Чугун:типы, состав, влияние примесей (PDF)

В этой статье вы узнаете, что такое чугун. ? и различныетипы чугуна объясняется их составом , приложение , преимущества и недостатки .

Также загрузите файл PDF. этой статьи внизу этой статьи.

Чугун

Чугун получают путем повторного плавления чугуна с коксом и известняком в печи, известной как вагранка. Это сплав железа и углерода. Содержание углерода в чугуне колеблется от 1,7% до 4,5%. Кроме того, он содержит очень небольшое количество кремния, серы, марганца и фосфора.

Углерод присутствует в следующих двух формах:

1. Свободный углерод или графит
2. Комбинированный углерод или цементит

Ниже приведены важные свойства чугуна. что делает его ценным материалом для инженерных целей.

1. Низкая стоимость.
2. Хорошие литейные характеристики.
3. Высокая прочность на сжатие.
4. Износостойкость.
5. Отличная обрабатываемость.

Прочность чугуна на сжатие больше, чем на растяжение.

Ниже приведены значения предела прочности чугуна.

1. Растяжение — от 100 до 200 Н/мм2
2. Сжатие — от 400 до 100 Н/мм2
3. Сдвиг – 120 Н/мм2

Типы чугуна

Ниже приведены типы чугуна, используемые в технических целях:

1. Серый чугун
2. Белый чугун
3. Охлажденный чугун
4. Пестрый чугун
5. Ковкий чугун
6. Чугун с шаровидным графитом
7. Легированный чугун

Серый чугун

Серый чугун Коммерческое железо имеет следующий состав:

Он состоит из углерода — от 3 до 3,5%, кремния — от 1 до 2,75%, марганца — от 0,40 до 1%, фосфора — от 0,15 до 1%, серы — от 0,02 до 0,15%, а остальное — железо.

Серый цвет обусловлен тем, что углерод присутствует в виде свободного графита. Серый чугун легко поддается механической обработке, поскольку он обладает высокой прочностью на сжатие, низкой прочностью на растяжение и не обладает пластичностью.

Хорошим свойством серого чугуна является то, что свободный графит в его структуре действует как смазка. По этой причине он очень подходит для деталей, где требуется скольжение.

Отливки из серого чугуна широко используются для изготовления корпусов станков, труб и фитингов, блоков автомобильных цилиндров и сельскохозяйственных орудий.

Состав серого чугуна:качество литья – PDF

Белый чугун

Белый чугун показывает белый излом и имеют следующие относительные составы :

Он состоит из углерода — от 1,75 до 2,3%, кремния — от 0,85 до 1,2%, марганца — от 0,10 до 0,40%, фосфора — от 0,05 до 0,20%, серы — от 0,12 до 0,35%

Из-за того, что углерод находится в виде цементита, в металлах возникает белый цвет. Цементит является самым твердым элементом железа и вызывает быстрое охлаждение расплавленного железа. Белый чугун обладает высокой прочностью на растяжение и низкой прочностью на сжатие, поэтому его нельзя подвергать механической обработке.

Используется для нижнего литья и в местах, где требуется твердое покрытие, например, на внешней поверхности автомобильных колес. В производстве ковкого чугуна и кованого чугуна белый чугун также используется в качестве сырья.

Охлажденный чугун

Это белый чугун, полученный путем быстрого охлаждения расплавленного железа. Быстрое охлаждение обычно называют охлаждением, а полученное таким образом железо называют охлажденным. Все литейные формы имеют контакт с расплавленным чугуном с холодным песком на их внешней оболочке. Но на большинстве отливок эта твердость проникает на очень небольшую глубину (менее мм).

Иногда отливка охлаждается преднамеренно, а иногда охлаждается случайно на значительную глубину. Преднамеренное охлаждение осуществляется путем вставки в форму железных или стальных вставок. Когда расплавленный металл вступает в контакт с отбелом, его тепло быстро отводится и образуется твердая поверхность.

Охладители используются на любой поверхности отливки, которая должна быть твердой, чтобы противостоять износу и трению. Процесс охлаждения используется при отливке дробилок для дробления зерна и тарелок щековых дробилок. Поверхность катания колес вагонов также охлаждается.

Крапчатый чугун

Это продукт между серым чугуном и белым чугуном по составу, цвету и свойствам. Он получается при литье, когда некоторые изнашиваемые поверхности охлаждаются.

Ковкий чугун

Ковкий чугун получают из белого чугуна с помощью подходящего процесса термической обработки (т. е. отжига). В процессе отжига объединенный углерод белого чугуна разделяется на узелки свободного графита.

Ковкий чугун пластичен и может изгибаться без разрушения или разрушения сечения. Его прочность на растяжение выше, чем у серого чугуна, и он обладает превосходными свойствами обработки.

