриру? Прежде всего, холодная сварка чугуна требует установки на сварочном аппарате наименьших параметров тока, чтобы температура разливки не превышала 70 градусов С. Лучше всего, чтобы отдельные участки шва не превышали длину 20-30 мм. Первый участок шва следует располагать в центре трещины, следующий - на ее концах, а следующие участки выполнять поочередно до полного заполнения трещины. При холодной сварке чугуна после укладки каждого участка шва работу прекращают и аккуратно разбивают наложенный участок молотком.Для холодной сварки чугуна, никеля, никель-меди, никель-железа, иногда используются стальные присадочные материалы, которые достаточно дороги. При этом сварка чугуна достаточно дорога из-за дороговизны связующего.

Сварка чугуна пайкой

Другим доступным методом сварки чугуна является сварка пайкой. Он основан на соединении материала связующим на основе меди. Это связано с тем, что температура плавления меди ниже температуры плавления чугуна. При сварке пайкой материал нагревается кислородно-ацетиленовой горелкой, а сварка выполняется методом MAG или TIG.Латунные наполнители и флюсы типа буры используются для сварки газовой пайкой. В свою очередь, дуговая пайка MAG требует использования коричневых связующих и защитного газа, представляющего собой смесь аргона с небольшим количеством кислорода и углекислого газа.

.

Смотрите также