Серый чугун и белый чугун: Чем отличается серый чугун от белого
alexxlab | 19.12.2022 | 0 | Разное
Обработка чугуна
Особенности обработки чугуна. Свойства материала, проблемы обработки и пути их решения.
Один из самых распространенных материалов, который используется в промышленности, является чугун. Ведь у него хорошие технологические свойства, и сам по себе чугун дешевый материал. Из чугунов изготавливаются многие детали, такие как блоки цилиндров двигателей, корпуса насосов и клапанов. Чугун используется там, где нужна деталь сложной формы и достаточной прочности.
Чугун представляет собой многокомпонентный, железоуглеродистый сплав с содержанием углерода выше 2%. Сплавы, которые содержат менее 2,14% углерода, называются сталью. Также он может содержать некоторое количество марганца (Mn), фосфора (P) и серы (S). В зависимости от того, в каком виде находится графит, чугуны разделяют на серые чугуны, чугуны с шаровидным графитом, ковкий и легированный чугуны. Легирование чугуна никелем, медью, молибденом и хромом, к примеру, повышает его тепло – и коррозионную стойкость, вязкость и прочность.
Если выделять основные виды чугуна, то это будут:
- Белый чугун. В белом чугуне углерод присутствует преимущественно в связанной форме в виде цементита (Fe3C). Белые чугуны обладают высокой прочностью и хрупкостью, и они очень абразивные, они плохо поддаются механической обработке, поэтому из них получают отливки не требующих обработки и работающих в условиях абразивного износа при сухом трении, также белый чугун используют для получения ковкого чугуна.
- Серый чугун. Сплав железа, кремния (1,2-3,5%) и углерода. В сером чугуне углерод присутствует преимущественно в виде графитовых включений различного размера и форм. Серые чугуны обладают хорошими технологичными и прочностными свойствами, поэтому они нашли широкое применение как конструкционный материал. Он более хрупкий, но имеет хорошую теплопроводность, выделяет меньше тепла во время резания, хорошо поглощает вибрацию, поэтому нашел применение в производстве двигателей.
- Высокопрочный чугун. Чугун с шаровидным графитом. Углерод преимущественно или полностью присутствует в свободном состоянии в форме шаровидного графита. Обладает высокой прочностью и удовлетворительной пластичностью, иногда могут использоваться вместо стали. У данного чугуна хорошая жесткость, ударная вязкость, он прочный, не хрупкий. Но не может поглощать вибрации, низкая теплопроводность, как следствие большое выделение тепла.
Основными сложностями при обработке чугуна являются абразивный износ и высокая температура. Обрабатываемость чугуна резанием зависит от химического состава, физико-механических свойств и многих других факторов. Обрабатываемость улучшается с увеличением содержания графита, дисперсности и равномерности распределения структурных составляющих. Легирующие элементы как раз и создают такие дисперсные и равномерные структуры, поэтому обрабатываемость легированных чугунов выше, чем обычных чугунов, конечно при условии одинаковой твердости.
На значение режимов резания чугуна оказывают влияние такие факторы, как: марка чугуна, жесткость технологической системы, применяемый режущий инструмент и т.д. Поэтому необходимо следовать инструкциям каталога инструментов, внимательно учитывая при этом стойкость, так как в каталогах представлены режимы резания на максимальную производительность и минимальную стойкость, что может не соответствовать вашим целям.
Если подытожить сказанное, то:
- Большинство чугунов, благодаря наличию графита в структуре, легко обрабатываются резанием, так как графит позволяет получить короткую “сыпучую” стружку и улучшает смазывание режущей кромки.
- Для обработки чугунов в основном используется инструмент с отрицательным или небольшим положительным значением переднего угла.
- Инструмент с покрытием имеет большую стойкость из-за преобладания при обработке абразивного износа
- При непрерывном точении необходимо применять СОЖ, для прерывистого точения СОЖ лучше не использовать.
