Современную машиностроительную отрасль невозможно представить без чугуна. Но стоит отметить, что это не самостоятельный металл, а особый сплав, который состоит из графита и железа. Он выглядит как металлическая губка с пористой структурой, причем при глубоком анализе становится понятно, что все пустоты заполнены углеродом. Такое строение делает этот материал непрочным и очень неустойчивым к сильным ударам. Чтобы поломать чугунное изделие, достаточно один раз ударить его чем-нибудь тяжелым.
Что такое серый чугун?
По сути, это привычный сплав, с которым все хорошо знакомы. Он состоит из углерода и железа, при этом структура неоднородная и содержит хорошо заметные включения разного характера. Кстати, у серого чугуна существует множество подвидов. Например, он может быть высокопрочным, что достигается благодаря церию, магнию и другим веществам.
Прочность материала может зависеть и от других факторов – прежде всего, от количества перлита. А оно, в свою очередь, регулируется скоростью охлаждения детали: чем она выше, тем износоустойчивей будет заготовка. Однако это снижает ее пластичность.
Разные марки серого чугуна востребованы в разных сферах. Определить разновидность сплава (соответственно, и его характеристики) можно по числовым и буквенным кодам:
- СЧ – тип материала и его цвет;
- 0…10 – ферритный класс;
- 10…18 – чугун на ферритно-перлитной основе;
- 25 и выше – высокое содержание перлита.
Свойства серого чугуна
Серый чугун очень популярен в машиностроительной отрасли благодаря своим особенностям. Он обладает хорошей текучестью в расплавленном виде, дает низкую усадку и начинает кристаллизироваться при не очень больших температурах, что обеспечивает ему отличные литейные характеристики.
Но у него есть и ряд недостатков. Сварка серого чугуна очень сложна: при неосторожном обращении и минимальном нарушении технологии он может растрескиваться. Чтобы этого не произошло, нужно доверять ответственный процесс только опытным специалистам. Например, обратиться в нашу компанию. Мы проявляем повышенную аккуратность при манипуляциях с заготовками.
Насколько известно, сплав графита и железа перед сваркой часто отбеливают. Такая процедура придает ему прочности, но делает невозможными любые способы механической обработки. Кстати, некоторые категории материала вообще нельзя использовать для сварки. К ним относится так называемый горелый серый чугун, подвергнутый воздействию горячего пара или кислот.
От каких веществ зависят качества чугуна?
- Углерод. Чем его больше, тем пластичнее будет сплав. При этом он отрицательно влияет на упругость и твердость.
- Кремний. С увеличением процента содержания кремния прочность серого чугуна снижается, а когда его концентрация достигает нужной отметки, этот показатель наоборот резко увеличивается. С пластичностью происходят обратнопропорциональные изменения.
- Бор. В минимальных количествах он увеличивает ударную вязкость, а в больших – твердость.
- Сурьма. В процентном содержании от 0,03% до 0,08% она улучшает легирование.
- Олово. Это вещество может увеличить ударопрочность чугуна и снизить риск образования окалины.
- Медь. Ее присутствие повышает стойкость к коррозии, упругость, жидкотекучесть и связанные с ними свойства. А еще медистый сплав хорошо поддается механической обработке.
- Молибден. При вхождении до 1,9% он хорошо влияет на прочность и ударную вязкость.
- Никель. Чем его больше, тем выше показатели твердости и устойчивость к щелочным средам.
- Хром. Как и многие другие вещества, он сказывается на прочности серого чугуна, увеличивая ее при повышении концентрации.
- Фосфор. Его содержание делает сплав износостойким.
- Марганец. Он используется вместе с серой, потому что нейтрализует ее вредные свойства.
- Сера. С ее помощью можно повысить устойчивость ферритно-перлитных и ферритных основ.
Способы сварки
Этот метод металлообработки подходит в тех случаях, когда нужно:
- исправить дефект, возникший при отливке;
- соединить два или больше сплавов между собой;
- провести ремонт механизма.
Электроконтактную сварку чугуна используют при его комбинировании с латунью, бронзой и медью. В остальных случаях применяют газовый и электродуговой способы.
Классы отливок
Металлоизделия, которые получаются из серого чугуна, можно разделить на два класса отливок.
- Первый класс – износоустойчивые и высокопрочные детали, от которых зависит жесткость конструкции. Например, корпуса станков. Сюда же относятся элементы пневмо- и гидроаппаратуры, выдерживающие огромное давление, станочные станины, испытывающие на себе силу трения, а также кронштейны и зубчатые колеса, принимающие на себя максимальные нагрузки.
- Второй класс – отливки, имеющие большое сопротивление на разрыв. В отличие от первого типа деталей, они не работают на износ, но тоже должны обладать достаточной твердостью. К таким элементам относят салазки металлорежущих станков. Достичь нужных показателей позволяет легирование серого чугуна молибденом, никелем или хромом.
Мы выполняем все процессы высокоточно и качественно. Соблюдаем технические требования и сроки. Поэтому обращайтесь к нам при первой же необходимости – у нас огромный опыт работы с любыми видами металлов!
