Сч 20 твердость: СЧ20 – Чугун серый – Марочник стали и сплавов – Производитель тканых металлических сеток

alexxlab | 21.06.1984 | 0 | Разное

Содержание

СЧ20 – Чугун серый – Марочник стали и сплавов – Производитель тканых металлических сеток

Прямые телефоны в вашем городе ХарьковМобильный УкраинаКиевУфа

+380 57 716-23-91, 716-23-92

НАВИГАЦИЯ: Материалы -> Чугун серый     ИЛИ     Материалы -> Чугун-все марки

Характеристика материала СЧ20.
Марка : СЧ20
Классификация : Чугун серый
Применение: для изготовления отливок

Химический состав в % материала   СЧ20

ГОСТ   1412 – 79
C Si Mn S P
3.3 – 3.5
1.4 – 2.4
0.7 – 1до   0.15до   0.2

Механические свойства при Т=20oС материала СЧ20 .

СортаментРазмерНапр.sв sT d5y KCU Термообр.
мм МПа МПа % % кДж / м2
   200       
    Твердость материала   СЧ20   ,       HB 10 -1 = 143 – 255   МПа

Физические свойства материала СЧ20 .

TE 10– 5a 10 6lrCR 10 9
Град МПа 1/Град Вт/(м·град)кг/м3Дж/(кг·град) Ом·м
20 1   54 7100    
100   9.5     480  

Обозначения:

Механические свойства :
sв – Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT – Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5 – Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y – Относительное сужение , [ % ]
KCU – Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB – Твердость по Бринеллю , [МПа]

Физические свойства :
T – Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E – Модуль упругости первого рода , [МПа]
a – Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o – T ) , [1/Град]
l – Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r – Плотность материала , [кг/м3]
C – Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o – T ), [Дж/(кг·град)]
R – Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Марка сплава чугуна СЧ 20 (для печей)

Марка сплава чугуна СЧ 20

– СЧ 20 – чугун серый сплав железа с углеродом, в котором присутствует графит в виде хлопьевидных, пластинчатых или волокнистых включений.

3) Производство СЧ 20

– Исходным сырьем для получения чугуна являются железные руды,металлический лом и флюсы.

При производстве чугуна топливом служат в основном кокс, термоантрацит, природный газ.

Выплавляют чугун в доменных печах, представляющих собой вертикальную металлическую шахту, футерованную внутри огнеупорным кирпичом с высоким содержанием глинозема.
Как конструкционный материал серый чугун используются для широкого спектра изделий практически во всех отраслях машиностроительного комплекса. К числу наиболее крупных потребителей чугунного литья следует отнести автомобилестроение, станкостроение, тяжелое и металлургическое машиностроение, санитарно-техническую промышленность и пр.

В конструкции автомобилей и тракторов масса литых деталей из серого чугуна, например, составляет 15-25% от общей массы. Преимущественное применение серого чугуна обусловлено тем фактом, что в нем сочетаются высокая износостойкость и противозадирные свойства при трении с ограниченной смазкой, демпфирующая способность. Основная номенклатура изделий – это блоки, головки и гильзы цилиндров, крышки коренных подшипников двигателей, тормозные диски и диски сцепления, тормозные барабаны и другие детали, для которых серый чугун яв-ляется оптимально технологичным и экономичным конструкционным материалом.

Блоки цилиндров карбюраторных и дизельных двигателей изготавливают из низколегированных чугунов марки СЧ20, СЧ25, которые обеспечивают в стенках отливок толщиной 15-25 мм В =200-250 Н/мм2, а в более тонких стенках до 270 Н/мм2. Такого же типа чугуны обычно применяют для головок цилиндров дизельных двигателей и гильз цилиндров карбюраторных и дизельных двигателей. Основными требованиями к чугуну для гильз являются: перлитная структура матрицы (не более 5% феррита), графит среднепластинчатый неориентированный, твердость в пределах 200-250 НВ. В конструкции автомобильных дизельных, карбюраторных, а также тракторных двигателей широко применяют гильзы цилиндров из специальных легированных чугунов, чаще всего – фосфористые.

Для блоков и головок цилиндров тяжело нагруженных дизельных двигателей (автомобильных и судовых) применяют специальные легированные чугуны, а для головок цилиндров – высокоуглеродистые (более 3,5% С) легированные термостойкие чугуны. Эти требования выполняются при использовании для отливки гильз низколегированных чугунов, химический состав которых выбирают с учетом технологии формы, метода плавки, сечения отливки.

Чугунные распределительные валы дизельных и карбюраторных двигателей (легированные чугуны марки СЧ 25 и СЧ 30) имеют высокую износостойкость и широко применяются в автомобилестроении. Легирование молибденом, хромом, никелем обеспечивает хорошую закаливаемость и прокаливаемость чугуна, и заданную глубину отбеленного слоя (в отбеленных кулачках). Высокая твердость и износостойкость кулачков достигаются либо за счет поверхностной закалки чугуна, в структуре которого (в носике кулачков) имеются игольчатые карбиды, либо за счет поверхностного отбела чугуна в кулачках при кристаллизации в контакте с холодильником. Отбеленные кулачки предпочтительны в тяжелых условиях работы.

Тормозные диски, барабаны и нажимные диски сцепления, работающие в условиях сухого трения с высокими скоростями скольжения должны обеспечивать в паре с фрикционной пластмассой стабильный коэффициент трения и износостойкость. При многократных циклах торможения, во время которых в контакте фрикционной пары выделяется тепло, а затем быстро отводится, на поверхности чугунной детали образуются термические трещины, снижающие прочность. Для тормозных барабанов и дисков средней нагруженности чаще всего применяют серый чугун марки СЧ20 или СЧ25. В условиях высокой нагруженности деталей, когда на поверхности трения образуются термические трещины, применяют специальные высокоуглеродистые термостойкие чугуны с повышенным уровнем легирования. Для наиболее тяжелых условий работы рекомендуется использовать перлитные чугуны с вермикулярным графитом.

Маховики в процессе работы вращаются с частотой порядка 2500-8000 об/мин. Соответственно, в них возникают большие растягивающие напряжения, а поверхность маховика периодически трется о сопряженную рабочую поверхность. Трение с большими скоростями приводит к выделению тепла на поверхности трения, образованию усталостных термических трещин, снижающих прочность маховика. Требования повышенной прочности с учетом большой массы маховиков и толщины сечения обусловили применение для их изготовления серых чугунов марки СЧ25, СЧ30, СЧ35 (чем больше сечение отливки, тем выше марка). Выбранная марка чугуна должна обеспечивать получение в теле отливки прочности не ниже 200-250 Н/мм2. Если прочность чугуна СЧ 35 недостаточна для обеспечения условий работы маховиков, то необходимо применять чугуны с вермикулярным или шаровидным графитом.

Крышки коренных подшипников из серого чугуна применяют в основном в карбюраторных двигателях легковых автомобилей. Для обеспечения перлитной структуры и твердости не менее 200 НВ крышки подшипников отливают из серого чугуна марки СЧ25. Для тяжело нагруженных карбюраторных двигателей и для дизельных двигателей применяют крышки подшипников из ковкого чугуна или чугуна с шаровидным графитом.

Выпускные коллекторы подвергаются воздействию горячих агрессивных выхлопных газов и в процессе работы подвержены окислению, термическим деформациям, а иногда – растрескиванию. Во многих случаях серый чугун является экономичным и достаточно долговечным материалом для этих деталей. Учитывая, что коллекторы имеют тонкие стенки (3-7 мм), их отливают из чугунов марки СЧ15, СЧ20, которые для повышения жаростойкости легируют небольшими добавками хрома и никеля. Для термически нагруженных коллекторов применяют ковкий чугун, чугун с шаровидным графитом, а иногда – аустенитный чугун с шаровидным графитом, имеющим высокую термостойкость и стойкость против окисления.

В станкостроении серый чугун применяют для широкой номенклатуры литых деталей с массой от 0,1 кг до 100 тонн с толщиной стенок от 4 до 200 мм, работающих в самых разнообразных условиях. Классификация станкостроительных литых деталей из серого чугуна с учетом этого разнообразия конструкций и условий работы осуществляется в соответствии с ОСТ 2 МТ 21-2-83. При выборе марки чугуна конструктор в зависимости от класса, группы детали и приведенной толщины стенки отливки определяет необходимый минимальный уровень твердости и микроструктуры.

С учетом специфики большинства станкостроительных деталей, работающих преимущественно на жесткость, а не на прочность, предпочтение отдают чугунам, обладающим повышенной твердостью и пониженной пластичностью. Такие чугуны по химическому составу отличаются повышенным (против рекомендаций ГОСТ 1412-85) содержанием кремния и марганца при пониженном содержании углерода. Если невозможно получить необходимый уровень твердости чугуна, в направляющих применяют легирование, формовку с холодильниками и др.

Отливки из серого чугуна весьма широко и успешно используются для определенной номенклатуры деталей сменного металлургического оборудования: сорто- и листопрокатные валки, всевозможные изложницы для разливки слитков, шлаковые чаши и т.п.
Область применения чугуна СЧ 20

– Детали, работающие при среднем напряжении и на износ при малых (до 5 кгс/см2) удельных давлениях: столы, салазки, шкивы, кронштейны, детали текстильных, печатных и сельскохозяйственных машин.

Назначение чугуна СЧ 20

Чугун СЧ20 предназначен: 1. для изготовления отливок картеров, крышек, блоков цилиндров, тормозных барабанов, головок и гильз цилиндров и других деталей автомобиле- и тракторостроения; 2. для станин, станков, разметочных плит, гидроцилиндров, клапанов, оснований станков, салазок, столов в станкостроении; 3. для выхлопных труб, маховиков, фундаментальных рам картеров, крышек рабочих цилиндров, блоков и других ответственных деталей дизелестроения; 4. для зубчатых колес, шестерней, шкивов, рам редукторов, муфт сцепления, паровых цилиндров и других средненагруженных деталей химического машиностроения; 5. для деталей работающих при сжатии (башмаков, колонн) в строительстве; 6. для различных труб и радиаторов отопления; ней; 7. для отливок деталей горно-металлургического оборудования.

Преимущество чугуна СЧ 20

– чугун СЧ 20 сравнительно дешевый конструкционный материал. Он получил широкое распространение практически во всех отраслях машиностроения благодаря ценным литейным и технологическим свойствам. 

Жидкий чугун выпускают в ковши, откуда его выливают в формы или миксеры (сборники-смесители, где сплав сохраняется некоторое время в жидком состоянии). Полученные в печах чугуны разделяют на литейные и передельные. Литейные чугуны применяют для производства чугунных отливок, передельные — для производства стали. Для отливки изделий чугунплавят в вагранках, пламенных и электрических печах. Расплавленный при температуре 1380—1420° С жидкий чугун выпускают через летку в футерованные огнеупором литейные ковши для разливки чугуна по формам, изготовляемым из формовочного песка со связками. В последние годы применяют прогрессивные способы литья чугуна: под давлением, центробежным способом в оболочковые формы. Залитый в форму чугун находится в ней до момента полного перехода в твердое состояние, вначале расширяясь, а впоследствии давая усадку около 1 %. Отливку под давлением производят на специальных установках, состоящих из котла с расплавленным металлом, разъемных форм, механизма давления и раскрытия форм. Центробежный способ литья основан на принципе действия центробежных сил на металл, залитый во вращающуюся форму. Таким способом можно отливать различные изделия — трубы, кольца, втулки, сплошные и биметаллические.
#ПечнойМир #Чугун #СЧ20

Марка: сталь, металл СЧ20 – Петроградская Металлургическая Компания.