Он используется для изготовления деталей машин, для которых стальные поковки будут дорогими и должны иметь достаточную степень точности металла.

Пример:ступицы вагонных колес, мелкие детали железнодорожного подвижного состава, тормозные суппорты, детали сельхозтехники, трубная арматура, дверные петли, замки и т. д.

Чугун с шаровидным графитом

Он также известен как ковкий чугун, чугун с шаровидным графитом (то есть SG) или высокопрочный чугун. Чугун с шаровидным графитом получают путем добавления магния в расплавленный чугун. Магний превращает графит чугуна в чешуйчатую форму, в сферическую или шаровидную форму.

Таким образом, механические свойства значительно улучшаются. Чугун с шаровидным графитом ведет себя как сталь. Он обычно используется для литья под давлением, гидроцилиндров, головок цилиндров, валков для прокатных станов и центробежно-литых изделий.

Легированный чугун

Чугун, рассмотренный выше, называется простым чугуном. Легированный чугун производится путем добавления таких элементов, как никель, хром, молибден, медь, кремний и марганец.

Эти сплавы обеспечивают большую прочность и улучшают свойства элементов.

Легированный чугун имеет,

1. Углерод — 0,02%
2. Кремний — 0,15%
3. Марганец — 0,03%
4. Фосфор — 0,12%
5. Сера — 0,02%
6. Шлак — 3% (по весу), остальное — железо.

Влияние примесей на чугун

Мы обсуждали, что чугун содержит небольшие проценты кремния, серы, марганца и фосфора. Влияние этих примесей на чугун следующее:

1. Кремний
2. Сера
3. Марганец
4. Фосфор

Кремний

Его содержание в чугуне до 4%. Кремний обеспечивает образование свободного графита, делающего железо мягким и легко поддающимся обработке. Кремний производит качественную отливку без газовых отверстий в материале из-за его высокого сродства к кислороду.

Сера

Это делает чугун твердым и хрупким. Поскольку слишком большое количество серы приводит к некачественному литью, поэтому для большинства литейных целей ее содержание должно быть значительно ниже 0,1%.

Марганец

Марганец делает чугун белым и твердым. Он часто держится ниже 0,75%. Это помогает контролировать влияние вредного воздействия серы.

Фосфор

Это способствует плавкости и текучести чугуна, но вызывает хрупкость. Редко допускается превышение 1%. Фосфорные чугуны являются полезным литьем сложной конструкции и для многих литья легкого машиностроения, когда важна дешевизна.

Свойства

Ниже приведены свойства чугуна:

1. Чугун обладает хорошей коррозионной стойкостью, поэтому его можно использовать для водопроводных труб и т. д.
2. Он не притягивается к магниту.
3. Температура плавления составляет около 1250 ºC.
4. Удельный вес 7,5.
5. Чугун имеет предел прочности при растяжении около 150 Н/мм ² . а прочность на сжатие составляет около 600 Н/мм ² . Поэтому он хорошо сжимается.
6. Он становится мягким при хранении в соленой воде и сжимается при охлаждении.
7. Чугун может быть непригоден для ковки из-за отсутствия пластичности.

Преимущества чугуна

1. Обладает хорошей обрабатываемостью и высокими литейными свойствами.
2. Чугун обладает хорошей износостойкостью, а также хорошим гашением вибрации.
3. Он может выдерживать более высокие нагрузки и обладает хорошей устойчивостью к коррозии.
4. Чугун имеет низкую прочность на растяжение и относительное удлинение.
5. Ему можно придать любые сложные формы и размеры без применения дорогостоящих операций механической обработки.
6. Чугун доступен по низкой цене и имеет низкую долговечность.

Недостатки чугуна

1. Чугун имеет низкую прочность на растяжение.
2. Чугунные детали чувствительны к разрезу из-за медленного охлаждения толстых профилей.
3. Отказ его частей внезапный и полный, он не отражает предела текучести.
4. По сравнению со сталью у него плохая обрабатываемость.
5. Чугун обладает высокой хрупкостью.

Применение чугуна

1. Он используется для изготовления труб и транспортировки подходящих жидкостей.
2. Чугун, используемый для изготовления различных машин.
3. Используется для изготовления автомобильных деталей.
4. Для изготовления корабельных якорей используется чугун.
5. Чугун также используется для изготовления кухонных приборов, таких как кастрюли, сковородки и посуда.

---

Вот и все, спасибо за чтение. Если вы нашли эту статью полезной, пожалуйста, поделитесь ею с друзьями. Если у вас есть какие-либо вопросы о «типах чугуна ” можно спросить в комментариях.

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления о новых статьях: