Технические требования к ячеистым бетонам регламентируются ГОСТ 25485-89. 5 страница

 

Для повышения физико-механических свойств поверхности стального изделия применяют поверхностную закалку.

Закалка в индукционном токе. Индукционный нагрев происходит вследствие теплового воздействия тока, индуктируемого в изделие, которое помещают для этого в переменное магнитное поле.

Для нагрева деталь устанавливают в соленоид, переменный ток, протекая через него, создает переменное магнитное поле. Индуктированное в изделие переменное магнитное поле приводит к появлению вихревых токов и выделению тепла в обрабатываемом изделии. Ток при этом проходит в основном по поверхности изделия - поверхностный эффект. Около 90% тепла выделяется в слое толщиной y.

- толщина слоя, мм; - электрическое сопротивление металла; - магнитная проницаемость; - частота тока

 

Чем больше частота тока, тем меньше толщина закаленного слоя. Например: y =1 мм, f =50…60 тыс. Гц, y =4 мм, f =4 тыс. Гц при высоких скоростях нагрева (десятки и даже сотни градусов в секунду, а в печах 1,5…3 градусов в секунду). Превращения перлита в аустенит сдвигаются в область более высоких температур, поэтому, чем больше скорость нагрева в районе фазовых превращений, тем выше должна быть температура для получения оптимальной структуры и максимальной твердости.

Использование индукционного нагрева позволяет сократить длительность термообработки, получать изделие без окалины, позволяет автоматизировать процесс.

Закалка с газопламенным нагревом применяется для крупных деталей. Поверхность нагревают газовым пламенем, имеющим температуру 2400…3150 ºС. Вследствие подвода большого количества тепла поверхность изделий быстро разогревается до температуры закалки, а сердцевина не успевает нагреваться. Последующее быстрое охлаждение обеспечивает закалку поверхностного слоя. Горючее – ацетилен, природный газ, керосин. Толщина закаленного слоя 2…4 мм. Пламенная закалка вызывает меньшие деформации, чем объемная, и сохраняет чистую поверхность.

Химико-термическая обработка стали – поверхностное насыщение стали определенным элементом (углерод, азот, алюминий, хром и другие) путем его диффузии в атомарном состоянии из внешней среды в металл при высокой температуре. Химико-термическая обработка стали заключается в нагреве изделия до заданной температуры в твердой, газовой или жидкой среде, легко выделяющей диффундирующий элемент, выдержке при этой температуре с последующим охлаждением. Эта обработка меняет не только структуру, но и химический состав поверхностных слоев, что позволяет в более широких пределах изменять их физико-механические свойства.

Химико-термическая обработка состоит из трех процессов:

1) во внешней среде – выделение диффундирующего элемента в атомарном состоянии;

2) проникновения (растворения) его в решетку железа (адсобция);

3) продвижения насыщающего элемента в глубь металла – диффузия.

Глубина проникновения элемента зависит от температуры и продолжительности насыщения, а также от концентрации диффундирующего элемента на поверхности.

Цементация стали – процесс насыщения поверхностного слоя стали углеродом. В результате повышается твердость и износостойкость поверхности за счет обогащения углеродом (до 0,8…1 %) и последующей закалки. Для цементации используют низкоуглеродистые стали с содержанием углерода 0,1…0,18 %, при этом сердцевина изделий, не насыщенная углеродом, сохраняет высокую вязкость после закалки.

Температура закалки выше A_C3 (930…950 ºС). Углерод диффундирует в решетку γ-железа, при достижении предела насыщения аустенита углеродом на поверхности может образоваться сплошной слой цементита. Цементированный слой имеет переменную концентрацию углерода толщиной 0,5…2 мм. Большинство легирующих элементов уменьшают диффузию углерода или концентрацию его в поверхностном слое (кроме марганца).

Цементация осуществляется:

1) твердым карбюризатором – древесный уголь, каменноугольный полукокс. Для ускорения к ним добавляют BaCO₃, Na₂CO₃ в количестве 10…40 % от массы угля. Насыпают и утрамбовывают карбюризатор толщиной 20…30 мм на дно металлического ящика, затем укладывают слой изделий, затем слой карбюризатора 10…15 мм и новый слой изделий и т.д. Ящик накрывают крышкой, обмазывают ее глиной и помещают в печь. В ящике кислород воздуха с углеродом карбюризатора дает:

2С + О₂ → 2СО,

в присутствии железа: 2СО → СО₂ + С_атом.

2) газовая цементация – в среде газов, содержащих углерод:

СН₄ → 2Н₂ + С_атом.

Азотирование стали – диффузионное насыщение поверхностного слоя стали азотом при нагреве t=500…520 ºС в аммиаке: 2NH₃ → 2N + 6H. При этом за счет диффузии азота образуются нитриды железа Fe₄N, Fe₃N, Fe₂N, имеющие высокую твердость и нитриды легирующих элементов Cr₂N, Mo₂N и др.

Цианирование и нитроцементация – совместное насыщение поверхности стали углеродом и азотом, для повышения твердости и износостойкости стали с содержанием углерода 0,2…0,4%.

Диффузионная цементация – поверхностное насыщение стали алюминием, хромом, бором и другими элементами, что приводит к повышению жаростойкости, коррозионной стойкости, твердости поверхностного слоя. Поверхностное насыщение металлами производится: 1) при t=900…1050 ºС упаковкой изделий в ферросплавы-порошки, 2) погружением в расплавленный металл, если температура плавления его невысока, 3) насыщением из газовой среды.

 

 

4.9. Наклеп и старение стали

Упругая деформация в металле развивается в отдельных кристаллах за счет обратимых изменений в кристаллической решетке, в которой при этом происходит накопление внутренней потенциальной энергии. После прекращения действия сил, вызвавших упругую деформацию, внутренняя энергия производит работу обратного восстановления деформированной кристаллической решетки и тело приобретает первоначальные размеры и форму. Следовательно, в определенных пределах возрастания нагрузки кристалл будет испытывать упругие деформации, причем между напряжением σ и относительными деформациями ε будет зависимость очень близкая к линейной.

При увеличении нагрузки выше определенного предела (предел упругости) в кристалле металла возникают необратимые остаточные (пластические) деформации, которые являются следствием сдвига одних частей кристалла относительно других.

С развитием остаточной деформации в кристалле возникают явления физического упрочнения, которые затрудняют дальнейшие сдвиги. Появление такого упрочнения объясняется искажением поверхности сдвига в процессе деформирования, а также выпадением мелких обломков кристаллов в плоскостях сдвига. Это препятствует дальнейшему скольжению кристаллов и повышает тем самым сопротивление металла сдвигу.

Исследования микроструктуры металла показали, что при пластической деформации в кристаллитах (зернах) возникают необратимые сдвиги, выражающиеся в смещении слоев атомов относительно друг друга по плоскостям, наиболее плотно заполненным атомами.

При дальнейшем течении пластической деформации происходят перемещения, повороты одних зерен относительно других и разламывание их на отдельные блоки с возникновением так называемой мозаичной структуры. Это затрудняет образование сплошных плоскостей скольжения, что приводит к упрочнению металла. Упрочнение мягкой стали вызывается также выделением из феррита по плоскостям скольжения высокодисперсных частиц – оксидов, нитридов и карбидов железа, препятствующих дальнейшим сдвигам и тем самым повышающих сопротивление пластической деформации.

Упрочнение, полученное металлом в результате пластической деформации, выражающееся в повышении твердости, предела текучести σ_т и временного сопротивления σ_в и сопровождающееся снижением пластичности и вязкости, носит название наклепа. Он появляется при холодной обработке металла давлением. В строительстве наклеп используют для повышения σ_т арматуры железобетонных изделий. Для этого арматуру подвергают рифлению или холодной вытяжке.

С повышением степени деформации сопротивление металла деформированию возрастает, но способность к пластическому деформированию утрачивается и при достижении известного предела металл разрушается. Если металл обладает повышенным сопротивлением сдвигу, то разрушение происходит без пластической деформации (хрупкое разрушение) и с меньшей затратой работы. Хрупкое разрушение может наблюдаться и для пластичного металла при резких изменениях формы детали, пониженных температурах, ударных нагрузках. При длительном воздействии повторно-переменных нагрузок возникает усталостное разрушение.

Поверхностный наклеп создается обработкой поверхности металла струей чугунной дроби или обкаткой роликами.

Наклепанный металл вследствие искаженной кристаллической решетки испытывает внутренние напряжения, которые можно ликвидировать низкотемпературным нагревом. Снятие внутренних напряжений в процессе нагрева наклепанного металла, при котором в его микроструктуре происходят изменения, называется возвратом. Дальнейший нагрев наклепанного металла приводит к изменению микроструктуры с понижением твердости, прочности и повышением пластичности и вязкости. Такое изменение микроструктуры наклепанного металла называется рекристаллизацией. Для низкоуглеродистой стали температура рекристаллизации около 600 ºС. После такого отжига сталь приобретает свойства, соответствующие ее равновесному состоянию.