Марка: СЧ20
Марка : СЧ20
Классификация : Чугун серый
Применение: для изготовления отливок
Зарубежные аналоги:

C Si Mn S P
3.3 – 3.51.4 – 2.40.7 – 1до   0.15до   0.2

        Линейная усадка : 1.2   %

СортаментРазмерНапр.sв sT d5y KCU Термообр.
мм МПа МПа % % кДж / м2
Отливки, ГОСТ 1412-85  200      

    Твердость   СЧ20   ,             ГОСТ 1412-85 HB 10 -1 = 143 – 255   МПа

TE 10– 5a 10 6lrCR 10 9
Град МПа 1/Град Вт/(м·град)кг/м3Дж/(кг·град) Ом·м
20 1   54 7100    
100   9.5     480  


Зарубежные аналоги материала

Указаны как точные, так и ближайшие аналоги!

СШАГерманияЯпонияФранцияАнглияЕвросоюзИталияБельгияИспанияКитайШвецияБолгарияВенгрияПольшаРумынияЧехияАвстрияАвстралияInterИндияГолландияТайваньЛюксембургCOPANT
DIN,WNrJISAFNORBSENUNINBNUNEGBSSBDSMSZPNSTASCSNONORMASISOISNENCOPANT

Механические свойства :
sв – Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT – Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5 – Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y – Относительное сужение , [ % ]
KCU – Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB – Твердость по Бринеллю , [МПа]


Физические свойства :
T – Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E – Модуль упругости первого рода , [МПа]
a – Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o – T ) , [1/Град]
l – Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r – Плотность материала , [кг/м3]
C – Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o – T ), [Дж/(кг·град)]
R – Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Серый чугун

Химический состав серого чугуна (ГОСТ 1412-85)

Марка чугуна

Массовая доля элементов, %

C

Si

Mn

P

S

не более

СЧ10

3,5-3,7

2,2-2,6

0,5-0,8

0,3

0,15

СЧ15

3,5-3,7

2,0-2,4

0,5-0,8

0,2

0,15

СЧ20

3,3-3,5

1,4-2,4

0,7-1,0

0,2

0,15

СЧ25

3,2-3,4

1,4-2,2

0,7-1,0

0,2

0,15

СЧ30

3,0-3,2

1,3-1,9

0,7-1,0

0,2

0,12

СЧ35

2,9-3,0

1,2-1,5

0,7-1,1

0,2

0,12

Рекомендуемый химический состав для серого чугуна в соответствии со стандартными марками по ISO

Марка чугуна

Массовая доля элементов, %

C

Si

Mn

P

S

не более

100

3,5-3,8

2,3-2,8

0,4-0,8

0,2

0,06-0,15

150

3,4-3,7

2,1-2,6

0,5-0,8

0,2

0,06-0,15

200

3,2-3,5

1,8-2,3

0,6-0,8

0,2

0,06-0,15

250

3,1-3,4

1,6-2,1

0,6-0,8

0,15

0,06-0,12

300

3,0-3,2

1,3-1,9

0,7-0,9

0,1

0,06-0,12

350

2,9-3,1

1,1-1,5

0,8-1,0

0,1

0,06-0,12

 Ориентировочные данные о временном сопротивлении при растяжении и твердости в стенках отливки различного сечения (ГОСТ 1412-85)

Марка чугуна

Толщина стенки отливки, мм

4

8

15

30

50

80

150

Временное сопротивление при растяжении, МПа, не менее

СЧ10

140

120

100

80

75

70

65

СЧ15

220

180

150

110

105

90

80

СЧ20

270

220

200

160

140

130

120

СЧ25

310

270

250

210

180

165

150

СЧ30

330

300

260

220

195

180

СЧ35

380

350

310

260

225

205

Твердость НВ, не более

СЧ10

205

200

190

185

156

149

120

СЧ15

241

224

210

201

163

156

130

СЧ20

255

240

230

216

170

163

143

СЧ25

260

255

245

238

187

170

156

СЧ30

270

260

250

197

187

163

СЧ35

290

275

270

229

201

179

Физические свойства серого чугуна с пластинчатым графитом (ГОСТ 1412-85)

Марка чугуна

Плотность, кг/м3

Линейная усадка, %

Модель упругости при растяжении, х 103 МПа

Удельная теплоемкость при температуре от 20 до 200ºС, Дж/(кг*К)

Коэффициент линейного расширения при температуре от 20 до 200ºС, 1/ ºС

Теплопроводность при 20 ºС, Вт/(м*К)

СЧ10

6,8*103

1,0

700-1100

460

8,0*10-6

60

СЧ15

7,0*103

1,1

700-1100

460

9,0*10-6

59

СЧ20

7,1*103

1,2

850-1100

480

9,5*10-6

54

СЧ25

7,2*103

1,2

900-1100

500

10,0*10-6

50

СЧ30

7,3*103

1,3

1200-1450

525

10,5*10-6

46

СЧ35

7,4*103

1,3

1300-1550

545

11,0*10-6

42

Отливки из серого чугуна (по ГОСТ 1412-85 ИСО и национальным стандартам) — Литейный завод “Символ”

Серый чугун — технологичный материал, обладает хорошей жидкотекучестью, малой склонностью к образованию усадочных дефек­тов по сравнению с чугуном других типов. Из него можно изготовлять отливки самой слож­ной конфигурации с толщиной стенок от 2 до 500 мм.

В основу стандартизации серого чугуна (СЧ) заложены принципы регламентирования минимально допустимого значения временно­го сопротивления разрыву при растяжении.

Марки, механические свойства серого чу­гуна по ГОСТ 1412-85, ИСО 185 и националь­ным стандартам некоторых стран приведены в табл. 1-3.

1. Отечественные марки серого чугуна и зарубежные аналоги

Украина, Россия, ГОСТ 1412-85ИСО 185Великобритания, BS 1452Германия, DIN 1691США, ASTM А48Япония, JIS G5501
СЧ 10100100GG-1020 BFC 100
СЧ 15150150GG-1525 BFC 150
СЧ 18180
СЧ 20200200GG-2030 BFC 200
СЧ 21220
СЧ 24
СЧ 25250250GG-2535 BFC 250
40 В
СЧ 30300300GG-3045 BFC 300
СЧ 35350350GG-3550 ВFC 350

По ГОСТ 1412-85 марка серого чугуна определяется показателем временного сопро­тивления чугуна при растяжении.

Условное обозначение марки включает бу­квы СЧ — серый чугун и цифровое обозначение величины минимального временного сопро­тивления при растяжении в (Н/мм2) х10-1:

СЧ 20 ГОСТ 1412-85.

Механические свойства серого чугуна обеспечиваются в литом состоянии или после термической обработки.

Поскольку значения прочности чугуна данной марки в отливке зависят от скорости охлаждения, определяемой толщиной стенки (диаметром) отливки, в стандартах приводятся минимальные значения временного сопротивления при растяжении σв в отдельно отлитых пробных заготовках других диаметров или сечений из СЧ каждой марки (табл. 2).

2. Механические свойства серых чугунов

Стандарт

Марка чугуна

Толщина стенки, мм

Временное сопротивление при растяжении, Н/мм2, не менее

Твердость НВ

ГОСТ 1412-85

СЧ 10

4

8

15

30

50

80

150

140

120

100

80

75

70

65

205

200

190

185

156

149

120

СЧ-15

4

8

15

30

50

80

150

220

180

150

110

105

90

80

241

224

210

201

163

156

130

СЧ-18

30

180

СЧ 20

4

8

15

30

50

80

150

270

220

200

160

140

130

120

255

240

230

216

170

163

143

СЧ 21

30

300

СЧ 25

4

8

15

30

50

80

150

310

270

250

210

180

165

150

260

255

245

238

187

170

156

СЧ 30

4

8

15

30

50

80

150

330

300

260

220

195

180

270

260

250

197

187

163

СЧ 35

4

8

15

30

50

80

150

380

350

310

260

225

205

290

275

270

229

201

179

Классификация серого литейного чугуна по международному стандарту ИСО 185 включает шесть классов, устанавливаемых на основании результатов механических испыта­ний на растяжение образцов, вырезанных из различных литейных проб.

Характерным показателем, определяющим марку чугуна, является временное сопротивле­ние при растяжении σв образцов из отдельно отлитых цилиндрических проб диаметром 30 мм.

По стандарту Германии DIN 1691 в зака­зе на отливки должно быть однозначно указа­но: является ли характерным свойством вре­менное сопротивление при растяжении или твердость по Бринеллю. В зависимости от это­го маркировка чугунов обозначается по-разному. Например:

Чугун DIN 1691-GG-25

или

Чугун DIN 1691-GG-210 НВ

Данные овременном сопротивлении при растяжении, приведенные в табл. 2, являются гарантированными в отливках.

Связь между толщиной стенки (2,5… 80 мм) и твердостью отливки из различных марок СЧ представлена в стандарте DIN 1691 в регла­ментированном виде (табл. 2а), что позволяет правильно и точно устанавливать твердость для заданного интервала толщин стенок отливок.

2а. Твердость по Бринеллю отливок из серого чугуна по стандарту Германии DIN 1691

Марка чугуна *

Толщина стенки, мм

Твердость по Бринеллю НВ **

минимум

максимум

GG-150HB

2,5…5

5…10

10…20

20…40

40…80

210

185

170

160

150

GG-170HB

2,5…5

5…10

10…20

20…40

40…80

170

140

125

110

100

260

225

205

185

170

GG-190HB

4…5

5…10

10…20

20…40

40…80

190

170

155

135

120

275

260

230

210

190

GG-220HB

5…10

10…20

20…40

40…80

200

180

160

145

275

250

235

220

GG-240HB

10…20

20…40

40…80

200

180

165

275

255

240

GG-260HB

20…40

40…80

200

185

275

260

В марке чугуна указаны значения твердости, соответствующие стенке отливки толщиной 15 мм, кроме GG-260 НВ.

** Интервал твердости годен только для указанной области толщин стенок. Интервал твердости может быть уже, но разница должна быть не менее 40 НВ.

3. Характеристика и назначение некоторых отливок из серого чугуна

Марка чугунаХарактеристикаНазначение
СЧ 10Неответственные отливки, к
которым предъявляется требование легкости обработки,
а не прочности
Плиты, грузы, корыта, крышки, кожухи, основания с привертными направляющими
СЧ 15Малоответственные отливки с толщиной стенки s = 8… 15 мм; невысокие требова­ния к износостойкостиДетали сложной конструкции при недопустимости большого коробления и невозможности проведения их термообработки старением; маховики, шкивы, порш­невые кольца, арматура; сосуды, работающие под дав­лением: тонкостенные отливки с развитыми габаритными размерами небольшой массы; детали весов, текстильных, швейных и др. машин
СЧ 18Ответственные отливки с s = 8…25 мм; детали, подвергающиеся средним на­пряжениям и давлениямОснования станков, детали корпусов, крупные шки­вы, зубчатые колеса, блоки цилиндров, поршни и поршневые кольца и др.
СЧ 20Ответственные отливки с s= 10…30 мм; детали тре­бующие значительной проч­ности и работающие при температуре до 300 °СКорпуса, блоки цилиндров, зубчатые колеса, станины с направляющими большинства металлорежущих станков, диски сцепления, тормозные барабаны и т.п.
СЧ 24Ответственные отливки с s = 20…40 мм; детали, рабо­тающие при температуре до 300 °СБлоки автомобильных цилиндров, гильзы двигате­лей, поршни, тяжелонагруженные зубчатые колеса, кокильные формы и т.п.
СЧ 25Ответственные сложные отливки с s = 20…60 мм; детали, работающие при температуре до 300 °СКорпуса насосов и гидроприводов, поршни и гильзы дизелей и бесклапанных двигателей, цилиндры и головки дизелей; рамы, штампы для холодной вы­тяжки и детали, работающие под высоким давлени­ем; блоки цилиндров, головки блоков, гильзы авто­мобилей и тракторов, станины станков; клапаны и кулачки распределительных механизмов
СЧ 30Ответственные высоко-нагруженные отливки с s= 20… 100 мм; детали, рабо­тающие при температуре до 300 °СЦилиндры и крышки паровых машин, малые колен­чатые валы, клапаны и кулачки распределительных механизмов; зубчатые колеса, цепные звездочки, тормозные барабаны, муфты, диски сцепления, кла­паны, поршневые кольца; станины ножниц и прес­сов, блоки и плиты многошпиндельных станков, станины с направляющими револьверных, автоматиче­ских и других интенсивно нагруженных станков
СЧ 35Ответственные высоконагру-женные отливки cs>20 ммКрупные толстостенные втулки, крупные коленчатые валы; цепные звездочки, зубчатые и червячные коле­са, тормозные барабаны, муфты, диски сцепления, клапаны, поршневые кольца

Серый чугун – свойства, состав и марки

Серый чугун

Серый чугун называется так, благодаря включениям графита, которые дают характерный оттенок  на изломе. Он обладает хорошими литейными свойствами, которые обеспечивают широкое применение в машиностроении. Отливки из серого чугуна обладают высокой прочностью и износостойкостью.

Маркировка серого чугуна

Технические характеристики серого чугуна для изготовления отливок, в Украине регламентируется ГОСТ 1412-85 «Чугун с пластинчатым графитом для отливок. Марки».

Маркировка чугуна с пластинчатым графитом (серого чугуна) состоит из букв СЧ (первые буквы слов «серый чугун») и двух цифр, которые отображают предел прочности при растяжении σB (в кгс/мм2). Например, чугун с маркировкой СЧ35 означает —  это серый чугун с пластинчатым графитом, у которого с предел прочности на растяжение не ниже — 35 кгс/мм2.

Химический  состав серого чугуна

Оптимальное значение по содержанию углерода в сером чугуне составляет 2,4-3,7%. Если концентрация будет более низкой — углерод полностью растворится в железе, более высокая концентрация приведет к потере твердости и упругости.

Содержание кремния может варьироваться от 1,2 до 2,5%. Кремний является участником процесса графитизации, при этом повышается твердость металла и снижается его вязкость. Влияние этих элементов должно рассматриваться в совокупности, с учетом их суммарной концентрации.

Сера вступает в реакцию с железом и образовывет сульфид FeS, снижающий прочность и пластичность сплава. Содержание серы может быть не более 0,12-0,15%.

Для смягчения влияния серы используется марганец, который способствует образованию свободных карбидов железа. Количество добавляемого марганца зависит от содержания серы, и может составлять от 0,5 до 1.1%.

Доля фосфора не превышает 0,2-0,3%. Фософор образует включения фосфидной эвтектики, которая увеличивает твердость и износоустойчивость.

Также, в зависимости от марки чугуна, в его составе могут быть следующие элементы:

  • хром – увеличивает карбидообразование, при этом повышается твердость и прочность чугуна;
  • олово — способствует равномерному распределению твердости по разным сечениям;
  • никель и молибдена – повышают сопротивляемость коррозийным процессам и улучшают обрабатываемость;
  • медь — ускоряет графитизацию, увеличивает упругость и стойкость к коррозии, улучшает обрабатываемость;
  • сурьма – (содержание до 0,08%) влияет на процесс кристаллизации.

Как химические элементы влияют на свойства серого чугуна:

  1. Углерод (C) — приводит к понижению прочности, повышению пластичности, улучшению литейных свойств, а также в наибольшей степени способствует графитизации чугуна.
  1. Кремний (Si) — приводит к укрупнению включений графита, повышению механических свойств, улучшению литейных свойств, способствует графитизации. Если содержание кремния больше 3% снижает пластичность.
  1. Марганец (Mn) — удаляет серу и раскисляет чугун; приводит к торможению процесса графитизации, повышению склонности к отбелу, дисперсности перлита, механических свойств (содержание марганца 0,7-1,3%, дальнейшее увеличение доли имеет обратное действие), увеличивает усадку.
  1. Сера (S) — является вредной примесью. Сера образует с железом легкоплавкую эвтектику (температура плавления 985°C). При размещении на границах кристаллов, она снижает механические свойства чугуна, его жидкотекучесть, повышает усадку, придает чугуну «красноломкость» (образование трещин при высоких температурах).
  1. Фосфор (P) — является вредной примесью, способствует повышению жидкотекучести и хрупкости (содержание фосфора в машиностроительных отливках не должно превышать 0,2%).
  1. Никель (Ni) — является легирующим элементом, выравнивающим механические свойства отливок со стенками разной толщины, приводит к повышению твердости, коррозионной стойкости и обрабатываемости резанием.
  1. Медь (Cu) — способствует графитизации, увеличению жидкотекучести, повышению прочности и твердости.
  1. Хром (Cr)  — тормозит процесс графитизации, приводит к измельчению графита, повышению дисперсности перлита, прочности, твердости, понижению пластичности и литейных свойств.
  1. Титан (Ti)  — способствует графитизации (при содержании до 0,05%), при большем содержании тормозит этот процесс, повышает механические свойства.
  1. Магний (Mg) — способствует графитизации (при содержании до 0,01%), при большем содержании увеличивает отбел, является сильным десульфуратором.
  1. Молибден (Mo) — является легирующим элементом, который замедляет графитизацию, способствует карбидообразованию, повышению твердости (без ухудшения обрабатываемости) и сопротивлению износу.

Рекомендуемый химический состав серого чугуна для отливок согласно ГОСТ 1412-85, приведен в табл. 1.

Таблица 1: Химический состав серого чугуна по ГОСТ 1412-85

МаркаМассовая доля элементов, %
Основные компонентыПримеси, не более
CSiMnPS
СЧ103,5-3,72,2-2,60,5-0,80,30,15
СЧ153,5-3,72,0-2,40,5-0,80,20,15
СЧ203,3-3,51,4-2,40,7-1,00,20,15
СЧ253,2-3,41,4-2,20,7-1,00,20,15
СЧ303,0-3,21,3-1,90,7-1,00,20,12
СЧ352,9-3,01,2-1,50,7-1,10,20,12

 

Классификация серого чугуна в зависимости от структуры

Состав и структура серого чугуна напрямую влияет на его свойства, а также применение конкретной марки чугуна. Скорость охлаждения после затвердевания является одним из важных факторов, которые влияют на формирование металлической основы.

Перлитная основа. Если отливка охлаждается быстро, перлитная структура составит  большую долю, которая состоит из феррита и карбида, а также тонких пластинок графита. Чугун на перлитной основе имеет высокую твердость и прочность.

Ферритно-перлитная. При медленном охлаждении в структуре серого чугуна увеличивается доля феррита – сплава железа с оксидами Fe2O3 и других металлов. Такая основа, которая состоит из феррита, перлита и пластинчатого графита, имеет более высокую пластичность.

Ферритная основа образуется при быстром охлаждении. Она состоит из вязкого феррита и свободного углерода в виде пластинок графита. Присутствие пластинок графита приводит к ухудшению механических свойств чугуна, снижает его прочность и сопротивляемость растяжению. В то же время графит:

  • повышает износостойкость;
  • улучшает обрабатываемость;
  • снижает усадку в процессе литья;
  • гасит вибрацию деталей.

Таблица 2: Физические свойства чугуна с пластинчатым графитом

Наименование параметраВеличина параметра для марки
СЧ10СЧ15СЧ20СЧ25СЧ30СЧ35
Плотность ρ, кг/м36,8·1037,0·1037,1·1037,2·1037,3·1037,4·103
Линейная усадка ε, %1,01,11,21,21,31,3
Модуль упругости при растяжении, Е·10-2 МПа700-1100700-1100850-1100900-11001200-14501300-1450
Удельная теплоемкость при температуре от 20 до 200°С, С, Дж (кг·К)460460480500525545
Коэф. линейного расширения при температуре от 20 до 200°С, α 1/°С8,0·10-69,0·10-69,5·10-610,0·10-610,5·10-611,0·10-6
Теплопроводность при 20°С, λ, Вт(м·К)605954504642

Серый чугун и его механические свойства

Серый чугун обладает такими основными характеристиками, которые обеспечивают его применение в литейном производстве:

  • небольшая температура отвердевания;
  • высокая жидкотекучесть;
  • отсутствие склонности к образованию раковин;
  • малая объемная усадка.

При этом для конечного пользователя отливок из серого чугуна большое значение имеют следующие показатели:

  • прочность серого чугуна;
  • износостойкость при трении;
  • герметичность, то есть устойчивость к образованию трещин и пор.

Эти показатели зависят от структуры и твердости серого чугуна. Чем меньше размеры графитовых пластинок, тем выше эти показатели. Детали, подвергающиеся постоянным ударно-абразивным нагрузкам, должны обладать особенно высокой твердостью. Герметичность важна в таких изделиях, как трубопроводы, насосы и компрессоры, гидравлические приводы, которые эксплуатируются в условиях большого давления жидкостей или газов. При этом степень герметичности зависит от параметров текучести, изменения давления и наличия транзитной микропористости.

Наибольшей прочностью обладает перлитный серый чугун. Это позволяет применять его в производстве деталей машин, которые подвергаются высокой нагрузке.

Серый чугун склонен к растрескиванию при сварке, а некоторые сорта вообще не поддаются сварке.

Таблица 3: Механические свойства серого чугуна по ГОСТ 1412-85

МаркаМарка чугуна по СТ СЭВ 4560-84Временное сопротивление при растяжении σВ, МПа, (кгс/мм2), не менее
СЧ1031110100 (10)
СЧ1531115150 (15)
СЧ18180 (18)
СЧ2031120200 (20)
СЧ21210 (21)
СЧ24240 (24)
СЧ2531125250 (25)
СЧ3031130300 (30)
СЧ3531135350 (35)

Структура чугуна зависит от толщины стенок чугунных отливок. В зависимости от толщины стенки отливки, чугун кристаллизуется и охлаждается с различной скоростью (чем толще стенка отливки, тем ниже скорость охлаждения и тем больше выделяется графита в структуре чугуна и тем ниже прочностные характеристики материала отливки). Зависимость прочностных характеристик чугуна от толщины стенок отливок приведена в табл. 4.

Таблица 4: Ориентировочные данные о временном сопротивлении при растяжении и твердости в стенках отливок различного сечения по ГОСТ 1412-85

Марка чугунаТолщина стенки отливки, мм
4815305080150
Временное сопротивление при растяжении, МПа, не менее
СЧ1014012010080757065
СЧ152201801501101059080
СЧ20270220200160140130120
СЧ25310270250210180165150
СЧ30330300260220195180
СЧ35380350310260225205
Твердость НВ, не более
СЧ10205200190185156149120
СЧ15241224210201163156130
СЧ20255240230216170163143
СЧ25260255245238187170156
СЧ30270260250197187163
СЧ35290275270229201179

 

 

 

Твердость чугуна по бринеллю – Яхт клуб Ост-Вест

Серый чугун технологичный материал, обладает хорошей жидкотекучестью, малой склонностью к образованию усадочных дефектов по сравнению с чугуном других типов. Из него можно изготовлять отливки самой сложной конфигурации с толщиной стенок от 2 до 500 мм.
В основу стандартизации серого чугуна (СЧ) заложены принципы регламентирования минимально допустимого значения временного сопротивления разрыву при растяжении.
Марки, механические свойства серого чугуна по ГОСТ 1412-85, ИСО 185 и национальным стандартам некоторых стран приведены в табл. 58 – 60.

По ГОСТ 1412-85 марка серого чугуна
определяется показателем временного сопротивления чугуна при растяжении. Условное обозначение марки включает буквы СЧ – серый чугун и цифровое обозначение величины минимального временного сопротивления при растяжении
в МПа х 10 -1 :
СЧ 20 ГОСТ 1412-85.

Механические свойства серого чугуна обеспечиваются в литом состоянии или после термической обработки.
Поскольку значения прочности чугуна данной марки в отливке зависят от скорости охлаждения, определяемой толщиной стенки (диаметром) отливки, в стандартах приводятся минимальные значения σ в в отдельно отлитых пробных заготовках других диаметров или сечений из СЧ каждой марки (табл. 59).

Классификация серого литейного чугуна по международному стандарту ИСО 185
включает шесть классов, устанавливаемых на основании результатов механических испытаний на растяжение образцов, вырезанных из различных литейных проб.
Характерным показателем, определяющим марку чугуна, является временное сопротивление при растяжении стд образцов из отдельно отлитых цилиндрических проб диаметром 30 мм.

По стандарту Германии DIN 1691
в заказе на отливки должно быть однозначно указано:
является ли характерным свойством временное сопротивление при растяжении или твердость по Бринеллю ? В зависимости от этого маркировка чугунов обозначается по-разному. Например:

Чугун DIN 1691-GG-25 или Чугун DIN 1691-GG-210 НВ

Данные о временном сопротивлении при растяжении, приведенные в табл. 59, являются гарантированными в отливках.
Связь между толщиной стенки (2,5-80 мм) и твердостью отливки из различных марок СЧ представлена в DIN 1691 в регламентированном виде (табл. 59в), что позволяет правильно и точно устанавливать твердость для заданного интервала толщин стенок отливок.


58. Отечественные марки серого чугуна и зарубежные аналоги

Россия,
ГОСТ 1412-85
ИСО 185Великобритания,
BS 1452
Германия,
DIN 1691
США,
ASTM A 48
Япония,
JIS G 5501
СЧ 10100100GO-1020 ВFC 100
СЧ 15150150GG-1525 ВFC 150
СЧ 18180
СЧ 20200200GG-20ЗОВFC 200
СЧ 21220
СЧ 24
СЧ 25250250GG-2535 ВFC250
40 В
СЧ 30300300GG-3045 ВFC 300
СЧ 35350350GO-3550 ВFC 350

59. Механические свойства отечественных и зарубежных серых чугунов

30

* Приливная проба диаметром 30 мм.
** Приливная проба диаметром 50 мм.
*** Ориентировочные данные.

СтандартМарка чугунаТолщина стенки, ммВременное сопротивление при растяжении, МПа, не менееТвердость НВ
ГОСТ 1412-85СЧ 104
8
15
30
50
80
150
140
120
100
80
75
70
65
205
200
190
185
156
149
120
ИСО 1851002,5 – 10
10 – 20
120
90

BS 145210030100
DIN 1691GG-105 – 40100
ASTM A 4820В30,5138
JIS G 5501FC 1004 – 5098,1201
ГОСТ 1412-85СЧ 154
8
15
30
50
80
150
220
180
150
110
105
90
80
241
224
210
201
163
156
130
ИСО 1851502,5 – 10
10 – 20
20 – 30
30 – 50
155
130
115
105



ИСО 18515020 – 40
40 – 80
80 – 150
150 – 300
120 *
110 *
100 *
90 **



BS 145215030150
DIN 1691GG-152,5 – 5
5 – 10
10 – 20
20 – 40
40 – 80
80 – 150
150 – 300
180
155
130
120
110
100
90***






ASTM A 4825В30,5172205
JIS G 5501FC 1504 – 8
8 – 15
15 – 30
30 – 50
186
167
147
127
241
223
212
201
ГОСТ 1412-85СЧ 1830180
BS 145218030180
ГОСТ 1412-85СЧ 204
8
15
30
50
80
150
270
220
200
160
140
130
120
255
240
230
216
170
163
143
ИСО 1852002,5 – 10
10 – 20
20 – 30
30 – 50
205
180
160
145



ИСО 18520020 – 40
40 – 80
80 – 150
150 – 300
170*
150*
140**
130**



BS 145220030200
DIN 1691GG-202,5 – 5
5 – 10
10 – 20
20 – 40
40 – 80
80 – 150
150 – 300
200 – 300
205
180
170
150
140
130 ***






ASTM A 48З0В30,5207
JIS G 5501FC 2004- 8
8 – 15
15 – 30
30 – 50
235
216
196
167
255
235
223
217
ГОСТ 1412-85СЧ 2130300
BS 145222030220
ГОСТ 1412-85СЧ 24240
ГОСТ 1412-85СЧ 254
8
15
30
50
80
150
310
270
250
210
180
165
150
260
255
245
238
187
170
156
ИСО 1852504 – 10
10 – 20
20 – 30
30 – 50
250
225
205
185



ИСО 18525020 – 40
40 – 80
80 – 150
150 – 300
210 *
190 *
170 **
130 **



BS 145225030250
DIN 1691GG-255 – 10
10- 20
20 – 40
40 – 80
80 – 150
150 – 300
250 – 350
225
210
190
170
160 ***





ASTM A 4835В30,5241
ASTM A 4840В30,5276
JIS G 5501FC 2504 – 8
8 – 15
15 – 30
30 – 50
275
255
245
216
269
248
241
224
ГОСТ 1412-85СЧ 304
8
15
30
50
80
150

330
300
260
220
195
180

270
260
250
197
187
163
ИСО 18530010 – 20
20 – 30
30 – 50
270
245
225


ИСО 18530020 – 40
40 – 80
80 – 150
150 – 300
250 *
220 *
210 **
190 **



BS 145230030300262
DIN 1691GG-3010 – 20
20 – 40
40 – 80
80 – 150
150 – 300
300 – 400
250
220
210
190




ASTM A 4845В30,5310
JIS G 5501FC 3008 – 15
15 – 30
30 – 50
304
294
265
269
262
248
ГОСТ 1412-85СЧ 354
8
15
30
50
80
150

380
350
310
260
225
205

290
275
270
229
201
179
ИСО 18535010 – 20
20 – 30
30 – 50
315
290
270


ИСО 18535020 – 40
40 – 80
80 – 150
150 – 300
290 *
260 *
230 **
210 **



BS 145235030350
DIN 1691GG-3510 – 20
20 – 40
40 – 80
80 – 150
150 – 300
350 – 450
290
260
230
210 ***




ASTM A 4850В30,5345
JIS G 5501FC 35015 – 30
30 – 50
343
314
277
269
ASTM A 4855В30,5379
ASTM A 4860В30,5414


59а. Механические свойства серого чугуна, не предусмотренные ГОСТом и
приведенные в приложениях к некоторым национальным стандартам

ГОСТ 1412-85
СЧ 10
СЧ 15
СЧ 20
СЧ 25
СЧ 30
СЧ 35

Марка чугунаσ изг,
МПа
σсж ,
МПа
τср ,
МПа
КС,
кДж/м
Е·10 -3 , МПаσ изг -1,
МПа
K, МПа·м 1/2
280
350
420
490
560
630
530
650
800
950
1100
1250
110
150
200
250
300
350

10
20
40
60
80
70 – 110
70 – 110
85 – 110
90 – 110
125 – 145
130 – 160

70
90
110
140
160

10
15
20
25
25
DIN 1691
GG-15
GG-20
GG-25
GG-30
GG-35
250
290
340
390
490
600
720
840
960
1080
170
230
290
345
400




78 – 103
88 – 113
103 – 118
108 – 137
123 – 143
70
90
120
140
145
10
13
15
18
20
BS 1452
150
180
220
260
300
350
400






600
672
768
869
960
1080
1200
173
207
253
299
345
403
460






100
109
120
128
135
140
145
68
81
99
117
136
145
152






59б. Классы твердости серого чугуна по ИСО 185

Класс
твердости
Пределы изменения
твердости НВ
Класс
твердости
Пределы изменения
твердости НВ
Н 145170 maxН 215190 – 240
Н 175150 – 200Н 235210 – 260
Н 195170 – 220Н 255230 – 280

В стандарте Великобритании BS 1452 представлено семь марок серого чугуна.
Стандарт США ASTM А 48 включает девять марок чугуна. Условное обозначение марки включает цифровое обозначение и букву “В” Число определяет временное сопротивление разрыву (фунтах/кв. дюйм), например:

20В ASTM A 48.

Стандарт Японии JIS G 5501 включает шесть марок чугуна. Условное обозначение марки включает буквы FC и цифровое обозначение величины минимального временного сопротивления при растяжении в МПа х 10 -1 , например:

FC 25 JIS G 5501.

Механические свойства чугуна, обеспечивающие долговечность и надежность изделия, не предусмотренные ГОСТом и приведенные в приложении национальных стандартов, даны в табл. 59а.
В большинстве национальных стандартов на серые чугуны, регламентирующих механические свойства, химический состав чугунов не оговаривается, кроме стандартов России и США.

59в. Твердость по Бринеллю отливок из серого чугуна по DIN 1691

* В марке чугуна указаны значения твердости, соответствующие стенке отливки толщиной 15 мм, кроме GG-260 НВ.

** Интервал твердости годен только для указанной области толщин стенок. Интервал твердости может быть ухе, но разница должна быть не менее 40 НВ.

Марка чугуна *Толщина стенки, ммТвердость по Бринеллю НВ **
минимуммаксимум
GG-150HB2,5 – 5
5 – 10
10 – 20
20 – 40
40 – 80




210
185
170
160
150
GG-170HB2,5 – 5
5 – 10
10 – 20
20 – 40
40 – 80
170
140
125
110
100
260
225
205
185
170
GG-190HB4 – 5
5 – 10
10 – 20
20 – 40
40 – 80
190
170
155
135
120
275
260
230
210
190
GG-220HB5 – 10
10 – 20
20 – 40
40 – 80
200
180
160
145
275
250
235
220
GG-240HB10 – 20
20 – 40
40 – 80
200
180
165
275
225
240
GG-260HB20 – 40
40 – 80
200
185
275
260

60. Область применения серого чугуна наиболее распространенных марок

Условные напряжения изгиба примерно до 50 МПа

Условные давления между трущимися поверхностями 2 2 МПа

Высокая герметичность

Станины ножниц и прессов, блоки и плиты многошпиндельных станков, патроны токарных станков, зубчатые колеса

Направляющие плиты, станины с направляющими револьверных, автоматических, токарных и других интенсивно нагруженных станков; муфты, кулачки

Гидроцилиндры, корпуса гидронасосов, компрессоров и золотников высокого давления

Жаростойкость и повышенная прочность

Кокильные формы, выпускные трубы, фитинги

Условные напряжения изгиба примерно до 30 МПа

Условные давления между трущимися поверхностями > 0,5 МПа
(> 0,15 МПа в отливках массой более 10 т) или подверженность поверхностной закалке

Высокая герметичность

Станины долбежных станков, вертикальные стойки фрезерных, строгальных и расточных станков

Станины с направляющими большинства металлорежущих станков, зубчатые колеса, маховики, тормозные барабаны, диски сцепления

Гидроцилиндры, гильзы, корпуса гидронасосов, золотников и клапанов среднего давления (до 8 МПа)

Средняя прочность и хорошая обрабатываемость

Корпусные детали

Условные напряжения примерно до 10 МПа

Давление между трущимися поверхностями ≤ 0,5 МПа

Основания большинства станков, ступицы, корпуса клапанов и вентилей и другие детали сложной конфигурации при недопустимости большого коробления и невозможности получения их старения Тонкостенные отливки с большими габаритными размерами небольшой массы

Салазки, столы, корпуса задних бабок, корпуса маточных гаек, зубчатые колеса, кронштейны, люнеты, вилки переключения, шкивы, планшайбы

износ не имеет большого значения;

деформации (коробления) должны быть минимальны

Корыта, крышки, кожухи

Основания привертными направляющими, плиты, стойки, подшипники, втулки

Марка чугунаТребования к деталямИзготовляемые детали
СЧ 30
СЧ 25
СЧ 20
СЧ 18
СЧ 15
СЧ 10

Детали из чугуна, марок СЧ 30 и СЧ 20, которые должны обладать преимущественной износоустойчивостью в трущейся паре, рекомендуется ставить сопряженно с деталями из чугуна соответственно маркам СЧ 20 и СЧ 15 за исключением следующих случаев:

а) когда обе детали в трущейся паре должны быть в равной мере износоустойчивы и основной деталью является верхняя;
б) когда условия эксплуатации создают возможность абразивного износа.

В этих случаях обе составляющие трущейся пары следует изготовлять из чугуна одной марки.

2.1. Чугуны

Чугуном называют сплав железа, углерода (более 2,14 %) и других элементов (кремния, марганца, фосфора, серы и др.). В чугуне углерод может находиться в химически связанном состоянии в виде цементита (Fe3C) и в свободном состоянии в виде включений графита.

Серый чугун обладает хорошими технологическими свойствами и низкой стоимостью, в настоящее время является распространенным литейным материалом.

Серым называют такой чугун, в котором весь углерод или большая его часть находится в виде графита, а в связанном состоянии (в форме цементита) углерода содержится не более 0,8 %. Излом такого чугуна имеет серый цвет.

Из серого чугуна изготовляют самые разнообразные литые детали – от простых до сложных. Отливки хорошо обрабатываются на металлорежущих станках. Пример условного обозначения серого чугуна по ГОСТ 1412-85:

Буквы «СЧ» означают серый чугун, число (25) – значение временного сопротивления при растяжении (σв), МПа·10 -1 .

Его механические свойства зависят от величины зерна металла, от размеров и характера распределения включений графита и др. В обычном сером чугуне графит кристаллизуется в виде пластинок, которые расчленяют основную металлическую массу и действуют как внутренние трещины. По этой причине серый чугун с пластинчатым графитом обладает низкой прочностью и малой пластичностью (до 0,3 %).

Серый чугун обладает способностью рассеивать вибрационные колебания при переменных нагрузках. Это свойство называют циклической вязкостью. Серый чугун имеет хорошие литейные свойства, а отдельные марки обладают достаточно высокой прочностью и износостойкостью.

В сером чугуне обычно содержится 2,9–3,6 % С; 1,5–3,5 % Si; 0,4–1 % Mn; 0,2–0,12 % S; в легированном чугуне содержатся и другие элементы.

Элементы, входящие в состав серого чугуна, существенно влияют на его свойства.

Кремний способствует выделению в чугуне углерода в виде графита, понижает температуру его плавления, обеспечивая высокие литейные и технологические свойства.

Марганец действует на свойства чугуна противоположно кремнию: он препятствует выделению в чугуне углерода в виде графита, увеличивая устойчивость цементита. Марганец повышает твердость чугуна и прочность отливок.

Сера, как и марганец, задерживает выделение в чугуне углерода в свободном состоянии. Способствует отбеливанию чугуна, делает его более тугоплавким, снижает жидкотекучесть. Поэтому в чугуне сера считается вредной примесью.

Фосфор в сером чугуне может оказывать и вредное, и полезное влияние. Повышая хрупкость, фосфор снижает механические свойства чугуна. Следовательно, в чугуне для машиностроительных отливок, требующих высокой прочности, значительное содержание фосфора может быть вредной примесью. Фосфор увеличивает жидкотекучесть металла. Следовательно, в чугуне для тонкостенных, со сложной поверхностью отливок, не требующих высокой прочности, повышенное содержание фосфора будет желательным. При изготовлении художественных отливок, особенно ажурных, содержание фосфора в чугуне до 1 % считается полезной примесью, увеличивающей жидкотекучесть расплава и стойкость отливок против коррозии.

Серые чугуны, применяемые в промышленности в качестве конструкционного материала для литых деталей, по физико-механическим характеристикам можно условно разделить на 4 группы: малой прочности, повышенной прочности, высокой прочности и со специальными свойствами.

Применяют серые чугуны с пластинчатым графитом 11 марок. Механические свойства и химический состав серых чугунов указаны в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Марки серых чугунов с пластинчатым графитом

чугуна

Значение временного сопротивления при растяжении σв, МПаТвер-дость, НВМассовая доля элементов, %Структура металлической основыуглеродкремниймарганецСЧ 10100143-2293,5-3,72,2-2,60,5-0,8ФерритСЧ 15150163-2293,5-3,72,0-2,40,5-0,8ФерритСЧ 18180170-2293,4-3,61,9-2,30,5-0,7Феррит+перлитСЧ 20200170-2413,3-3,51,4-2,20,7-1,0Феррит+перлитСЧ 21210170-2413,3-3,51,4-2,20,7-1,0Феррит+перлитСЧ 24240170-2413,2-3,41,4-2,20,7-1,0ПерлитСЧ 25250180-2503,2-3,41,4-2,20,7-1,0ПерлитСЧ 30300181-2552,0-3,21,4-2,20,7-1,0ПерлитСЧ 35350191-2692,9-3,01,0-1,10,7-1,1ПерлитСч 40400207-2852,5-2,72,5-2,91,2-0,4ПерлитСч 45450229-2892,2-2,42,5-2,90,2-0,4Перлит

Детали, получаемые из серого чугуна, со структурой феррита имеют невысокую прочность, прочные – с феррито-перлитной структурой и наиболее прочные – с перлитной структурой.

Из серого чугуна отливают колонны, котлы, радиаторы, ванны, трубы, а также самые разнообразные конструкционные детали для машиностроения.

Высокопрочный чугун имеет металлическую основу и шаровидные включения графита. Из него изготовляют отливки со стенками большой толщины и высокой прочности (коленчатые валы, зубчатые колеса, детали турбин). Высокопрочный чугун получают модифицированием жидкого серого чугуна магнием. В результате модифицирования в чугуне образуется графит шаровидной формы. В отличие от обычного серого чугуна этот чугун обладает повышенной пластичностью и большей прочностью. Высокопрочный чугун, по сравнению с обыкновенным серым, обладает меньшей склонностью к отбелу.

Высокопрочный чугун с графитом шаровидной формы подразделяется в зависимости от механических свойств на следующие марки, приведенные в табл. 2.2.

Таблица 2.2. Марки высокопрочного чугуна для отливок с шаровидным графитом

Марка чугунаЗначение временного сопротивления при растяжении σв, МПаОтносительное удлинение, %Твердость,

НВ

Структура металлической основыВЧ 3535022140-170ФерритВЧ 4040015140-202ФерритВЧ 4545010140-225ФерритВЧ 505007153-245Феррит+перлитВЧ 606003192-277ПерлитВЧ 707002228-302ПерлитВЧ 808002248-351ПерлитВЧ 10010002270-360Перлит

Пример условного обозначения высокопрочного чугуна по ГОСТу 7293-85:

Буквы «ВЧ» обозначают высокопрочный чугун, первые две цифры – значение временного сопротивления при растяжении σв, МПа·10 -1 .

Ковкий чугун получают путем длительного нагрева при высоких температурах (950–1000 °С) (отжигом) отливок из белого чугуна. При отжиге образуется графит, имеющий компактную хлопьевидную форму. При такой форме графита, отливки перестают быть хрупкими, приобретают способность выдерживать ударные нагрузки (свободный углерод в них имеет форму, промежуточную между пластинчатой и шаровидной – хлопьевидную).

Название «ковкий чугун» условно и указывает лишь на то, что этот материал по сравнению с серым чугуном является пластичным. В действительности же ковкий чугун никогда ковке не подвергают, из него, так же как из серого чугуна, изготовляют лишь фасонные отливки для машиностроения. Ковкий чугун по механическим свойствам занимает промежуточное положение между серым чугуном и сталью. Детали, изготовленные из такого чугуна, хорошо работают в среде влажного воздуха, поточных газов и воды. В зависимости от способа производства ковкого чугуна его подразделяют на группы: ферритный и перлитный.

Ферритный ковкий чугун получают при отжиге отливок из белого чугуна в нейтральной среде. Такой чугун имеет бархатный черный излом и состоит из феррита и графита отжига Fe3C→3Fe+Cотж. Из ферритного ковкого чугуна с повышенной пластичностью изготовляют ответственные детали для автомобилей и сельскохозяйственных машин, для этих целей используют марки КЧ 37-12; КЧ 35-10. Для малоответственных деталей (гайки, фланцы и др.) применяют КЧ 30-6; КЧ 33-8.

Перлитный ковкий чугун получают после отжига белого чугуна в окислительной атмосфере. Вследствие обезуглероживания в процессе отжига отливок получают чугун с меньшей вязкостью. Этот чугун находит ограниченное применение в машиностроении.

Из перлитного ковкого чугуна изготовляют карданные валы, звенья цепей конвейера, муфты и др.

Ковкий чугун подразделяется в зависимости от механических свойств на следующие марки, приведенные в табл. 2.3.

Таблица 2.3. Марки ковких чугунов

Марка чугунаЗначение временного сопротивления при растяжении σв, МПаОтносительное удлинение, %Твердость,

НВ

ФерритныйКЧ 30-62946,0100-163КЧ 33-83238,0100-163КЧ 35-1033310,0100-163КЧ 37-1236212,0110-163ПерлитныйКЧ 45-74417,0150-207КЧ 50-54905,0170-230КЧ 55-45394,0192-241КЧ 60-35883,0200-269КЧ 63-26373,0212-269КЧ 70-26862,0241-285КЧ 80-1,57841,5270-320

Основной химический состав ковкого чугуна: 2,4–2,8 % C; 0,8–1,4 % Si; менее 1 % Mn; менее 0,1 % S; менее 0,2 % P.

Примеры записи марки ковкого чугуна по ГОСТ 1215-79:

Буквы «КЧ» обозначают ковкий чугун, первое число – значение временного сопротивления при растяжении σв, МПа·10 -1 , второе число – минимальное относительное удлинение δ, %.

ТВЕРДОСТЬ КАК ХАРАКТЕРИСТИКА СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ

Под твердостью (Т) понимают сопротивление материала местной пластической деформации, возникающей при внедрении в него более твердого тела – индентора [31]. Твердость можно измерять вдавливанием наконечника (индентора) – способ вдавливания, царапаньем поверхности – способ царапанья, ударом или по отскоку наконечника – шарика. Наибольшее распространение получил метод вдавливания. В результате вдавливания под достаточно большой нагрузкой поверхностные слои металла, находящиеся под наконечником и вблизи него, пластически деформируются. После снятия нагрузки остается отпечаток. Таким образом, твердость характеризует сопротивление пластической деформации и представляет собой механическое свойство металла.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТВЕРДОСТИ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ БРИНЕЛЛЯ

Определение твердости металла методом Бринелля осуществляется по ГОСТ 9012-59. Метод основан на том, что в плоскую поверхность металла (или другого материала) вдавливается под постоянной нагрузкой (Р) твердый стальной шарик; по величине поверхности отпечатка, оставляемого шариком, определяют значение Т. Диаметр отпечатка (в двух взаимно перпендикулярных направлениях) измеряют с помощью лупы, на окуляре которой нанесена шкала с делениями, соответствующими 0.05 мм. Для определения Т следует принимать среднюю из полученных величин.

Число твердости по Бринеллю (НВ) определяется отношением нагрузки, действующей на шарик к поверхности отпечатка:

где Р – нагрузка на шарик, Н;

F – поверхность отпечатка, м 2 ;

D – диаметр вдавливаемого шарика, м;

d – диаметр отпечатка, м.

Записывается твердость по Бринеллю в единицах НВ, например 300 НВ (3000 МПа). Получаемое число Т при прочих равных условиях определяется диаметром отпечатка d. Последний тем меньше, чем выше твердость испытуемого металла. Однако получение постоянной и одинаковой зависимостей между величиной нагрузки и диаметром отпечатка, необходимы для точного определения твердости, сравнительно надежно достигается только при соблюдении определенных условий. При вдавливании шарика на разную глубину, т.е. разной нагрузкой для одного и того же материала, не соблюдается закон подобия между полученными диаметрами отпечатка.

Наибольшие отклонения наблюдаются, если шарик вдавливается с малой нагрузкой и составляет отпечаток небольшого диаметра, или вдавливается с очень большой нагрузкой и оставляет отпечаток большого диаметра, приближающегося по величине к диаметру шарика. Поэтому твердость измеряют при постоянном соотношении между величиной нагрузки Р и квадратом диаметра шарика D 2 .

Это соотношение должно быть различным для металлов разной твердости. Методом Бринелля измеряют твердость металлов до 450 НВ. Государственным стандартом установлены нормы для испытаний по Бринеллю (Таблица 7 -1).

Измерения твердости по методу Бринелля производится на прессах – гидравлических или механических.

Объяснение твердости по Роквеллу – Deepwoods Ventures

Процесс испытаний по Роквеллу был запатентован еще в середине 20-х годов парой парней по имени Хью и Стэнли Роквелл для определения контроля качества производимых ими дорожек подшипников. Им нужно было знать (как и мне), производят ли они хороший и стабильный продукт. Хью и Стэн разработали его для себя, но нашли коммерческое применение и позже запатентовали машину.

Время от времени я приношу свои ножи для резьбы по дереву и охотничьи ножи на местный завод, где проходят испытания на твердость по Роквеллу.Я делаю это, потому что хочу знать, остаются ли мои методы закаливания эффективными и последовательными. Это действительно изящный процесс, и я попытаюсь объяснить его простым языком.

Как это делается?
Что ж, это действительно очень просто. Я даю испытуемому плоский термообработанный (закаленный и отпущенный) образец. Он должен быть плоским, иначе тест будет неточным. Затем он кладет его на станину станка, который очень похож на настольный сверлильный станок. Он настраивает его, нажимая несколько кнопок, чтобы запрограммировать тест.Машина начинает с того, что толкает вниз небольшой цилиндр с острием, похожим на карандаш. Сначала он прикладывает незначительное давление к краю лопасти, а затем выполняет второе испытание давлением в том же самом месте с большей нагрузкой. 150 кгс (150 килограммов силы) или, если вы похожи на меня и не выучили метрическую систему, примерно 331 фунт силы на острие ромбовидного острия. Это все равно, что если ваш зять стоит на лезвии ножа. Ой! На лезвии остается небольшая небольшая вмятина.Глубина этой вмятины (Shallow = жесткий, Deep = Soft) дает нам измерение твердости. Разница между двумя числами сопротивления (большая нагрузка и второстепенная нагрузка) – это твердость по Роквеллу. Эта компания делает это в двух местах на одном и том же лезвии, чтобы дать мне среднее значение для этого лезвия.

В большинстве случаев я беру с собой 4 лезвия, которые случайно вытащил из своего инвентаря, проверяю каждое и беру среднее значение. Если мои лезвия падают слишком далеко (мягкие) или слишком высоко (жесткие), я должен посмотреть, что могло измениться в моем процессе термообработки.Возможно, мое закалочное масло слишком старое и больше не затвердевает, или моя печь термообработки не поддерживает температуру, или … ну, скажем так, начинается совершенно новое расследование.

Что теперь?
Отлично, теперь у вас есть число твердости по Роквеллу, что это означает? Ну, я выбираю твердость между 60-64, потому что мне так сильно нравятся характеристики лезвия. Он довольно легко затачивается, остается острым немного дольше и имеет некоторую прочность. Не хочу постоянно затачивать во время резьбы.Большинство ножей попадают в диапазон от 50RC до 65RC. Теперь потенциально сталь можно закалить до 70, но это действительно бесполезно для резьбы по дереву, потому что тонкая кромка может выколоть хороший кусок липы, отрезанной зимой. Некоторые ножи для резьбы имеют число Роквелла 55, и они легко затачиваются, но точить нужно часто.

Тестирование по Роквеллу не ограничивается сталью, вы можете тестировать пластмассы, керамику, латунь, медь, листовой металл и т. Д. Буква после «Роквелла», но перед числом определяет, какой тип точки или «индентора» использовался.Разные инденторы для разных материалов. Так, например, в моем случае Rockwell 62C или 62RC. При тестировании моих ножей использовался алмазный конус. Если использовался другой индентор, буква C будет другой.

Ну вот. На следующем собрании Carving Club вы можете удивить своих друзей знаниями о твердости по Роквеллу.


<назад к списку статей в Shop Talk

AISI 8620 Сталь | 1.6523 | 21NiCrMo2 | SNCM220

AISI 8620 Сталь – это низколегированная никелево-хромовая, молибденовая цементируемая сталь, обычно поставляемая в прокатанном состоянии с максимальной твердостью HB 255max. Сталь SAE 8620 обладает высокой внешней прочностью и хорошей внутренней прочностью, что делает ее очень износостойкой. Сталь AISI 8620 имеет более высокую прочность сердечника, чем стали марок 8615 и 8617.

Легированная сталь

SAE 8620 является гибкой при закалке, что позволяет улучшить свойства каркаса / сердечника.Предварительно закаленная и отпущенная (не науглероженная) поверхность 8620 может быть подвергнута дальнейшему упрочнению путем азотирования, но она не будет удовлетворительно реагировать на пламенную или индукционную закалку из-за низкого содержания углерода.

Сталь 8620 подходит для применений, в которых требуется сочетание прочности и износостойкости. Этот сорт обычно поставляется в виде круглого прутка.

1. Диапазон поставок стали AISI 8620

8620 Круглый стержень: диаметр 8 мм – 3000 мм
8620 Стальной лист: толщина 10 мм – 1500 мм x ширина 200 мм – 3000 мм
8620 Квадратный стержень: 20 мм – 500 мм
8620 труб также доступны по вашему подробному запросу.
Поверхность: черная, грубая, точеная или в соответствии с заданными требованиями.

2. Спецификация стали SAE 8620 и соответствующие стандарты

3. Химический состав сталей и эквивалентов ASTM 8620

Стандартный Оценка С Мн P S Si Ni Кр Пн
ASTM A29 8620 0.18-0,23 0,7–0,9 0,035 0,040 0,15–0,35 0,4-0,7 0,4–0,6 0,15–0,25
DIN 1654 1,6523 /
21NiCrMo2
0,17–0,23 0,65–0,95 0,035 0,035 ≦ 0,40 0,4-0,7 0,4-0,7 0,15–0,25
EN 10084 1.6523 /
20NiCrMo2-2
0.17-0,23 0,65–0,95 0,025 0,035 ≦ 0,40 0,4-0,7 0,35–0,70 0,15–0,25
JIS G4103 SNCM220 0,17–0,23 0,6–0,9 0,030 0,030 0,15–0,35 0,4-0,7 0,4–0,65 0,15-0,3
BS 970 805M20 0,17–0,23 0,6–0,95 0.040 0,050 0,1-0,4 0,35-0,75 0,35–0,65 0,15–0,25

4. Механические свойства стали AISI 8620

Плотность (фунт / куб. Дюйм) 0,283
Удельный вес 7,8
Удельная теплоемкость (БТЕ / фунт / градус F – [32-212 град F]) 0,1
Точка плавления (градус F) 2600
Теплопроводность 26
Среднее значение коэффициента Тепловое расширение 6,6
Модуль упругости при растяжении 31

Недвижимость Метрическая система Императорский
Предел прочности на разрыв 530 МПа 76900 фунтов на кв. Дюйм
Предел текучести 385 МПа 55800 фунтов на кв. Дюйм
Модуль упругости190-210 ГПа 27557-30458 тысяч фунтов / кв. Дюйм
Объемный модуль (типичный для стали)140 ГПа 20300 тысяч фунтов / кв. Дюйм
Модуль сдвига (типичный для стали) 80 ГПа 11600 тысяч фунтов / кв. Дюйм
Коэффициент Пуассона 0.27-0,30 0,27–0,30
Изод Ударный 115 Дж 84,8 фунт-футов
Твердость по Бринеллю 149 149
Твердость по Кнупу (в пересчете на твердость по Бринеллю) 169 169
Твердость по Роквеллу B (в пересчете на твердость по Бринеллю) 80 80
Твердость по Виккерсу (в пересчете на твердость по Бринеллю) 155 155
Обрабатываемость (горячекатаный и холоднотянутый, на основе 100 обрабатываемости для стали AISI 1212) 65 65

5.Ковка материала 8620 Сталь

Легированная сталь

AISI 8620 выковывается при начальной температуре от 2250ºF (1230ºC) до примерно 1700ºF (925ºC) перед закалочной термообработкой или науглероживанием. После ковки сплав охлаждается на воздухе.

6. Термическая обработка стали ASTM 8620

Сталь

AISI 8620 можно подвергнуть полному отжигу нагреванием до 820–850 ℃, выдерживать до тех пор, пока температура не станет равномерной по всей секции, и охладить в печи или с воздушным охлаждением.

Отпуск термообработанных и закаленных в воде деталей из сталей 8620 (не науглероженных) проводится при температуре от 400 F до 1300 F, чтобы улучшить ударную вязкость корпуса с минимальным влиянием на его твердость. Это также снизит вероятность появления трещин при шлифовании.

Сталь AISI 8620 будет подвергнута аустенитизации при температуре 840–870 ° C и закалке в масле или воде в зависимости от размера и сложности сечения. Требуется охлаждение на воздухе или в масле.

1675ºF (910ºC) и охлаждение на воздухе. Это еще один метод улучшения обрабатываемости материала 8620; перед закалкой также может быть использована нормализация.

7. Обрабатываемость стали SAE 8620

Легированная сталь 8620 легко обрабатывается после термообработки и / или науглероживания, она должна быть как минимум, чтобы не повредить закаленный корпус детали. Перед термической обработкой обработка может выполняться обычными способами – после науглероживания обработка обычно ограничивается шлифованием.

8. Сварка 8620 материалов

Сплав 8620 можно сваривать в прокатном состоянии обычными методами, обычно газовой или дуговой сваркой.Предварительный нагрев до 400 F является полезным, и рекомендуется последующий нагрев после сварки – обратитесь к утвержденной процедуре сварки для используемого метода. Однако сварка в закаленном или сквозном состоянии не рекомендуется.

9. Применение ASTM 8620 Сталь

Сталь

AISI 8620 широко используется во всех отраслях промышленности для изготовления компонентов и валов с легкими и средними напряжениями, требующих высокой износостойкости поверхности с разумной прочностью сердечника и ударными свойствами.

Типичные области применения: оправки, подшипники, втулки, распределительные валы, шестерни дифференциала, направляющие пальцы, шкворни, поршневые пальцы, шестерни, шлицевые валы, трещотки, втулки и другие области применения, где полезно иметь сталь, которая может быть легко обработана. и науглероживание до контролируемой глубины корпуса.

10. Наш важный клиент для 8620 Round

Твердость стали

– Peachey Conservation

[Обновление от 29 февраля 2016 г .: Старрет теперь сообщает мне, что их лезвия с красной полосой – M2]

В результате моего собственного опыта, отзывов некоторых моих коллег и результатов научных испытаний я пришел к выводу, что криогенные полотна A2 и полотна для ножовки для станков (сталь M2 или M3) являются лучшими типами стали для переплетных ножей.Под лучшими я имею в виду, что они предлагают то, что я считаю оптимальным балансом удержания кромки, начальной остроты, простоты переточки и цены для ножа для очистки кожи.

Четыре ножа для очистки кожи были протестированы Ассоциацией исследований столовых приборов и смежных профессий (CARTA), расположенной в Шеффилде, Англия. Ножи были проверены на угол наклона кромки, твердость, начальную производительность резания и удержание режущей кромки. Испытываемые стали: О1, А2, полотно машинной ножовки и Т15. Все стали в целом получили оценку от очень хорошей до отличной.O1 – это популярная стандартная сталь для ножей, из которой я делаю много стилей ножей, и она очень хорошо работает с обычными козами растительного дубления. «Руководство по машинному оборудованию» рекомендует его, когда требуется максимальная резкость. A2 – это новая высокотехнологичная сталь, пользующаяся успехом у деревообработчиков, поскольку она удерживает кромку дольше, чем O1. Большинство крупных поставщиков лезвий для деревообработки производят плоские лезвия как в версиях O1, так и в версии A2, поэтому есть некоторые личные предпочтения: вам нравится тратить немного больше времени на заточку (A2) или точить чаще (O1).Можно было бы провести какой-то общий временной анализ, но я не могу представить, что он будет очень информативным, учитывая широкий диапазон уникальных переменных, влияющих на ножи при использовании и переточке. Некоторые переплетчики также используют ножи, сделанные из D2, но я считаю, что высокое содержание хрома и крупная карбидная структура (до 50 микрон!) Делают его плохо режущим, больше похожим на нержавеющую сталь, чем на инструментальную сталь. Полностью закаленные полотна для ножовки – это традиционный металл (начиная с середины 20-го века?), Из которого переплетчики делают ножи для очистки овощей, я полагаю, поскольку его можно купить уже закаленным и сформированным путем уменьшения запасов.Старрет сказал мне, что их лезвия «Red Stripe» сделаны из стали M3, и я читал, что английские лезвия Eclipse сделаны из M2. T15 – сверхдорогая, высокотехнологичная сталь, превосходящая все остальные лезвия, но первоначальная стоимость для меня, количество заточных лент, которые она потребляла, и время, затраченное на формование, позволили бы получить нож за 750 долларов, и я сомневаюсь, что кто-нибудь купил бы нож за 750 долларов. И вам почти потребуется набор алмазных камней, чтобы его заточить.

Я сформировал и заточил все эти ножи вручную под углом 13 градусов.Я подозреваю, что это один из первых случаев, когда эти типы стали были испытаны под такими низкими углами – при типичном дереве полотна обычно составляет 25+ градусов. Лезвиям придавали форму на ленточной шлифовальной машине Cootie 2 x 72 дюйма, шлифуя зернистость по США 36, 100, 220, с последующей ручной заточкой на микрофинишных пленках 3M толщиной 40, 15, 5 микрон, затем шлифовали по дубленой конской бочке с помощью a. Оксид хрома толщиной 5 микрон, обработанный растяжкой на телесной стороне необработанной телячьей кожи растительного дубления. Резкость была проверена на упаковке тестовых карточек, содержащих 5% кремнезема, в течение 60 циклов резания, тестовой нагрузки 50 Н и 50 мм / сек.тест скорости. CATRA изобрела и продает множество станков для заточки и тестирования ножей.

1. УГОЛ СКУСА

Хотя я пытался установить угол в 13 градусов, угол наклона кромки составил 14-16 градусов для всех ножей при измерении с помощью лазерного гониометра. Я думаю, что это результат неспособности удерживать угол наклона ножа достаточно стабильно при заточке и результат строппинга. Также наблюдалась общая тенденция к более острым углам (.На 5-1,5 градуса меньше) по бокам от режущей кромки по сравнению с серединой. Скорее всего, это результат естественного движения руки при заточке, так как я обычно затачиваю параллельно режущей кромке. Я подозреваю, что если бы я имел обыкновение затачивать перпендикулярно режущей кромке, угол кромки был бы еще более тупым.

2. ЖЕСТКОСТЬ

Среднее значение по трем контрольным точкам вблизи передовой кромки по шкале С Роквелла.

A2 – 62

Ножовка по металлу (М3) – 64

O1 – 64

Т15 – 65

3.ПЕРВОНАЧАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕЗКИ E (мм)

Вот насколько «острый» нож; насколько глубоко он проник в карты во время первых трех режущих штрихов.

Протестировано в соответствии с BS EN ISO 8442-5: 2004, часть 5 (пункт 3.4 – Характеристики резки)

A2 – 107

Ножовка по металлу (М3) – 107

O1 – 98

Т15 – 116

4. УДЕРЖАНИЕ РЕЗКИ (мм)

Это как долго продержалось лезвие, т.е.способность кромки противостоять износу. Это совокупная глубина 60 циклов разрезания тестовой упаковки.

A2 – 522

Ножовка по металлу (М3) – 586

O1 – 395

Т15 – 921

ДИАГРАММА РЕЗУЛЬТАТОВ УДЕРЖИВАНИЯ РЕЗКИ

A2 голубой

Ножовка зеленая

O1 темно-синий

Т15 красный

ВЫВОДЫ. Первоначально A2 имеет немного меньшую скорость затупления, что может быть преимуществом, но позже в тесте Ножовка немного превосходит его.У O1, кажется, очень постоянная, предсказуемая скорость притупления – график очень плавный. T15 невероятен – даже в конце он все еще резал довольно глубоко, и каждый резал все еще довольно глубоко. Поскольку O1 около 400, а A2 около 600, означает ли это, что A2 на 20% лучше? Учитывая все используемые сложные переменные, точное наблюдение трудно. Как и в случае с большинством научных исследований, основной вывод – необходимость дополнительных исследований. Я хотел бы сравнить углы скоса с шагом 2,5 градуса, добавить несколько различных типов стали, например, некоторые из классов инструментальных сталей M и S, возможно, некоторые из новых высокоуглеродистых нержавеющих сталей, и вместо тестирования с образцом карты, содержащей диоксид кремния, протестируйте дубленую и гладкую кожу.Кроме того, давление на лезвие может быть намного больше, чем это необходимо (или возможно) для резки кожи, и режущее движение испытательной машины отличается от более статического движения лезвия, которое используют переплетчики.

Как это:

Нравится Загрузка …

Что такое твердость по Шору? | Всего уплотнений

Руководство по твердости по Шору

Любой, кто использовал уплотнение или уплотнительное кольцо для любого типа использования, знает, что выбор правильной посадки, правильного размера и правильного материала имеет решающее значение для поддержания безупречной работы вашего оборудования.

Хотя найти правильный размер и материал для любого уплотнения относительно просто, вам также необходимо учитывать твердость используемого полимера. Поскольку каждый тип уплотнения имеет свою уникальную твердость, важно понимать, в чем заключаются преимущества, как проверяется твердость по Шору и как результаты могут помочь вам найти лучшие уплотнения для ваших конкретных потребностей.

Что такое твердость по Шору?

Твердость по Шору – это мера сопротивления материала проникновению или вдавливанию.По сути, он говорит вам, насколько твердый материал и какое усилие он может выдержать.

Шкала твердости по Шору была изобретена Альбертом Фердинандом Шором примерно в 1920 году и используется с тех пор.

Как проверяется твердость по Шору?

Твердость

по Шору проверяется с помощью дюрометра, который представляет собой игольчатый инструмент, который измеряет глубину вмятины в уплотнении, создаваемой стандартной силой. Внешне он похож на манометр в шине с выступающей иглой, он прижимается к материалу перед приложением давления.

Когда твердомер вдавливается в материал, он оставляет отметку разной глубины. Эта глубина зависит от твердости материала, а это означает, что вы можете сравнить разницу во вдавливании для всех материалов.

Твердость

по Шору оценивается по международной шкале твердости резины от 0 до 100, причем большее число указывает на твердость материала.

Типы шкал твердости по Шору

Чтобы предоставить пользователям более точную оценку твердости всех материалов (включая уплотнения), существуют шкалы твердости по Шору.Эти масштабы могут сбивать с толку, поэтому мы собрали общие типы на одной диаграмме.

Шкала твердости по Шору 00 предназначена для измерения таких материалов, как пена, гели, губки и очень мягкая резина.

Шкала твердости по Шору 0 для измерения мягкой и средней резины, а также мягких пластиков

Шкала твердости по Шору измеряет твердость резин для форм. В целом это более мягкие и гибкие материалы, но шкала показывает, являются ли они очень мягкими или более жесткими.Помимо мягких каучуков, полужесткие пластмассы также могут быть испытаны по шкале Шора А, но на более высоком уровне.

Шкала твердости

по Шору B предназначена для измерения каучуков и пластиков среднего класса, она может быть хорошим выбором для измерения, если вы имеете дело с различными материалами.

Шкала твердости

по Шору C измеряет от среднего до твердого пластика.

Шкала твердости D по Шору предназначена для измерения твердых каучуков, полужестких пластиков и твердых пластмасс. Как правило, каучуки относятся к нижней части шкалы, в то время как самые твердые пластмассы получают наивысшие оценки по шкале Shore D.

Твердость по Шору и уплотнения

Шкала твердости по Шору уплотнительных колец важна для выбора лучшего материала уплотнения для определенных поверхностей.

Более мягкие компаунды лучше всего подходят для уплотнения шероховатых поверхностей, поскольку их гибкость и пластичность означают, что они способны адаптироваться к неровным поверхностям, обеспечивая плотное уплотнение.

Более твердые составы обеспечивают большую устойчивость к истиранию и выдавливанию, но обладают меньшей гибкостью, что делает их лучшим выбором для герметизации даже участков, подверженных высокому давлению.Твердые соединения, такие как полиуретан, используются для гидравлических уплотнений, и хорошей шкалой для их измерения будет Shore C или D.

Какое место занимает уплотнение по шкале твердости по Шору?

Уплотнения могут измерять от 1 до 99 по шкале твердости по Шору, однако стандартное число для большинства нитриловых уплотнительных колец составляет 70 по шкале Шора A (70A).

Фактически, большинство полимеров, используемых для уплотнений, попадают в диапазон 60-90 по шкале Шор А, поскольку они обеспечивают необходимое сопротивление выдавливанию и давлению.Это особенно актуально в динамических приложениях: материалы с более высокими показателями твердости по Шору важны из-за их влияния как на трение при движении, так и на разрыв.

Уплотнения с рейтингом ниже 50 позволяют растягиваться до дефектов и мелких канавок деталей. Это означает, что они отлично подходят для любых неровных, шероховатых или рифленых поверхностей, обеспечивая герметизирующие свойства, недоступные твердым пластмассам. Недостаток уплотнений на нижней границе шкалы твердости по Шору заключается в том, что они выдавливаются и изнашиваются намного быстрее, чем их более твердые аналоги.

Уровни твердости по шкале А

Чтобы предложить вам представление о том, где различные уплотнительные кольца падают на берег, шкала твердости и их герметичность, мы подробно описали их в этом списке:

  • 10A Твердость по Шору: Чрезвычайно мягкий материал, который может захватывать все канавки, создавая стиль «змеиной кожи», который может вытолкнуть излишки материала из нанесения. Хотя это не влияет на функциональность, но быстро изнашивается.
  • 20A Твердость по Шору: Подобно резиновой ленте, она плавно выдавливается и способна герметизировать неровные участки и неровности с канавками.
  • 40A Твердость по Шору: Гибкий и немного более прочный материал, который имеет твердость ластика для карандашей, уплотнения можно использовать в грубых условиях, не подвергающихся слишком большому давлению.
  • 70A Твердость по Шору: Сочетание пластичности, твердости и долговечности делает его стандартом для большинства уплотнений.Эти уплотнительные кольца способны изгибаться при необходимости, а также выдерживать давление, поэтому ощущаются так же, как протектор шины.
  • 90A Твердость по Шору: Эти уплотнения тверже, способны выдерживать большее давление и выдавливание. Эти материалы более долговечны и могут использоваться в динамических приложениях.

Подбор правильной твердости по Шору

Независимо от того, какой тип уплотнения вы используете или какой тип уплотнения требуется, наша команда экспертов поможет вам найти идеальный материал в зависимости от твердости по Шору.

Просто свяжитесь с нами сегодня , и наши специалисты предложат ценную информацию, которая поможет подобрать уплотнения, соответствующие вашим потребностям.

Основы твердости резины по Шору

Основы твердости резины по Шору – Echo Supply

Магазин не будет работать корректно, если куки отключены.

Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript. Для наилучшего взаимодействия с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.

  • Домой
  • Блог
  • Основы твердости резины по Шору

Что такое твердость по Шору?

Твердость резины по Шору – это мера сопротивления резины (например, силикон или EPDM) к вдавливанию, или, проще говоря, твердость резины.Понимание и изменение твердости по Шору резиновой подложки является жизненно важным элементом соответствия эксплуатационным характеристикам и спецификациям качества многих резиновых компонентов, используемых сегодня.

Дюрометр Шора для измерения

Дюрометр Шора – это прибор для измерения твердости материала, например резины. Твердость определяется как сопротивление материала вдавливанию. Чем выше число, тем выше сопротивление материала, что означает более твердый материал в целом.

Существует несколько шкал твердомера, две из которых наиболее распространены – это шкалы ASTM D2240 типа A и типа D.В этом посте мы сосредоточимся в первую очередь на Shore A .

Шкала Shore A

Шкала Shore A находится в диапазоне от 0A до 100A. Детали, отформованные по твердомеру, будут очень мягкими, в то время как детали, изготовленные из резины твердостью 100А, будут очень твердыми. В Echo мы обычно имеем дело с формованными изделиями в диапазоне от 20 А (твердость резиновых лент) до 80 А (твердость каучуков аналогична той, которую вы найдете на подошве обуви), в зависимости от области применения.

Для измерения по Шору A конфигурация устройства включает усеченный конус под углом 35 °, который вдавливает материал, в то время как по Шору D, с другой стороны, проникает поверхность.

Пример используемого дюрометра по Шору

Твердость по Шору – уплотнения

Когда дело доходит до использования резины в уплотнениях и прокладках, важно, чтобы материал был достаточно мягким, чтобы обеспечить эффективное уплотнение, заполняющее зазор между двумя поверхностями, но при этом достаточно твердое выдерживать нагрузку без выдавливания. Ниже мы более подробно расскажем о различиях между дверным уплотнением и стандартными уплотнительными кольцами.

Твердость по Шору – NVH Применения

С точки зрения снижения шума в салоне, твердость резины по Шору играет важную роль, поскольку более высокий рейтинг по Шору означает более высокую плотность.Резиновые втулки и заглушки с более высокой твердостью по Шору лучше снижают уровень шума, проникающего в кабину, благодаря более высокой плотности и лучшей способности блокировать звук. Ниже мы приводим еще несколько подробностей об основных автомобильных приложениях.

Твердость резины в автомобильной промышленности

В современных автомобилях используется широкий спектр каучуков по Шору А, от более мягкой до средней твердости (40A-55A), используемой в дверных уплотнениях, прокладках и заглушках / заглушках, вплоть до более твердые твердые сплавы (60A +) используются в заглушках панелей, втулках, резиновых втулках, уплотнительных кольцах и даже в протекторах шин.

Твердость резины по Шору в последние годы стала более важной в связи с ростом популярности электромобилей. Производители оригинального оборудования, производители Tier-1 и Tier-2 должны оптимизировать каждую точку, которая может повлиять на шум в салоне автомобиля. Для формовщиков резины это включает в себя плотность резиновых компонентов и твердость по Шору.

Шины

Шины будут соответствовать более высокому диапазону шкалы Shore A, поскольку они должны быть жесткими и долговечными, чтобы выдерживать суровые условия, в которых должны выдерживать шины транспортного средства.Большинство шин, которые вы увидите, будут иметь размер около 70A + Duro .

Уплотнительные кольца

70A duro предлагает наилучшее сочетание свойств для большинства уплотнительных колец, поскольку оно обеспечивает более высокую стойкость к истиранию при сохранении герметичности в (иногда) экстремальных условиях. Большинство уплотнительных колец, используемых в автомобиле, обычно имеют диапазон от 70A-80A Duro

Запросите бесплатный комплект для образцов твердометра для резины:

Проверьте сами!

Одно дело говорить о твердости по Шору и типичных для них областях применения, но гораздо эффективнее ощутить и проверить каждый дюро на себе.Мы собрали компактный силиконовый комплект твердомера с резиновыми кнопками с цветовой кодировкой для каждого дюро в диапазоне от 20 до 90 А.

Вам также может понравиться …

19 мая 2019

Автомобильные технологии уплотнения: усовершенствованные уплотнения корпуса

Узнайте, как производители автомобилей первого уровня, использующие резиновые дверные уплотнители, переходят к более сложным деталям, чтобы соответствовать строгим критериям производителей оригинального оборудования.

Подробнее

5 октября 2018 г.

Компрессионное формование vs.Литье под давлением

Узнайте, какой процесс формования резины лучше всего подойдет для вашего следующего проекта

Подробнее

25 июля 2017 г.

Важность NVH с ростом количества электромобилей

В этом посте мы рассмотрим, что такое NVH, источники проблем NVH в электромобилях и некоторые из все более популярных компонентов, используемых для уменьшения болевых точек NVH автомобиля.

Подробнее

Опубликовано в NVH и пломбирование

Умягчители воды со скидкой – Таблица размеров умягчителей

Таблица размеров смягчителя воды

Знание вашей воды и ее использования жизненно важно для покупки подходящего смягчителя воды.Слишком маленький смягчитель воды не сможет удовлетворить ваши потребности и быстрее изнашивает его. Умягчители воды с высоким содержанием зерна стоят дороже, а умягчители больших размеров – напрасная трата денег.

Эта страница поможет вам выбрать подходящий для вас кондиционер для воды.

Подберите подходящий смягчитель воды, исходя из вашей жесткости и количества людей в вашем доме.

Количество человек в вашем доме

Твердость в зернах на галлон 1-2 человека * 3-4 человека * 5-6 человек * 7-8 человек *
5-10 GPG 32000 зерна 32000 зерна 32000 зерна 40 000 зерна
11-20 GPG 32000 зерна 32000 зерна 40 000 зерна 48000 Зерно
21-30 GPG 32000 зерна 40 000 зерна 64000 зерна 80 000 зерна
31-40 GPG 40 000 зерна 64000 зерна 64000 зерна 96000 Зерно
41-50 GPG 64000 зерна 80 000 зерна 96000 Зерно 110 000 Зерно
51-75 GPG 64000 зерна 80 000 зерна 96000 Зерно 110 000 Зерно
76-100 GPG 80 000 зерна 96000 Зерно 96000 Зерно 110 000 Зерно

Каким образом определяется твердость керамогранита?

Выдерживайте интенсивное движение и сохраняйте полы, как никогда новые, с высокими показателями PEI.Включает в себя серию ископаемых древесных плит Kaska P𝚘rcelain, PEI 5. Артикул: 15109762

Если вы, как и большинство обычных мастеров-мастеров, выбираете керамическую или керамогранитную плитку, ваши главные соображения – это стоимость, цвет и размер. На самом деле, если вы, как большинство домашних мастеров, наверняка не слышали о рейтингах PEI, это должно быть одним из ваших главных соображений при выборе плитки для вашего следующего проекта по благоустройству дома.

Не вся керамическая плитка и керамогранит одинаково прочны и долговечны. Некоторые из них могут выдерживать интенсивное пешеходное движение, а другие подходят только для декоративной настенной установки.Наиболее известные линии керамогранита проходят испытания на истирание, проведенные Институтом фарфоровой эмали (PEI). Этот тест рекомендован Американским обществом испытаний и материалов (ASTM). Рейтинги PEI подскажут, какая плитка лучше всего подходит для домашнего использования.

Что такое рейтинги PEI?

Известный как шкала PEI, это стандарт, на который потребители могут положиться и на который могут ссылаться, чтобы определить, какую плитку покупать в зависимости от назначения и местоположения.Рейтинг PEI указывает на твердость плитки, и эти оценки полезны при выборе плитки для различных проектов. Шкала варьируется от одного до пяти, пять из которых являются самыми прочными и долговечными.

Чем отличаются рейтинги PEI?

Каждый рейтинг или класс плитки включает рекомендации по использованию и установке. Большинство производителей плитки указывают рейтинг PEI на отрывном листе плитки, а большинство перепродавцов включают рейтинг в описание продукта в своем каталоге или на веб-сайте.Рейтинги следующие:

Группа 0: Плитка для полов технически непригодна. Обычно они используются в качестве настенной плитки.

Группа 1 или PEI 1: Плитка, подходящая только для мест, где носят более мягкую обувь или где обувь не часто используется, например, в ванных комнатах в жилых домах или в других местах с легким движением. Также для внутренних стен коммерческих и жилых помещений.

Группа 2 или PEI II: Плитка для общего движения в жилых помещениях.Для участков, по которым ходят обувью с мягкой подошвой или «обычной» обувью с очень небольшим количеством царапающей грязи. Не для кухни, вестибюлей, лестниц и других участков с интенсивным движением транспорта.

Group 3 или PEI 3: Плитка подходит для всех жилых и легких коммерческих помещений, таких как офисы, приемные, бутики, внутренние стены, столешницы и полы в жилых ванных комнатах. Не рекомендуется для коммерческих подъездов.

Группа 4 или PEI 4: Плитка для обычного движения.Рекомендуется для среднего коммерческого и небольшого использования в учреждениях, таких как рестораны, отели, вестибюли и коридоры больниц.

Группа 5 или PEI 5: Плитка, подходящая для участков с интенсивным движением, абразивной грязью и влажностью, а также там, где требуются безопасность и максимальная производительность. Примеры: торговые центры, общественные здания, входы в здания или бассейны.

Последняя записка

Рейтинг PEI относится только к прочности плитки и ее пригодности для конкретного применения; это не показатель общего качества или ценности плитки.Во многих случаях некоторые из самых красивых и дорогих плиток имеют рейтинг PEI 1 или 2. Рейтинг PEI – это просто руководство, которое поможет вам выбрать плитку, которая будет соответствовать требованиям среды, в которой она будет использоваться.

Если вы, например, делаете облицовку для душа из плитки, рейтинг PEI не имеет большого значения, но когда вы выбираете плитку для прилавков и полов, проверьте PEI перед покупкой.

Какой рейтинг PEI лучше всего подойдет для вашего помещения?

Ознакомьтесь с нашей элегантной, но практичной коллекцией керамогранита.Подберите плитку, подходящую для вашей установки!

Заказать образцы бесплатно. Получите 5 бесплатных образцов. Кредитная карта не требуется. Образцы отправляются прямо к вашей двери. Создано с помощью Sketch. Заказать образцы бесплатно Получите 5 бесплатных образцов. Кредитная карта не требуется. Образцы отправляются прямо к вашей двери. .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *