Особенностью высокопрочного чугуна является шаровидная форма включений графита, относительно равномерно рассредоточенного в структуре. Такие образования графита в наименьшей степени ослабляют сечение отливки, придавая ей высокую прочность. Шаровидную форму графит приобретает в результате обработки расплава чугуна такими модификаторами, как магний, церий и др. ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН

Высокопрочный чугун имеет перлитную, перлитно-ферритную, ферритную и другие структуры, придающие ему различные свойства. Так, перлитная структура чугуна обладает высокими показателями предела прочности при растяжении, но сравнительно низкими по удлинению; ферритная структура чугуна имеет высокие показатели относительного удлинения и несколько пониженные по пределу прочности при растяжении.

ПОВЫШЕННЫЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧУГУНА (ТАБЛ. 1) С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ ПОЗВОЛЯЮТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ЕГО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ОТВЕТСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ: РАБОЧИХ ДЕТАЛЕЙ НАСОСОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, ДЕТАЛЕЙ ТУРБИН, РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ УДАРНЫХ И ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗОК, КЛАПАНОВ, ШАТУНОВ, ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ И ДР. ТЕМПЕРАТУРА ПЛАВЛЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА ° С. 1. ВЫСОКОПРОЧНЫЕ ЧУГУНЫ (ГОСТ ) Чугун Предел прочности при растяжении, кгс/мм 2 Относительное удлинение, % Ударная вязкость, кг*см/см 2 Твердость НВ ВЧ , ВЧ , ВЧ , ВЧ , ВЧ , ВЧ , ВЧ , ВЧ , ВЧ ,

СВОЙСТВА ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА Свойства высокопрочных чугунов весьма многообразны, однако отличительной особенностью таких чугунов является сочетание хороших литейных свойств и высоких прочностных характеристик. К свойствам высокопрочного чугуна относятся также: хорошая обработка резанием, высокая пластичность, низкая чувствительность к концентраторам напряжения, устойчивость к циклическим нагрузкам. Литейные свойства высокопрочного чугуна, в частности ВЧШГ: высокая жидкотекучесть, малая склонность к образованию горячих трещин, малая усадка. Требования к механическим свойствам высокопрочного чугуна регламентированы стандартом ГОСТ (СТ СЭВ ).

ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА Из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом изготавливают отливки развесом от десятых долей килограмма до нескольких десятков тонн. Свойства ВЧШГ очень разнообразны, поэтому высокопрочный чугун применяется: взамен серого чугуна для удлинения срока службы отливок (изложниц, прокатных валков, поршней, поршневых колец и др.); взамен стали с целью упрощения и удешевления производства, уменьшения количества металла и рационализации конструкции отливок (коленчатых валов, траверс, шестерен и др.); взамен цветных сплавов целью сокращения расхода дефицитных металлов и уменьшения стоимости машин. Наряду с конструкционными высокопрочными чугунами применяются высокопрочные чугуны со специальными свойствами: жаростойкий и роста устойчивый, стойкий в различных агрессивных средах, антифрикционный высокопрочный чугун с низким коэффициентом трения и т.д. Самая известная на сегодняшний день область применения высокопрочного чугуна это производство труб из ВЧШГ.

ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА Так как рост производства отливок из ВЧШГ обусловлен исключительно благоприятным сочетанием физико-механических, эксплуатационных и механических свойств этого материала, а также экономическими соображениями, объём производства и потребления отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом непрерывно увеличивается. Получение в структуре чугуна шаровидной формы графита основано на раздельной или совместной обработке жидкого чугуна магнием, РЗМ, кальцием и другими присадками, содержащими в том или ином количестве указанные (сфероидизирующие графит) вещества, присадками. Наиболее распространённым в мировой практике способом получения высокопрочного чугуна является магниевый процесс, основанный на введении в расплав металлического магния, магниевых лигатур и комплексных модификаторов, содержащих магний. По теории и практике применения высокопрочного чугуна при изготовлении отливок опубликовано очень большое количество работ, как нашими, так и зарубежными учёными. Равно как и по исследованию механизмов получения высокопрочных чугунов. Несмотря на обилие трудов на эту тему, до сих пор дискуссионными остаются такие важные вопросы, как оптимальный состав модификатора, условия и технологии модифицирования, механизм образования графита, режимы термообработки и другие.

Цилиндры и блоки цилиндров отливают из высокопрочного чугуна марок СЧ или СЧ Большое значение для длительной и безаварийной работы компрессора имеет качество отливки в месте расточек цилиндров. В отливке не должно быть раковин, трещин и пустот

Высокопрочный чугун марок ВЧ45, ВЧ50, ВЧ60, ВЧ70 по механическим и литейным свойствам приближается к сталям, но дешевле их ( в среднем на 25 %), плавится при более низкой температуре, лучше обрабатывается резанием Высокопрочный чугун марки ВЧ применяется для литых диафрагм и направляющих аппаратов паровых турбин с рабочей температурой до 320 С