Марки чугунов

Серый, высокопрочный и ковкий чугуны подразделяют на марки в зависимости от механических свойств. Серый чугун маркируют буквами СЧ (серый чугун) и двумя цифрами, которые показывают минимальное значение предела прочности чугуна на растяжение. Например, СЧ25 имеет предел прочности при растяжении равный 250 МПа.

Высокопрочный чугун (ВЧ)также подразделяется наотдельные марки в зависимости от механических свойств, причем основнымипоказателями являются предел прочности при растяжении и относительное удлинение. Например, ВЧ45-5 имеет предел прочности 450 МПа и относительное удлинение 5%.

Сочетание высокой прочности и пластичности этих чугунов позволяет изго­тавливать из них ответственные изделия.

Ковкий чугун маркируется следующим образом: КЧ означает ковкий чугун. Затем ставят число, показывающее предел прочности и число, показывающее относительное удлинение. Например, КЧ30-6 имеет предел прочности 300 МПа, относительное удлинение 6%.

Резюме

Железо (Fe) - металл сероватого цвета. Атомный номер 26, атомная масса 55,85. Температура плавления железа 1539 ^оС. Железо имеет две полиморфные модификации a и g. Модификация a - железа существует при температурах ниже 910 ^оС и выше 1392 ^оС (рис. 40). В интервале температур 1392-1539 ^оС a - железо нередко обозначают как d - железо. Кристаллическая решетка a - железа - объемно центрированная кубическая (ОЦК). До температуры 768 ^оС a- железо магнитно (ферромагнитно). Эту точку перехода от ферромагнитного в парамагнитное состояние называют точкой Кюри (А₂). Модификация g - железа существует при температуре 910-1392 ^оС. Оно парамагнитно. Кристаллическая решетка g - железа - гранецентрированная кубическая (ГЦК) (рис.40).

Точки, соответствующие температуре превращения одной фазы в другую называются критическими точками, обозначающимися буквой А с индексами c и r (c - при нагреве, r - при охлаждении) и цифрами. Ас₃ при нагреве (или Аr₃ - при охлаждении) - переход a↔g при температуре 910 ^оС. Ас₄ (Аr₄) - критическая точка перехода γ↔α при температуре 1392 ^оС.

Углерод (С) является неметаллическим элементом, атомный номер 6, температура плавления 3500 ^оС. Углерод в обычных условиях находится в виде модификации графита, но может существовать и в виде метастабильной модификации алмаза. Углерод растворим в железе в твердом и жидком состояниях, а также может быть в виде химического соединения - цементита (Fe₃C), а в высокоуглеродистых сплавах и в виде графита.

Фазы диаграммы железо-углерод (цементит)

Феррит (Ф) - твердый раствор углерода и других примесей в α- железе.

Аустенит (А) - твердый раствор углерода и других примесей в γ - железе.

Цементит (Ц) - химическое соединение железа с углеродом - карбид железа (Fe₃C).

Графит - модификация углерода в равновесном состоянии. Он мягок, обладает низкой прочностью и электрической проводимостью.

Перлит - эвтектоидная смесь кристаллов феррита и цементита.

Ледебурит - эвтектическая смесь кристаллов перлита и цементита.

Стали, содержащие от 0,02 до 0,8% С, называются доэвтектоидными и после полного охлаждения имеют структуру избыточного феррита + перлит (рис. 44, б-е).

Сталь, содержащая 0,8% С, называется эвтектоидной и после охлаждения имеет структуру перлита (рис. 44, ж).

Стали, содержащие от 0,8 до 2,14% С, называются заэвтектоидными и после охлаждения имеет структуру перлита и избыточного цементита, который располагается по границам перлитных зерен (рис. 44, з).

Чугуны, в зависимости от содержания углерода, подразделяются на доэвтектический (2,14 - 4,3% С, структура после охлаждения - перлит, ледебурит (перлит + цементит) и вторичный цементит), эвтектический (4,3% С, структура после охлаждения - ледебурит (перлит + цементит)) и заэвтектические (более 4,3% С, структура - ледебурит (перлит + цементит) и цементит) (рис. 43). С повышением содержания углерода количество цементита возрастает.

Фазовый состав всех сплавов одинаков: при температуре ниже 727⁰С они состоят из феррита и цементита.