Сі́рий чаву́н — вид чавуну (сплав заліза з вуглецем), що не містить ледебуриту, в ньому весь вуглець (або частина його) знаходиться в вигляді графіту. Назву отримав завдяки сірому кольору поверхні зламу.
Належить поряд з білим чавуном, до основних видів чавуну. Містить, крім заліза і вуглецю (2,5…4,5 %), кремній (0,8…4,5 %), марганець (0,1…1,2 %), фосфор (0,02…0,3 %) і сірку (0,02…0,15 %). Границя міцності сірих чавунів при розтягу — 100…350 МПа, стиску — 450…1400 МПа, твердість за Брінеллем — 143…289 HB.
Сірий чавун характеризується низьким опором відриву, майже повною відсутністю відносного подовження (до 0,5 %), досить низькою ударною в'язкістю. Тому чим дрібнішими є графітові пластини і чим більше вони ізольовані одна від одної, тим вищі міцнісні властивості чавунів при одній і тій же металевій основі. Така структура отримується модифікуванням, тобто введенням в рідкий сплав невеликих кількостей речовин, званих модифікаторами (феросиліцій, силікокальцій).
Отримання
Графіт в сірому чавуні має пластинчасту форму. Великий вплив на процес графітизації робить хімічний склад чавуну. Елементами, що сприяють графітизації, є Si, Ni, Cu тощо. Практично найбільш важливими елементами, що завжди входять до складу чавунів, є кремній і марганець. Змінюючи в чавуні вміст кремнію при сталому вмісту марганцю, отримують різну кількість вуглецю у вільному вигляді, тобто різний ступінь графітизації.
Фактором, що зумовлюють отримання сірого чавуну при кристалізації, тобто сприяє графітизації — виділення вуглецю в рівноважному стані, є перш за все мала швидкість охолодження. Зменшення з тієї чи іншої причини швидкості охолодження (зміна матеріалу форми, збільшення товщини стінки виливка) сприяє більшому ступеню графітизації, тобто виділення більшої частини вуглецю у формі графіту. Ступінь графітизації визначає структуру металевої основи сірого чавуну. В залежності від того, яка частина вуглецю міститься в чавуні у зв'язаному стані, розрізняють чавуни з феритної, феррито-перлітною і перлітною основами.
Види та маркування
В залежності від форми графітових включень сірі чавуни поділяються на:
- Сірі чавуни з пластинчастим графітом і позначаються:
- феритні і ферито-перлітні — СЧ10, СЧ15, СЧ18. Цифра в марці чавуну показує границю міцності на розрив в МПа×10−1 (кгс/мм²). Наприклад: для СЧ10 границя міцності — 10кг/мм² (100МПа);
- перлітні — СЧ20, СЧ21, СЧ24, СЧ25, СЧ30, СЧ35.
- Антифрикційні чавуни і позначаються АЧС-1, АЧС-2, АЧС-3 тощо. Позначення: АЧ — антифрикційний чавун, С — сірий, цифра — порядковий номер марки.
- Сірі чавуни з вермикулярним графітом і позначається ЧВГ 30, ЧВГ 35, ЧВГ 40, ЧВГ 45. Позначення: Ч — чавун, ВГ — форма графіту (вермикулярний). Цифра в марці чавуну показує границю міцності на розрив в МПа×10−1 (кгс/мм²). Ці марки чавуну можуть мати в структурі крім графіту вермикулярної форми не більше 40 % кулястого графіту. Часто цей вид чавуну розглядають окремо, поряд з ковкими і високоміцними чавунами.
За ступенем легування чавуни поділяють на прості і низьколеговані (до 2,5 % легуючих елементів), середньолеговані (2,5…10 % легуючих елементів) і високолеговані (понад 10 % легуючих елементів). Найчастіше використовують прості і низьколеговані сірі ливарні чавуни.
Використання
Чавун набув поширення як конструкційний матеріал у машинобудівній, металургійній та інших галузях промисловості в зв'язку з перевагами перед іншими матеріалами, серед яких в першу чергу слід згадати наступні: невисока вартість, добрі ливарні властивості. Вироби, виготовлені з нього, мають досить високу міцність і зносостійкість при роботі в умовах тертя і характеризуються меншою, ніж сталь, чутливістю до концентраторів механічних напружень. Поряд з перерахованими перевагами вироби із сірого ливарного чавуну добре обробляються різальним інструментом. Чавун дешевший за сталь, активно поглинає механічні коливання, вібрації і тому широко використовується для виготовлення станин верстатів, пресів та іншого машинобудівного обладнання, блоків циліндрів двигунів внутрішнього згоряння.
Див. також
Примітки
- ГОСТ 1412-85 Чугун с пластинчатым графитом для отливок. Марки.
- ГОСТ 1585-85 Чугун антифрикционный для отливок. Марки.
- ГОСТ 28394-89 Чугун с вермикулярным графитом для отливок. Марки.
Джерела
- Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.
- Хільчевський В. В. Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів: Навчальний посібник. К.: Либідь, 2002. — 328с.
- Лахтин Ю. М. Основы металловедения. — М.: Металлургия, 1988. — 320с.
