1, V — увеличение содержания Si в обычном и высокопрочном чугуне соответственно;
2, 2′ •> увеличение содержания Al; 3 увеличение содержания Cr
14. Жаростойкость некоторых легированных чугунов (ГОСТ 7769—82) [20]
Чугун
Характеристика условий
Чугун
Характеристика условий
500 0C
ЧХ2 Тоже, до 6000C
ЧХЗ » до 650 0C
ЧХ16 » до 900 0C
ЧХ28 В расплавах солей до
900 °С, в газовых средах до 1100—1150 0C ЧХ32 . То же ЧХ28П В цинковых расплавах до 550 0C
Никелевые чугуны
Примечание. X — хром; H — никель; M — молибден; Г — марганец; С — кремний; Ю — алюминий; П — фосфор; Ш — чугун с шаровидным графитом.
ЧНМШ Термостойкость да 500 cC ЧН19ХЗШ Жаростойкость до 600 0C 4Н11Г7Ш Тоже
Кремнистые чугуны
ЧС5 • В топочиых и генераторных газах, в воздушной среде до 700 0C
ЧС5Ш То же, до 800 0C ЧС13 В кислотах, кроме плавиковой и соляной, до 200 0G ЧС15 То же ЧС17 »
Алюминиевые чугуны
ЧЮХШ В атмосфере воздуха и печных газов до 650 0G ЧЮ7Х2 То же, до 750 0C ЧЮ6С5 » до 800 0C ЧЮ22Ш В воздушной среде до 1000— 1100 0C, повышенная в газовой среде, содержащей S, пары воды 4Ю30 В воздушной среде до 1IOO0C
ИТ графитизацшо эвтектоидного це – „ритита измельчает включения гранита н повышает сопротивляемость окислению металлической основы вследствие повышения температуры образования вюститной фазы. Максимального уровня эти свойства достигают при Cr > 15 % . Большинство жаропрочных хромистых чугунов (>10 % Cr) относятся к типу белых чугунов.
Никель повышает жаростойкость даже прн относительно небольших добавках (до 1,5-2,0). Однако это влияние ощутимо лишь в области относительно низких температур. Жаростойкость непрерывно повышается с ростом концентрации в них N4. Жаростойкими при 1220 К являются чугуны, содержащие не менее 25 % Ni. При таких концентрациях никеля чугуны имеют однофазную ^аустенитную структуру металлической основы.
Наиболее эффективно для повышения жаростойкости и сохранения других свойств комплексное легирование, вапример, Cr и Ni, Cr и Cu, Si и Al и др.
В табл. 14 приведены марки и области применения некоторых жаростойких легированных чугунов,
3. МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧУГУНА
Чугун является своеобразным композитным материалом, механические н эксплуатационные свойства которого Зависят от характеристик металлической основы (прочность, пластичность, твердость и др.), а также формы, размеров, количества и распределения Графитовых включений. При этом решающее значение в ряде случаев Имеет либо графит, либо металлическая основа. Например, модуль упругости чугуна в решающей степени Зависит от формы и величины графитовых включений, а твердость в основном определяется свойствами металлы – ческой основы. Такие свойства, как временное сопротивление разрыву, Ударная вязкость, длительная прочность, зависят как от свойств металлической основы, так и от формы или размеров и количества графитовых включений. Свойства структурных составляющих металлической основы чугуна приведены в табл. 15.
Получение той или иной структуры чугуна в отливках зависит от многих факторов: химического состава чугуна, вида шихтовых материалов, технологии плавки и внепечной обработки металла, скорости кристаллизации и охлаждения расплава в форме, а следовательно, толщины стенки отливки, теплофизических свойств материала формы и др. Структуру металлической основы чугуна можно изменять также термической обработкой отливок, общие закономерности влияния которой аналогичны возникающим при термической обработке углеродистой стали, а особенности связаны с сопутствующими изменениями металлической основы процессами графитизация.
Среди элементов химического состава С и Si определяют формирование структуры чугуна, а при заданной технологии литья приведенный размер стенки отливки i? np характеризует скорость ее охлаждения (Л? Пр — отношение площади сечения стенки к периметру). Тогда различная структура чугуна в отливках прн литье в песчаную форму получается при [6, 20]