Чугун
Эта статья или раздел нуждается в переработке.
Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей.
|
Чугун |
---|
Фазы железоуглеродистых сплавов |
Феррит (твердый раствор внедрения C в α-железе с объемно-центрированной кубической решеткой) |
Структуры железоуглеродистых сплавов |
Ледебурит (эвтектическая смесь кристаллов цементита и аустенита, превращающегося при охлаждении в перлит) |
Стали |
Конструкционная сталь (до 0,8 % C) |
Чугуны |
Белый чугун (хрупкий, содержит ледебурит и не содержит графит) |
Чугу́н — сплав железа с углеродом (и другими элементами). Содержание углерода в чугуне не менее 2,14% (точка предельной растворимости углерода в аустените на диаграмме состояний): меньше — сталь. Углерод придаёт сплавам железа твёрдость, снижая пластичность и вязкость. Углерод в чугуне может содержаться в виде цементита и графита. В зависимости от формы графита и количества цементита, выделяют белый, серый, ковкий и высокопрочный чугуны. Чугуны содержат постоянные примеси (Si, Mn, S, P), а в некоторых случаях также легирующие элементы (Cr, Ni, V, Al и др.). Как правило, чугун хрупок.
Содержание
Объемы производства[править | править вики-текст]
Мировое производство чугуна в 2009 составило 898,261 млн тонн, что на 3,2 % ниже, чем в 2008 году (927,123 млн т)[1]. Мировая топ-десятка стран-производителей чугуна выглядит следующим образом:
1 | Китай | 543,748 млн т |
2 | Япония | 66,943 млн т |
3 | Россия | 43,945 млн т |
4 | Индия | 29,646 млн т |
5 | Южная Корея | 27,278 млн т |
6 | Украина | 25,676 млн т |
7 | Бразилия | 25,267 млн т |
8 | Германия | 20,154 млн т |
9 | США | 18,936 млн т |
10 | Франция | 8,105 млн т |
За четыре месяца 2010 года мировой выпуск чугуна составил 346,15 млн тонн. Этот результат на 28,51 % больше по сравнению с аналогичным периодом 2009 года.[2]
Виды чугуна[править | править вики-текст]
Белый чугун[править | править вики-текст]
В них весь углерод находится в связанном виде (Fe3C). В зависимости от количества углерода делятся на:
- доэвтектические (2,14-4,3% углерода);
- эвтектические (4,3% углерода);
- заэвтектические (4,3-6,67% углерода).
Цементит в изломе - светлый, поэтому такие чугуны назвали светлыми.
Белые чугуны применяются в основном для изготовления ковких чугунов. Их получают путем отжига.
Серый чугун[править | править вики-текст]
Серый чугун - это сплав железа, кремния (от 1,2- 3,5 %) и углерода, содержащий также постоянные примеси Mn, P, S. В структуре таких чугунов большая часть или весь углерод находится в виде графита пластинчатой формы. Излом такого чугуна из-за наличия графита имеет серый цвет.
Ковкий чугун[править | править вики-текст]
Ковкий чугун получают длительным отжигом белого чугуна, в результате которого образуется графит хлопьевидной формы. Металлическая основа такого чугуна: феррит и реже перлит. Ковкий чугун получил свое название из-за повышенной пластичности и вязкости (хотя обработке давлением не подвергается). Ковкий чугун обладает повышенной прочностью при растяжении и высоким сопротивлением удару. Из ковкого чугуна изготавливают детали сложной формы: картеры заднего моста автомобилей, тормозные колодки, тройники, угольники и т. д.
Маркируется ковкий чугун двумя буквами и двумя числами, например КЧ 370-12. Буквы КЧ означают ковкий чугун, первое число—предел прочности (в МПа) на разрыв, второе число — относительное удлинение (в процентах), характеризующее пластичность чугуна.
Высокопрочный чугун[править | править вики-текст]
Высокопрочный чугун имеет в своей структуре шаровидный графит, который образуется в процессе кристаллизации. Шаровидный графит ослабляет металлическую основу не так сильно, как пластинчатый, и не является концентратором напряжений.
Классификация[править | править вики-текст]
В зависимости от содержания углерода серый чугун называется доэвтектическим (2,14-4,3 % углерода), эвтектическим (4,3 %) или заэвтектическим (4,3-6,67 %). Состав сплава влияет на структуру материала.
В зависимости от состояния и содержания углерода в чугуне различают: белые и серые (по цвету излома, который обуславливается структурой углерода в чугуне в виде карбида железа или свободного графита), высокопрочные с шаровидным графитом, ковкие чугуны, чугуны с вермикулярным графитом. В белом чугуне углерод присутствует в виде цементита, в сером — в основном в виде графита.
В промышленности разновидности чугуна маркируются следующим образом:
- передельный чугун — П1, П2;
- передельный чугун для отливок (передельно-литейный) — ПЛ1, ПЛ2,
- передельный фосфористый чугун — ПФ1, ПФ2, ПФ3,
- передельный высококачественный чугун — ПВК1, ПВК2, ПВК3;
- чугун с пластинчатым графитом — СЧ (цифры после букв «СЧ», обозначают величину временного сопротивления разрыву в кгс/мм);
- антифрикционный чугун
- антифрикционный серый — АЧС,
- антифрикционный высокопрочный — АЧВ,
- антифрикционный ковкий — АЧК;
- чугун с шаровидным графитом для отливок — ВЧ (цифры после букв «ВЧ» означают временное сопротивление разрыву в кгс/мм и относительное удлинение (%);
- чугун легированный со специальными свойствами — Ч.
Примечания[править | править вики-текст]
См. также[править | править вики-текст]
Литература[править | править вики-текст]
Чугун на Викискладе? |
- Чугун // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- Чугун // Малый энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 4 томах. — СПб., 1907—1909.
- Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева. Материаловедение. — М.: Машиностроение, 1990. — 528 с.