- Основными сложностями при обработке являются неравномерный припуск на отливках, наличие литейной корки и включений песка
- При обработке высокопрочного чугуна расход инструмента в три раза больше, чем при обработке серого чугуна.
- Обработка ковкого чугуна требует в три раза больше времени, т.к. требуется занижать режимы резания. Соответственно увеличивается расход инструмента. В данном чугуне графит в виде хлопьев, окружающих феррит, а также больше кремния (Si), чем в сером, что определяет повышенный износ пластин.
Используемая информация: рекомендации производителей твердосплавного инструмента Kennametal, Dormer, Pramet, Sandvik.
Каталог металлорежущего инструмента на онлайн-выставке Enex: https://enex.market/catalog/Raskhodnye_materialy/metallorezhushchiy_instrument/.
Чугун
Категория:
Крановщикам и стропальщикам
Публикация:
Чугун
Читать далее:
Медь и ее сплавы
Чугун
Что называется чугуном?
Чугуном называется сплав железа с углеродом, получаемый путем плавки железной руды в доменных печах.
Б зависимости от химического состава и назначения доменные чугуны делятся на передельные, литейные и специальные.
Как разделяются чугуны в зависимости от характера соединения углерода с железом?
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
В зависимости от характера соединения углерода с железом чугуны делятся на белые и серые.
Чем характерен белый чугун?
Углерод в белом чугуне присутствует в виде цементита (FeO), поэтому он очень тверд и практически не обрабатывается, а используется для переделки в сталь и для других целей. Излом белого чугуна имеет матово-белый цвет.
В каком состоянии находится углерод в сером чугуне?
В сером чугуне весь углерод или его часть находится в свободном состоянии в виде графита, который придает ему на изломе серый или темно-серый цвет.
Серый чугун — основной литейный материал, он обладает вполне удовлетворительными механическими свойствами, дешев, имеет высокие литейные свойства и хорошо обрабатывается режущим инструментом.
Как обозначается серый чугун?
Серый чугун обозначается двумя буквами и двумя двухзначными числами через тире. Буквы СЧ означают серый чугун, первое двухзначное число — предел прочности на растяжение, второе — предел прочности при изгибе. Например, СЧ 18—36 — это серый чугун, предел прочности на растяжение 18, а предел прочности при Изгибе 36.
Чем отличается модифицированный чугун от обычного серого чугуна?
Модифицированный чугун отличается от обычного серого чугуна тем, что обладает повышенными механическими и литейными свойствами. Получают его путем добавления в жидкий серый чугун графитиру- ющих присадок (ферросилиция, еиликокальция или силикоалюминия). Марки модйфицированного чугуна: СЧ 28—48, СЧ 32—52 и др.
Каким образом получают высокопрочный чугун?
Высокопрочный чугун получают из серого чугуна путем присадки в ковш перед разливкой в формы магния.
Получается чугун с шаровидным графитрм, обладающий высокими механическими и литейными свойствами.
Марки высокопрочного чугуна по ГОСТ 7293—54: ВЧ 45-0, ВЧ 45-5, ВЧ 40—10, ВЧ 50—1,5, ВЧ 60— 2. Буквы ВЧ означают высокопрочный чугун, первые две цифры—лредел прочности при растяжении, а последние— величину относительного удлинения при растяжений.
Как получают ковкий чугун?
Ковкий чугун получают путем длительного отжига белого чугуна в специальных печах, после чего в чугуне вместо свободного цементита образуется графит.
Марки ковкого чугуна по ГОСТ 1215—59: КЧ 30— 6, КЧ 33—8, КЧ 35—10, КЧ 37—12 и др. Буквы КЧ означают чугун ковкий, первые две цифры — предел прочности при растяжении, а последние—относительное удлинение при растяжении.
Какие детали изготовляют из серого чугуна в краностроении?
В соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов> из серого чугуна не ниже марки G4 15—42 по ГОСТ 1412—54 «Отливки из серого чугуна» могут изготовляться: – зубчатые, червячные и ходовые колеса грузоподъемных кранов с ручным приводом; – червячные колеса с ободом из бронзы независимо от рода привода и режима работы крана;
-барабаны, корпуса редукторов и блоки, за исключением блоков стреловых и башенных кранов; – колодки тормозов, кронштейны барабанов, корпуса подшипников и др.
Материалы
Пластмассы
Полиамид (ПА)
Полиамид (PA), также называемый нейлоном, доступен в различных качества с разными свойствами. Полиамиды обладают хорошими механическими свойств, особенно те, которые наполнены стекловолокном. Все полиамиды имеют хорошая химическая стойкость к маслам, бензину, спиртам и щелочам жидкости.
Рабочее колесо из полиамида
Пример номеров материалов Grindex
М 0543.2021
М 0543.5551
М 0543.5661
Ограничения:
Все полиамиды впитывают
относительно высокое содержание воды, что исключает их использование при высокой
важна размерная стабильность. Поглощение воды также влияет на
механические свойства. Полиамиды портятся в сильных кислотах, отбеливателях
и некоторые растворители
полиэтилен
Полиэтилен (ПЭ) представляет собой
относительно простая по конструкции пластмасса, не предназначенная для механических
напряженные конструкции.
Номера материалов Grindex
М 0561.1135
Ограничения:
Солнечный свет и термальные
сопротивление низкое, но его можно улучшить с помощью стабилизаторов. Максимальная температура
для использования в воде или воздухе 70C.
Фторопласты
Важно для фторопласты (ФЭП и ПВДФ) отличаются отличной химической стойкостью и что их можно использовать в широком диапазоне температур (от -100С до +150С). Водопоглощение очень низкое, а фторопласты устойчивы. к солнечному свету.
Номера материалов Grindex
М 0563.9093-50 (ПВДФ)
М 0561.9560-50 (ФЭП)
Ограничения:
Фторопласты могут быть
трудно литья под давлением. Цена относительно высока. ПВДФ не
устойчив при pH выше 12.
Поликарбонат (ПК) имеет
отличные ударопрочные и температурные свойства на воздухе. Материал
имеет хорошую размерную стабильность.
Поликарбонат устойчив к слабым кислотам,
спирты (кроме метанола) и растительные жиры и масла.
Номера материалов Grindex
М 0544.1139
Ограничения:
ПК нельзя использовать в
воды выше 60°С и подвергается воздействию окисляющих кислот, щелочей (рН макс.
9), аммиачные, метанольные, ароматические и хлорированные
углеводороды.
Полиуретан
Полиуретан (PUR) — это общее название большой группы термореактивных пластиков, от мягкого эластомера к твердому и жесткому пластику. Важно для мягкого полиуретаны обладают отличной износостойкостью. Жесткие полиуретаны часто армированный стекловолокном.
Номера материалов Grindex
М 0556.9570.50
М 0556.9571.50
Ограничения:
Химическая стойкость
менее хорош. Полиуретаны сложноэфирного типа чувствительны к гидролизу и
следовательно, не устойчив в воде при температурах выше
40С.
Полипропилен
Полипропилен (ПП) представляет собой
термопласт с хорошими усталостными свойствами.
Часто его усиливают
стекловолокно. Механические свойства полипропилена сохраняются в
вода.
Номера материалов Grindex
М 0561.3115.62
М 0561.3125.62
М 0561.3135.62
Ограничения:
Довольно хорошая химия
сопротивление. Исключения: галогены, четыреххлористый углерод, концентрированные
азотная кислота и сильные окислители.
полифениленсульфид
полифениленсульфид (PPS) представляет собой термопласт, очень жесткий и твердый. Материал может быть используется при высоких температурах, даже в воде. Химическая стойкость очень хороший.
Рабочее колесо для внутренней системы охлаждения в насосе.
Номер материала Grindex
М 0561.9570.50
Ограничения:
Ударная вязкость
низкий. Соответственно детали из этого пластика не должны подвергаться
воздействие.
Винилэстер
Винилэстер
(VE) относится к семейству термореактивных пластиков – полиэфирам.
Винилэстер это
однако устойчив к гидролизу и имеет гораздо лучшую химическую стойкость, чем
полиэфиры. Винилэстер часто снабжают стекловолокном, что дает очень
хорошая механическая прочность.
Номер материала Grindex
М 0544.9585
Ограничения:
Части винилэфира
производится методом прессования, что может ограничивать дизайн.
Термопластичный полиэстер
ПБТ, полибутилентерефталат и ПЭТ, полиэтилентерефталат оба термопласты с аналогичными свойствами. В качестве инженерных пластиков PBT и ПЭТ часто смешивают. Водопоглощение низкое, химический сопротивление хорошее.
Деталь из термопластичного полиэстера для дренажного насоса.
Номер материала Grindex
М 0561.9590.00
Ограничения:
Как термореактивный полиэстер,
ПБТ и ПЭТ не устойчивы к гидролизу (т.е. не водостойки при
температура выше 40С).
Термопластичный полиуретан
TPAU, полиэстерполиуретан
и TPEU, эфирполиуретан оба относятся к группе термопластов
эластомеры.
Они могут быть изготовлены методом литья под давлением с твердостью от 70 до 90 ShA.
(резиноподобные) до 40-60 ШД (пластикоподобные). Тип на основе эфира (TPEU) имеет
отличные характеристики износа. TPEU также имеет лучшую устойчивость к
гидролиз, чем TPAU. Термопластичные полиуретаны устойчивы к
озон, солнечный свет и большинство масел.
Grindex номера материалов
M 0556.1100
М 0556.1110
М 0556.1115
Ограничения:
Максимальная температура
для использования в воде 40C для обоих материалов. Материалы могут быть заполнены
со стекловолокном, если допускается снижение износостойкости.
Контроль качества чугуна | ПРЕСИ Металлография
Lab’note
Металлографическая подготовка
Основные литые утюги
Обычно литые утюги классифицируются на два основных семей:
Белые лифы
9009 из FE3.
карбид с перлитной матрицей. Его название происходит от того факта, что при поломке он имеет блестящий белый металлический вид. Белый чугун – это чугун, легированный марганцем. Присутствие хрома и молибдена также способствует созданию белого чугуна. Этот тип чугуна устойчив к износу, но хрупок к ударам. СЕРЫЙ ЧУГУН
Углерод появляется в виде (сфероидального или пластинчатого) графита. Эти чугуны богаты кремнием; эта добавка в сплав способствует образованию графита. Это также улучшает коррозионную стойкость.
=> Чугуны с пластинчатым графитом являются хрупкими из-за геометрии графита, создающего эффект надреза. Прочность на растяжение не оптимальна, но подходит для работы на сжатие или если требуется износостойкость.
=> Чугуны с шаровидным графитом представляют собой чугуны, в которых охлаждение замедлено, так что углерод кристаллизуется в форме шара. Геометрия графита улучшает обрабатываемость, а механические характеристики приближаются к свойствам стали.
Получается пластичный, ковкий чугун. Добавление магния в чугун снижает содержание серы. Таким образом, графит формируется сферически, а не пластинчато.
Возможно создание чугуна с шаровидным графитом из белого чугуна при термической обработке.
В легированных чугунах :
• хром повышает механические характеристики
• молибден улучшает ударопрочность
• фосфор улучшает литейные свойства чугуна.
Химический состав смеси является одним из параметров, который будет определять тип получаемого чугуна.
Скорость охлаждения влияет на формирование того или иного чугуна.
• Быстрое охлаждение способствует образованию цементита, в результате чего получается белый чугун.
• Однако, если охлаждение происходит медленнее, углерод успевает собраться в виде графита, образуя серый чугун.
ЧУГУН ОБОЗНАЧЕНИЯ
Чугуны имеют стандартизированное обозначение в соответствии с NF EN 1560-1.