- В. П. Мовчан, М. М. Бережний. Основи металургії. Дніпропетровськ: Пороги. 2001. 336 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Si rij chavu n vid chavunu splav zaliza z vuglecem sho ne mistit ledeburitu v nomu ves vuglec abo chastina jogo znahoditsya v viglyadi grafitu Nazvu otrimav zavdyaki siromu koloru poverhni zlamu Nalezhit poryad z bilim chavunom do osnovnih vidiv chavunu Mistit krim zaliza i vuglecyu 2 5 4 5 kremnij 0 8 4 5 marganec 0 1 1 2 fosfor 0 02 0 3 i sirku 0 02 0 15 Granicya micnosti sirih chavuniv pri roztyagu 100 350 MPa stisku 450 1400 MPa tverdist za Brinellem 143 289 HB Sirij chavun harakterizuyetsya nizkim oporom vidrivu majzhe povnoyu vidsutnistyu vidnosnogo podovzhennya do 0 5 dosit nizkoyu udarnoyu v yazkistyu Tomu chim dribnishimi ye grafitovi plastini i chim bilshe voni izolovani odna vid odnoyi tim vishi micnisni vlastivosti chavuniv pri odnij i tij zhe metalevij osnovi Taka struktura otrimuyetsya modifikuvannyam tobto vvedennyam v ridkij splav nevelikih kilkostej rechovin zvanih modifikatorami ferosilicij silikokalcij OtrimannyaGrafit v siromu chavuni maye plastinchastu formu Velikij vpliv na proces grafitizaciyi robit himichnij sklad chavunu Elementami sho spriyayut grafitizaciyi ye Si Ni Cu tosho Praktichno najbilsh vazhlivimi elementami sho zavzhdi vhodyat do skladu chavuniv ye kremnij i marganec Zminyuyuchi v chavuni vmist kremniyu pri stalomu vmistu margancyu otrimuyut riznu kilkist vuglecyu u vilnomu viglyadi tobto riznij stupin grafitizaciyi Faktorom sho zumovlyuyut otrimannya sirogo chavunu pri kristalizaciyi tobto spriyaye grafitizaciyi vidilennya vuglecyu v rivnovazhnomu stani ye persh za vse mala shvidkist oholodzhennya Zmenshennya z tiyeyi chi inshoyi prichini shvidkosti oholodzhennya zmina materialu formi zbilshennya tovshini stinki vilivka spriyaye bilshomu stupenyu grafitizaciyi tobto vidilennya bilshoyi chastini vuglecyu u formi grafitu Stupin grafitizaciyi viznachaye strukturu metalevoyi osnovi sirogo chavunu V zalezhnosti vid togo yaka chastina vuglecyu mistitsya v chavuni u zv yazanomu stani rozriznyayut chavuni z feritnoyi ferrito perlitnoyu i perlitnoyu osnovami Vidi ta markuvannyaV zalezhnosti vid formi grafitovih vklyuchen siri chavuni podilyayutsya na Siri chavuni z plastinchastim grafitom i poznachayutsya feritni i ferito perlitni SCh10 SCh15 SCh18 Cifra v marci chavunu pokazuye granicyu micnosti na rozriv v MPa 10 1 kgs mm Napriklad dlya SCh10 granicya micnosti 10kg mm 100MPa perlitni SCh20 SCh21 SCh24 SCh25 SCh30 SCh35 Antifrikcijni chavuni i poznachayutsya AChS 1 AChS 2 AChS 3 tosho Poznachennya ACh antifrikcijnij chavun S sirij cifra poryadkovij nomer marki Siri chavuni z vermikulyarnim grafitom i poznachayetsya ChVG 30 ChVG 35 ChVG 40 ChVG 45 Poznachennya Ch chavun VG forma grafitu vermikulyarnij Cifra v marci chavunu pokazuye granicyu micnosti na rozriv v MPa 10 1 kgs mm Ci marki chavunu mozhut mati v strukturi krim grafitu vermikulyarnoyi formi ne bilshe 40 kulyastogo grafitu Chasto cej vid chavunu rozglyadayut okremo poryad z kovkimi i visokomicnimi chavunami Za stupenem leguvannya chavuni podilyayut na prosti i nizkolegovani do 2 5 leguyuchih elementiv serednolegovani 2 5 10 leguyuchih elementiv i visokolegovani ponad 10 leguyuchih elementiv Najchastishe vikoristovuyut prosti i nizkolegovani siri livarni chavuni VikoristannyaChavun nabuv poshirennya yak konstrukcijnij material u mashinobudivnij metalurgijnij ta inshih galuzyah promislovosti v zv yazku z perevagami pered inshimi materialami sered yakih v pershu chergu slid zgadati nastupni nevisoka vartist dobri livarni vlastivosti Virobi vigotovleni z nogo mayut dosit visoku micnist i znosostijkist pri roboti v umovah tertya i harakterizuyutsya menshoyu nizh stal chutlivistyu do koncentratoriv mehanichnih napruzhen Poryad z pererahovanimi perevagami virobi iz sirogo livarnogo chavunu dobre obroblyayutsya rizalnim instrumentom Chavun deshevshij za stal aktivno poglinaye mehanichni kolivannya vibraciyi i tomu shiroko vikoristovuyetsya dlya vigotovlennya stanin verstativ presiv ta inshogo mashinobudivnogo obladnannya blokiv cilindriv dviguniv vnutrishnogo zgoryannya Div takozhLegovanij chavun Diagrama stanu splaviv zalizo vuglec Evtektika LedeburitPrimitkiGOST 1412 85 Chugun s plastinchatym grafitom dlya otlivok Marki GOST 1585 85 Chugun antifrikcionnyj dlya otlivok Marki GOST 28394 89 Chugun s vermikulyarnym grafitom dlya otlivok Marki DzherelaUkrayinska radyanska enciklopediya u 12 t gol red M P Bazhan redkol O K Antonov ta in 2 ge vid K Golovna redakciya URE 1974 1985 Hilchevskij V V Materialoznavstvo i tehnologiya konstrukcijnih materialiv Navchalnij posibnik K Libid 2002 328s ISBN 966 06 0247 2 Lahtin Yu M Osnovy metallovedeniya M Metallurgiya 1988 320s V P Movchan M M Berezhnij Osnovi metalurgiyi Dnipropetrovsk Porogi 2001 336 s