СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ – Часть 57 | Металлолом

Кроме того, из-за разного коэффи­циента термического расширения гра­фита и металлической основы (си. табл. 8) при охлаждении отливок в чугуне возникают структурные на­пряжения II рода, которые, постепенно возрастая, достигают предела упру­гости материала в местах коицентра_- щш напряжений (при пластинчатой

ЛАпме графита). Поэтому дополни­тельная внешняя нагрузка любой ве­тчины вызывает необратимые пласти­ческие деформации в материале, и чугун с пластинчатым графитом в ли­том состоянии, по существу, не имеет предела упругости [5]. Однако он может приобрести это свойство в ре­зультате «тренировки» различными на­грузками, приводящими к упрочнению металлической основы в местах кон­центрации напряжений. Этой же цели могут служить различные варианты термомеханической или термоцикли – ческон обработки [21, 22], что осо­бенно важно для высокоточных дета­лей прецизионных станков и других подобных машин.

Упрочнение металлической основы в местах концентрации напряжений происходит при естественном старе­нии отливок из чугуна с пластинчатым графитом (вылеживании) даже при отсутствии напряжений I рода, из-за протекания релаксацисжных процессов высоких напряжений Il рода. В ре­зультате возрастает сопротивляемость образованию пластических деформаций при вагружении небольшими нагруз­ками. Указанный процесс интенсифи­цируется при вылеживании отливок на воздухе, когда добавляется термо – Циклнческое воздействие изменений по­годных условий.

Модуль упругости чугуна E из-за графитовых включений ниже, чем у его металлической основы, так как образуются дополнительные обратимые деформации полостей, занятых графи­том, особенно заметные при больших нагрузках. Поэтому значение E умень­шается с увеличением нагрузки.

Все отмеченные явления становятся менее заметными при увеличении дис­персности пластинчатого графита до 100—200 мкм и особенно при его компактных формах (вермикулярный, шаровидный графит). Поэтому ковкий и высокопрочный чугуны при одина­ковой структуре металлической ос­новы имеют более высокую прочность, модуль упругости, пластичность; у них появляется предел упругости.

Наличие графитовых включений де­лает чугун, особенно с пластинчатым графитом, практически не чувстви­тельным к надрезам, что позволяет конкурировать ему с более прочной сталью по сопротивлению усталости и пределу выносливости. Включения графита обеспечивают высокую изно­состойкость чугуна в условиях трения скольжения со смазкой и т. д.

Серый чугун с пластинчатым гра­фитом. В табл. 16 приведены механи­ческие свойства и рекомендуемый хи­мический состав серого чугуна по ГОСТ 1412—85, а в табл. 17 — иекото-

16. Механические свойства н рекомендуемый состав серого чугуна (ГОСТ 1412—85)

Мае. доля элементов,

Чугуя

Si

Mn

Твердость HB-IO-1, МПа

Не более

143—229 163—229 170—241 170—241 170—241 170—241

180— 250

Счю

СЧ15 СЧ18 СЧ20 СЧ21 СЧ24 СЧ25 СЧЗО СЧ35

98 147 176 196 206 235 245 294 343

3,5-3,7 3,5—3,7 3,4—3,6 3,3—3,5 3,3—3,5 3,2—3,4 3,2—3,4 3,0—3,2 2,9—3,0

0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,12 0,12

2,2- 2,0- 1,9- 1,4- 1,4- 1,4- 1,4- 1,0- 1,0-

-2,6 -2,4 -2,3 -2,2 -2,2 -2,2 -2,2 -1,3 -1,1

0,5—0,8 0,5—0,8 0,5—0,7

0,3

0,2

0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

0,7- 0,7- 0,7- 0,7- 0,7- 0,7-

,0 -1,0 -1,0 -1,0 -1,0 ¦1,1

181— 255 197—269

Для^ Рнмечание. Чугуиы марок СЧ25 и выше обычно модифицируют FeSi, них содержание Si в таблице дано после введения модификатора.