Повышение прочности и понижение пластичности может продолжаться и после снятия нагрузки, вызвавшей пластическую деформацию; это явление называется механическим старением.

Старение сталей при комнатной температуре – естественное старение, ускоряется с повышением температуры. Старение в нагретом состоянии – искусственное старение. При нагреве до температур 200…400 ºС наклепанная мягкая сталь утрачивает пластичность и делается хрупкой вследствие мгновенного протекания процесса старения. Это явление называется синеломкость, ему особенно подвержены кипящие стали. Конверторные стали показывают большую склонность к старению, чем даже кипящая мартеновская сталь. Хорошо раскисленная мартеновская сталь практически не стареет. Старению подвержены не только наклепанные, но и быстроохлажденные стали.

Изменение свойств стали в процессе старения объясняется тем, что вследствие пластической деформации, вызвавшей измельчение зерен и искажение пространственных решеток, уменьшается растворимость отдельных компонентов и твердый раствор становится неустойчивым.

Изменение механических свойств быстроохлажденных мягких сталей при естественном старении преимущественно вызывается перемещением атомов компонентов, растворенных в α-железе, а при искусственном старении – выделением из феррита новых фаз (третичный цементит, нитриды и оксиды железа) в высокодисперсном состоянии.

Особенно существенное влияние на упрочнение и понижение ударной вязкости и пластичности мягких сталей при старении оказывает азот вследствие большой разницы значений его растворимости в феррите при комнатной и высоких температур. Выделяющиеся с течением времени из твердого раствора частицы нитридов и др. проникают в кристаллические зерна, препятствуя внутрикристаллическим сдвигам, и тем самым повышают прочность, снижают пластичность и вязкость сталей. Сдвиги в кристаллических зернах, образовавшиеся при наклепе, облегчают выделение частиц из твердого раствора, поэтому старение особенно интенсивно протекает после наклепа. Вибрационная нагрузка тоже способствует старению. Если нет наклепа, то старение развивается медленно и при нормальной структуре и качестве металла хрупкость от старения даже в мостах, эксплуатируемых при вибрационных нагрузках, становится угрожающей только через 70…80 лет службы.

Введение в сталь присадок, связывающих азот и углерод, снижает старение. Для связывания углерода применяют титан и ванадий, для связывания азота – алюминий или титан.

Контрольные вопросы

 

1. Что такое кристаллическая решетка, чем она характеризуется? 2. Какой процесс называют кристаллизацией? 3. В чем суть полиморфных превращений металлов. 4. Что такое твердый раствор. Какие твердые растворы различают? 5. Что такое диаграммы состояния. Сколько различают типов диаграмм состояния в чем их отличия? 6. Какие существуют структурные составляющие железоуглеродистых сплавов? 7. Какие существуют виды термической обработки стали? 8. В чем сущность закалки? 9. В чем сущность цементации? 10. В чем сущность наклепа? 11. Какие основные виды старения и их основные различия?

5. Легированные стали и сплавы

В связи с бурным развитием техники потребовались новые сплавы, способные выдерживать высокие температуры и большие давления, а также сплавы, стойкие в различных агрессивных средах, обладающие определенным комплексом магнитных, электрических, оптических и других физических свойств. Этим требованиям удовлетворяют стали, в которые введены легирующие элементы.

Сталь называют легированной, если в составе ее имеются специально введенные легирующие элементы, или содержится более 1% кремния и 1% марганца.

В качестве легирующих элементов в настоящее время применяют хром Cr, никель Ni, медь Cu, алюминий Al, вольфрам W, ванадий V, титан Ti, кобальт Со и другие. Легированные стали, так же как и углеродистые, имеют три фазы: легированный феррит, легированный аустенит и легированный цементит.

Легированный феррит представляет собой твердый раствор легирующих элементов в α-железе. Легированный феррит присутствует во всех конструкционных сталях, подвергающихся улучшению, и в строительных легированных сталях. Он является основой некоторых нержавеющих сталей.

Легированный аустенит представляет собой твердый раствор легирующих элементов в γ-железе и является основной структурной составляющей жаропрочных, нержавеющих, немагнитных сталей.

Легированный цементит отличается от цементита тем, что часть атомов железа заменена легирующими добавками.

Основная цель легирования – повышение физико-механических свойств стали.

Некоторые легирующие элементы в стали могут находиться в свободном состоянии (свинец, медь), однако эти случаи очень редки и механические свойства таких сталей низки.

Легирующие добавки понижают критическую скорость закалки и тем больше, чем выше их содержание в стали. Повышение устойчивости переохлажденного аустенита и в связи с этим уменьшение критической скорости закалки сталей, легированных такими элементами как кобальт, медь, кремний, азот, вызывается тем, что эти легирующие элементы, расширяя область устойчивости γ-железа, понижают температуру начала распада аустенита в перлит.

Легирующие элементы хром, титан, ванадий, марганец, цирконий, молибден, вольфрам повышают устойчивость переохлажденного аустенита и уменьшают критическую скорость закалки, вследствие того, что, находясь в состоянии твердого раствора в γ-железе, они в сравнении с углеродом имеют меньшую скорость диффузии и при выходе из кристаллической решетки железа образуют высокодисперсные карбиды с малой склонностью к росту кристаллов.

 

5.1. Разновидности сталей

По назначению стали делятся на три основные группы:

1) Конструкционные – машиностроительные и строительные до 0,3 % углерода.

2) Инструментальные с содержанием углерода 0,7…1,3 %.

3) С особыми физико-химическими свойствами.

Углеродистая конструкционная сталь для строительных сварных конструкций имеет ограниченное количество углерода, серы, фосфора, азота и других примесей, ухудшающих качество сварки. Выпускается такая сталь в виде проката – листов, уголков, швеллеров, двутавров, прутков и т.д. Независимо от способа выплавки сталь может быть кипящей, спокойной и полуспокойной. Спокойная сталь обладает более высокими показателями сопротивления динамическому нагружению и ударной вязкости. Кипящую сталь обозначают кп, спокойную сп, полуспокойную пс. Способ выплавки обозначается М – мартеновская и Б – бессемеровская.

Решающее значение на физико-механические свойства углеродистых сталей имеет содержание углерода. В отожженных сталях с повышением содержания углерода увеличивается содержание твердого и хрупкого цементита, из-за чего предел текучести σ_т, временное сопротивление σ_в и твердость возрастают, а относительное удлинение при испытании на растяжение и ударная вязкость уменьшаются.

Марганец и кремний в обычных количествах не оказывают заметного влияния на механические свойства сталей.

Фосфор и сера, как было указано, в углеродистых сталях являются вредными примесями: фосфор вызывает хладноломкость, т.е. хрупкость при низких температурах, в особенности при повышенном содержании углерода; сера – красноломкость, т.е. склонность к образованию трещин при горячей механической обработке (при температурах до 1200 ºС).

Содержание кислорода в виде закиси железа в стали обычно не превышает 0,03 %, если его больше, то это может вызвать старение стали и хладноломкость. С повышением содержания кислорода уменьшается ударная вязкость и сталь непригодна для конструкций, подвергающихся ударам.

Содержание азота доходит до 0,02 %. С увеличением азота предел текучести σ_т, временное сопротивление σ_в и твердость повышаются, пластичность и ударная вязкость снижаются. Снижение ударной вязкости заметно, если содержание азота более 0,05 %.

В зависимости от назначения и гарантированных характеристик сталь по государственному стандарту разделяют на три группы:

А) – поставляемая с гарантированными механическими свойствами;

Б) – поставляемая с гарантированным химическим составом;

В) – поставляемая по механическим свойствам и химическому составу.

Углеродистая сталь в зависимости от механических свойств делится на марки.

 

Марка стали	Предел текучести σт, МПа	Временное сопротивление σв (предел прочности), МПа	Относительное удлинение, δ,%	Испытание на загиб на 180º, s-толщина образца, d-диаметр оправки.
Ст-0	–	более 320	18…22	d=2s
Ст-1	–	320…400	28…33	d=2s
Ст-2	190…220	340…420	26…31	d=2s
Ст-3	210…240	380…470	21…27	d=2s
Ст-4	240…260	420…520	19…25	d=2s
Ст-5	260…280	500…620	17…20	d=3s
Ст-6	300…310	600…720	11…16	–
Ст-7	–	700…800 и более	8…11	–

 

Как видно, в основу деления положена величина временного сопротивления. В строительстве в основном применяется сталь группы В. Строительные стали предназначены для работы в атмосферных условиях при нормальных и пониженных температурах. Они должны обладать хорошей свариваемостью, пластичностью, хорошей обрабатываемостью резанием.

Для строительных конструкций и мостовых ферм наиболее широко применяется Ст3 – пластичная, с высокой ударной вязкостью, достаточно высоким пределом текучести, позволяющим повышать величину допускаемых напряжений. Эта сталь имеет около 75 % феррита и 25 % перлита, поэтому достаточно пластична и легко поддается холодной механической обработке (резка, сверление и др.), хорошо сваривается, не принимает закалки, т.к. содержание углерода в ней не превосходит 0,22 %.

Для изготовления железобетонных изделий применяют стержневую, проволочную и канатную арматуру. Различные марки конструкционных сталей, применяемые в строительстве и имеющие близкие предел текучести σ_т и временное сопротивление σ_в, объединяют в классы.

До последнего времени строительные стали не подвергались упрочнению термообработкой. Однако исследования показали, что термическое упрочнение малоуглеродистой стали повышает ее механические свойства (σ_т и σ_в стали марки МСт3кп увеличивается на 20…30 %). Осуществлять термическую обработку можно при прокатке. Применение термической обработки позволяет уменьшить массу конструкций на 15…20%. Если всю сталь подвергнуть термической обработке, то получится около 7 миллионов тонн ежегодной экономии металла.

В строительстве широко применяются легированные стали, которые применяются без термообработки. Буквы в обозначении марок стали означают присутствие того или иного элемента, цифры перед буквами указывают содержание углерода в сотых долях процента. Буквами обозначены следующие элементы:

 

А	азот N	К	кобальт Co	Т	титан Ti
Б	ниобий Nb	М	молибден Mo	Ф	ванадий V
В	вольфрам W	Н	никель Ni	Х	хром Cr
Г	марганец Mn	П	фосфор P	Ю	алюминий Al
Д	медь Cu	Р	бор B	Ц	цирконий Zr
Е	селен Se	С	кремний Si

 

Цифры, стоящие за буквами, показывают содержание легирующих элементов в процентах. Если содержание их не превышает 1,5 %, то цифры не ставят. Буква А в конце марки означает, что сталь высококачественная, с ограниченным содержанием фосфора и серы (до 0,03 %).

Пример: 35ХН3МА – 0,35 % углерода, 1 % хрома, 3 % никеля, 1 % молибдена;

25ХГ2С – 0,25 % углерода, 1 % хрома, 2 % марганца, 1 % кремния.

В строительстве применяются в основном низко и среднелегированные стали, содержащие не более 5% легирующих элементов.

Основным преимуществом низколегированных сталей по сравнению со Ст.3 является их большая прочность при сохранении достаточно высокой пластичности и свариваемости. Это позволяет повысить допускаемые напряжения и уменьшить расход металла и собственный вес конструкции, а также повышается стойкость к атмосферной коррозии. Строительные стали легируются наиболее дешевыми и менее дефицитными элементами, преимущественно марганцем и хромом, однако содержание марганца не должно превышать 2 %, т.к. он снижает ударную вязкость феррита. Медь – повышает коррозионную стойкость.

Из высоколегированных сталей в строительстве применяются нержавеющие стали, которые обладают коррозионной стойкостью в атмосфере и химически активных средах. Наиболее широко применяются нержавеющие стали с содержанием углерода 0,1…0,45 % и хрома 12…14 %. Хром образует на поверхности стали тонкую защитную пленку оксида хрома, которая надежно защищает изделие от разрушения в агрессивной среде.

Жаростойкие стали в течение длительного времени способны выдерживать высокие температуры без образования окалины. Для этого в состав металла вводят хром, алюминий, кремний, которые увеличивают сопротивляемость стали воздействию окислительных газов при высоких температурах. Действие этих элементов основано на образовании тонких, плотных оксидных пленок на поверхности стали.

Хромистая сталь (12…14 % хрома) обладает достаточной окалиностойкостью до температуры 750…800 ºС, при содержании хрома 15…17 % окалиностойкость сохраняется до 850…1000 ºС, а при 30 % хрома – до 1100 ºС.

Сложные легированные стали, содержащие большое количество кремния и хрома, называют сильхромами (Х6С, Х9С2, Х12ЮС, Х6СМ). Они также обладают высокой окалиностойкостью до 1100 ºС.

Жаропрочные стали должны иметь не только достаточную окалиностойкость, но и сохранять механические свойства при высоких температурах. Для изготовления деталей, подверженных действию высоких температур и давления, обычно применяют хромоникелекремнистую сталь марки Х25Н20С2.

 

 

Контрольные вопросы

 

1. Какие стали называются легированными? 2. Какие легирующие элементы вы знаете? 3. Какие различают группы сталей по назначению? Каковы их отличия?

 

 

6. Чугуны

 

Чугуны – железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода более 2%. Бывают белые, серые и ковкие.

Белые чугуны – сплавы железа и углерода, в которых весь углерод связан химически в виде цементита Fe₃C. Они имеют повышенную твердость и хрупкость и поэтому мало применяются в технике, используются как передельные чугуны и для получения ковких чугунов.

Серые чугуны – углерод частично или полностью находится в состоянии графита. Они широко применяются для изготовления различных деталей методом литья, поэтому их называют также литейными чугунами. Они жидкотекучи, легко заполняют форму, дают малую усадку при затвердевании, легко обрабатываются.

Графит в серых чугунах получается в результате распада цементита, а также путем непосредственного выделения его из жидкого или твердого раствора при высоких температурах и медленной скорости охлаждения:

Fe₃С → 3Fe + С (графит).

Количество образующегося графита тем больше, чем больше в чугуне кремния. Кремний, как и графит – необходимый компонент серых чугунов.

Структура серых литейных чугунов представляет собой сталистую основу с рассеянными в ней графитовыми включениями. Наличие графитовых включений ухудшает прочность, т.к. способствует концентрации напряжений и повышает хрупкость. Чем больше графита в чугуне, тем в большей степени ослабляется металлическая основа и тем ниже механические свойства серого чугуна. Обычно в нем 2,8…4% углерода, из них 2…3% в виде графита.

Помимо количества существенное влияние на механические свойства чугуна оказывают размеры и формы графитовых включений, а также характерах распределения - разобщенные мелкие включения дают более прочные чугуны, чем при наличии графита в виде крупных включений.

На свойства серых чугунов существенно влияют примеси: кремний, марганец, сера и фосфор. Кремний – необходимый компонент серых чугунов (0,5…4,5%). Марганец (0,5…1,2%) отбеливает чугун и повышает его хрупкость. Сера ухудшает литейные свойства чугуна, увеличивает его хрупкость и твердость. Поэтому содержание серы меньше 0,06%. Фосфор улучшает литейные свойства чугунов, с повышением его содержания увеличивается жидкотекучесть и уменьшается усадка чугунов, поэтому содержание фосфора от 0,1…1%.

Высокопрочные (модифицированные) чугуны имеют феррито-перлитную или сорбитную металлическую основу, в которой равномерно распределены мелкие графитные включения. Такое строение – за счет введения модификаторов (ферросилиций+алюминий) для раскисления металла. Образующиеся при этом окислы являются центрами кристаллизации для графита, вызывающими его размельчение и равномерное распределение в металлической основе. Они имеют высокую прочность и применяются для отливок ответственных деталей.

 

Марки серого и модифицированного чугуна обозначаются:

– серый чугун – СЧ, первые две цифры – σ_раст в кг/мм², а вторые две – σ_изг в кг/мм²: СЧ 12-28, СЧ 15-32, СЧ 18-36, СЧ 21-40, СЧ 24-44, СЧ 28-48, СЧ 32-52, СЧ 35-56, СЧ 38-60;

– высокопрочный чугун – ВЧ, первые две цифры – σ_раст в кг/мм², а вторые две – относительное удлинение в процентах: ВЧ 50-15, ВЧ 60-2, ВЧ 42-2, ВЧ 40-10.

Ковкие чугуны получают отжигом отливок, изготовленных из белого чугуна. Они состоят тех же структурных составляющих (феррит, перлит, графит), что и серые чугуны, но обладают большей пластичностью. Из белых чугунов, содержащих умеренное количество кремния (0,6…1,4%), отливают мелкие изделия сложной формы, которые затем подвергают длительному отжигу (томлению) в печи при температурах 900…950ºС, при этом цементит разлагается с образованием графита отжига в виде скоплений округлой формы. Эти изолированные включения графита меньше разобщают его металлическую основу, и чугун получает способность пластически деформироваться в холодном состоянии. По своим механическим свойствам ковкие чугуны занимают промежуточное положение между сталями и серыми чугунами: временное сопротивление σ_в 294…617 МПа, относительное удлинение 2…18%.