ГлавнаяСталМарка конструкционной стали обыкновенного качества

    Конструкционные стали обыкновенного качества. Марка конструкционной стали обыкновенного качества


    Глава 2 Технологическая часть

    2.1. Выбор марки стали Конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества Ст3сп

    За названием Ст3сп скрывается  конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества. В составе сплава Ст3 содержатся: углерод – от 0,14 до 0,22%, кремний – от 0,05 до 0,17%, марганец – от 0,4 до 0,65%, никель, медь, хром – не более 0,3% , мышьяк - до 0,08%, сера и фосфор – не более 0,05 и 0,04проц. соответственно. В качестве заменителя сплава Ст3сп применяется сталь ВСт3сп.

    Основой в структуре стали, как известно, является феррит. Он малопрочен и пластичен, потому не может применяться в строительных конструкциях в своём чистом виде. С целью увеличения прочности феррита стальной сплав насыщают углеродом (при получении малоуглеродистых сталей обычной прочности), легируют добавками никеля, хрома, кремния, марганца и прочих элементов (при получении низколегированных сталей с высоким прочностным коэффициентом), а кроме того, прибегают к дополнительному термическому упрочнению.

    Расшифровывается маркировка этого вида стали довольно просто. «Ст» означает – сталь, а цифры являются условным номером марки и определяются химическим составом материала (с увеличением номера в маркировке возрастает объём углерода в сплаве). Если стали групп Б (предназначенные для изделий, изготавливающихся с применением горячих видов обработки - ковки, сварки) и В (применяются для сварных конструкций) перед маркой содержат литеры «Б» и «В», указывающие на принадлежность к данным группам, то группа А (такие стали поставляются с гарантированными механическими качествами) в обозначении марки не указывается. Например, как в случае с рассматриваемой Ст3сп.

    Идущий в маркировке после цифры буквенный индекс указывает степень раскисления: для спокойных видов сталей – это «сп», для т.н. полуспокойных – это «пс», кипящие же виды обозначаются «кп».

    Спокойные стали, к категории которых принадлежит Ст3сп, отличаются однородностью, они менее хрупки, лучше свариваются и отлично противостоят разного рода динамическим нагрузкам, в результате чего применяются при изготовлении всевозможных ответственных конструкций. Несколько ограничивает применение такой спокойной стали её высокая стоимость, заставляющая иногда соглашаться на компромисс и использовать полуспокойную сталь.

    В зависимости от предъявляемых эксплуатационных требований и разновидности конструкций, сталь призвана отвечать требованиям ГОСТа 380-71. При поставке стали Ст3сп компанией «ЧНСК» вы можете быть уверены, что она имеет необходимый химический состав, предел текучести, относительное удлинение, временное сопротивление и изгиб в своём холодном состоянии. Мы отгружаем этот материал и изделия из него оперативно и в любых объёмах, поставляя металлопрокат не только по России, но и в страны ближнего зарубежья. При этом наши цены – одни из наиболее доступных в РФ.

    Преимущества стали Ст3сп

    - Высокая коррозийная стойкость;

    - повышенная твердость и упругость;

    - отсутствие флокеночувствительности;

    - отсутствие отпускной хрупкости;

    - Отличные показатели свариваемости.

    Сварка изделий из стали Ст3сп может производиться без подогрева и последующей термообработки. Однако при толщине сырья более 3,6 см рекомендуется подогревать материал до сотни градусов и выполнять последующую термообработку.

    Применение стали Ст3сп

    Сталь обыкновенного качества из группы А, к которой относится и марка Ст3сп, применяется для изготовления изделий, производящихся без горячей обработки, в результате сего сохраняются не только исходные механические свойства материала, но и структура нормализации, гарантируемая стандартом.

    Как и прочие углеродистые стали сплав Ст3 используют при создании металлоконструкций и иных изделий, чья работоспособность гарантируется жесткостью. Он применяется для изготовления как несущих, так и ненесущих элементов при возведении конструкций сварного и не сварного вида, деталей, которые работают при положительных температурах, а также из него получают:

    - просечно-вытяжные листы;

    - фасонный и листовой прокат;

    - заготовки деталей арматуры для трубопроводов;

    - сварные переходы, фланцы, сварные тройники и другие фасонные детали трубопроводов, которые эксплуатируются при температуре от -20 град. до +200 град. по Цельсию;

    - сталь Ст3сп выступает в роли основного слоя в ходе изготовления горячекатаных 2-ухслойных коррозионноустойчивых листов;

    - используется при создании электросварных труб, необходимых для изготовления деталей в мотто- и велостроении;

    - применяется при производстве рельсов, предназначенных для подвесных и наземных путей и т.д.

    Характеристика материала Ст3сп.

    Марка :

    Ст3сп

    Классификация :

    Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества

    Дополнение:

    По ГОСТ 27772-88 сталь Ст3сп5 соответствует стали для строительных конструкций С245; сталь Ст3сп соответствует стали С285

    Вы можете просмотреть свойства этого материала в   обновленном Марочнике стали и сплавов

    Применение:

    Несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах, арматура класса Ат400С

    Зарубежные аналоги:

    Известны

    Химический состав в % материала   Ст3сп

    ГОСТ   380 – 2005

    C

    Si

    Mn

    Ni

    S

    P

    Cr

    N

    Cu

    As

    0.14 - 0.22

    0.15 - 0.3

    0.4 - 0.65

    до   0.3

    до   0.05

    до   0.04

    до   0.3

    до   0.008

    до   0.3

    до   0.08

    Технологические свойства материала Ст3сп.

    Свариваемость:

    без ограничений.

    Флокеночувствительность:

    не чувствительна.

    Склонность к отпускной хрупкости:

    не склонна.

    Механические свойства при Т=20oС материала Ст3сп.

    Сортамент

    Размер

    Напр.

    sв

    sT

    d5

    y

    KCU

    Термообр.

    -

    мм

    -

    МПа

    МПа

    %

    %

    кДж / м2

    -

    Трубы, ГОСТ 8696-74

    372

    245

    23

    Трубы, ГОСТ 10705-80

    372

    225

    22

    Прокат, ГОСТ 535-2005

    370-490

    205-255

    23-26

    Лист толстый, ГОСТ 14637-89

    370-480

    205-245

    23-26

    Арматура, ГОСТ 5781-82

    373

    235

    25

    Катанка, ГОСТ 30136-95

    490-540

    60

    Твердость   Ст3сп   ,      

    HB 10 -1 = 131   МПа

    Физические свойства материала Ст3сп.

    T

    E 10- 5

    a 10 6

    l

    r

    C

    R 10 9

    Град

    МПа

    1/Град

    Вт/(м·град)

    кг/м3

    Дж/(кг·град)

    Ом·м

    20

    7850

    studfiles.net

    Конструкционные стали обыкновенного качества

    ТОП 10:

    В производстве машин, станков и предметов широкого потребления в энергетике, на транспорте и в строительной индустрии широко используется горячий стальной прокат в виде прутков, полос, труб, уголков и других фасонных профилей.

    Стали маркируются сочетанием букв Ст и цифрой (от 0 до 6), показывающей номер марки, а не среднее содержание углерода в ней, хотя с повышением номера содержание углерода в стали увеличивается. Стали групп Б и В имеют перед маркой буквы Б и В, указывающие на их принадлежность к этим группам. Группа А в обозначении марки стали не указывается. Степень раскисления обозначается добавлением индексов: в спокойных сталях – сп, в полуспокойных – пс, кипящих – кп, а категория нормируемых свойств (кроме категории 1) указывается последующей цифрой. В их составе разное содержание кремния: спокойные – 0,12–0,30, полуспокойные – 0,05–0,17, кипящие меньше 0,07, например Ст3сп, БСт3пс или ВСт3сп5 (в конце 5-я категория). Спокойными и полуспокойными производят стали Ст1–Ст6, кипящими – Ст1–Ст4 всех трех групп. Сталь Ст0 по степени раскисления не разделяют.

    Стали группы А поставляются с гарантированными механическими свойствами (табл. 6.4), без указания химического состава.

     

    Таблица 6.4

    Механические свойства углеродистых сталей обыкновенного

    качества группы А (образцы толщиной до 20 мм)

     

    Сталь σв, МПа σ0,2, кгс/мм2 σ,% Сталь σв, МПа σ0,2,кгс/мм2 σ,%
    Не менее Не менее
    Ст.0 >310 – Ст.4 420–540 240–270
    Ст.1 320–420 – Ст.5 500–640 260–290
    Ст.2 340–440 200–230 Ст.6
    Ст.3 380–490 210–250        

    Примечание. Механические свойства приведены для спокойных и полуспокойных сталей. В сталях Ст.1кп значение σв, на 10-20 МПа и σ на 10 МПа меньше, а значение σ на 1% больше, чем в спокойных и полуспокойных сталях того же номера.

    Из табл. 3.4 следует, что с увеличением номера марки прочность увеличивается, а пластичность стали соответственно уменьшается.

    Стали группы А используются в состоянии поставки для изделий изготовление которых не сопровождается горячей обработкой. В этом случае они сохраняют структуру нормализации и механические свойства, гарантируемые стандартом.

    Стали группы Б поставляют с гарантированным химическим составом, но механические свойства не гарантируются. Стали этой группы применяют для изделий, изготавливаемых с применением горячей обработки (ковка, сварка и в отдельных случаях термическая обработка), при которой исходная структура и механические свойства не сохраняются. Для таких сталей важны сведения о химическом составе, необходимые для определения режима горячей обработки.

    Стали группы В поставляются с гарантированными механическими свойствами и химическим составом. Стали группы В дороже, чем стали групп А и Б, их применяют для ответственных деталей (для производства сварных конструкций). В этом случае важно знать исходные механические свойства стали, так как они сохраняются неизменными на участках, не подвергаемых нагреву при сварке. Для оценки свариваемости важны ведения о химическом составе. Механические свойства на растяжение для каждой марки стали группы В соответствуют нормам для аналогичных марок стали группы А (табл. 6.4), а химический состав – нормам для тех же номеров марок группы Б (табл. 6.5). Например, сталь ВСт4сп имеет механические свойства на растяжение, аналогичные стали Ст4сп, а химический состав одинаковый со сталью БСт4сп.

    Таблица 6.5Химический состав (%) углеродистой стали обыкновенного качества группы Б

    Сталь С Mn Si в сталях S P
    кп пс сп не более
    БСт0 < 0,23 – – – – 0,06 0,07
    БСт1 0,06–0,12 0,25–0,5 0,05 0,05–0,17 0,12–0,3 0,05 0,04
    БСт2 0,09–0,15 0,25–0,5 0,05 0,05–0,17 0,12–0,3 0,05 0,04
    БСт3 0,14–0,22 0,30–0,65 0,07 0,05–0,17 0,12–0,3 0,05 0,04
    БСт4 0,18–0,27 0,40–0,70 0,07 0,05–0,17 0,12–0,3 0,05 0,04
    БСт5 0,28–0,37 0,50–0,80 – 0,05–0,17 0,15–0,35 0,05 0,04
    БСт6 0,38–0,49 0,50–0,80 – 0,05–0,17 0,15–0,35 0,05 0,04

     

    Примечание. 1. В сталях БСт1-БСт6 допускается не более 0,3% Cr; 0,3% Ni; 0,3% Cu; 0,08% As; 0,08% N. 2. В сталях, выплавленных из керченских руд, допускается до 0,15% As и 0,05% P.

    Углеродистые стали обыкновенного качества (всех трех групп) предназначены для изготовления различных металлоконструкций, а также слабонагруженных деталей машин и приборов. Эти стали используются, когда работоспособность деталей и конструкций обеспечивается жесткостью.

    В машиностроении применяют углеродистые качественные стали, поставляемые по ГОСТ 1050-88. Содержание серы и фосфора в них допускается в пределах 0,03-0,04% каждого из элементов. Маркируются эти стали двузначными цифрами 05,08, 10, 15, 20, …, 75,80,85, обозначающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например, сталь 20 содержит в среднем 0,20% С, сталь 75 – 0,75% С и т.д.

    К углеродистым сталям также относят стали с повышенным содержанием марганца (0,7–1,0%) марок 15Г, 20Г, 25Г, …, 70 Г, имеющих повышенную прокаливаемость (критический диаметр до 25–30 мм). В табл. 3.4 приведены гарантируемые механические свойства после нормализации углеродистых качественных сталей.

    Данные в табл. 6.6 служат для контроля металлургического качества отдельных плавок, а механические свойства изделий будут определяться соответствующими режимами термической обработки, зависящими от размера и сечения деталей.

    Спокойные стали маркируются без индекса, полуспокойные и кипящие – с индексом соответственно пс и кп. В табл. 6.4 приведены данные химического состава и свойств спокойных сталей. Кипящие стали производят марок 05кп, 08кп, 10кп, 15кп, 20кп, полуспокойные – 08пс, 10пс, 15пс, 20пс.

    Таблица 6.6 Химический состав и механические свойстваи углеродистых качественных сталей

     

    Марка стали Содержание углерода, % Хром, не более Механические свойства, не менее
    σв, Мпа στ, Мпа δ, % Ψ,% KCU+20 МДж/м2 НВ после отжига или высокого отпуска, не более
    0,05–0,01 0,10 –
    0,07–0,14 0,15 –
    0,12–0,19 0,25 –
    0,17–0,24 0,25 –
    0,27–0,35 0,25 0,8
    0,37–0,45 0,25 0,6
    0,47–0,55 0,25 0,4
    0,57–0,65 0,25 –
    0,67–0,75 0,25 –

     

    Качественные стали широко применяются в машиностроении и приборостроении, так как за счет разного содержания углерода в них, а соответственно и термической обработки можно получить широкий диапазон механических и технологических свойств.

    К чугунам относят сплавы, содержащие более 2,14% С. Они могут быть доэвтектическими и заэвтектическими, а разделяет их эвтектический чугун (4,31% С). Структура доэвтектического чугуна – перлит, вторичный цементит и ледебурит, заэвтектического – первичный цементит с ледебуритом. Чугуны с такой структурой называют белыми. Поэтому производятся для последующей переделки.

    В технике чугуны применяют широко, прежде всего, за их превосходные литейные свойства. Цементит легко диссоциирует с образованием графита. Присутствие в структуре графита делает чугун серым и, что крайне важно, технологичным при обработке резанием. Графит может быть пластичным, хлопьевидным и глобулярным. В определении прочностных свойств серого чугуна форма графитных включений и их размеры играют решающее значение. Так, пластинчатый графит, образуя надрезы в металлической основе, резко снижает прочность и пластичность. Только поэтому получаемый литьем обычный серый чугун с пластинчатым графитом очень хрупок.

    Ковкий чугун, получаемый длительным отжигом отливок из белого чугуна, имеет хлопьевидный графит, обеспечивающий ему достаточно высокую пластичность (табл. 6.7).

    В результате модифицирования удается получить отливки чугуна с глобулярным графитом. Такой чугун называют высокопрочным. Он соединяет в себе присущую чугунам технологичность в литье и обработке резанием с прочностными свойствами стали, успешно заменяя стальные отливки, поковки и цветные сплавы.

    Таблица 6.7Химический состав и механические свойства некоторых марок чугунов

     

    Марка чугуна σв, кгс/мм2 σ0,2, кгс/мм2 σ,% σизг, кгс/мм2 Стрела прогиба, мм аn, кгм/см2 НВ
    СЧ 12-28 – – – 143–229
    СЧ 44-64 – – – 229–289
    КЧ 37-12 – – – –
    КЧ 63-2 – – – –
    ВЧ 33-17 – – 140–170
    ВЧ 120-4 – – 302–369

     

    Механические свойства серого чугуна зависят от свойств металлической основы и ее количества, формы и размеров графитных включений (пустот).

    Марка серого чугуна состоит из букв Сч (серый чугун) и цифры, показывающей значение временного сопротивления при растяжении (кгс/мм2). Показателями механических свойств серых чугунов в соответствии с ГОСТ 1412-85 является прочность при статическом растяжении (табл. 6.8).

    Таблица 6.8Механические свойства серых чугунов

    Чугун   НВ Структура металлической основы
    Сч15 163-229 Феррит
    Сч25 180-250 Феррит + перлит
    Сч40 207-285 Перлит
    Сч45 229-289 Перлит

     

    Графит способствует измельчению стружки при обработке резанием и оказывает смазывающее действие, что повышает износостойкость чугуна. Номенклатура отливок из серого чугуна и их масса разнообразны: от деталей в несколько граммов до 100 т и более.

    Ферритные серые чугуны марки Сч10, Сч15 используются для слабо- и средненагруженных деталей: крышки, фланцы, маховики, суппорты, тормозные барабаны, диски сцепления и т.д.

    Ферритно-перлитные серые чугуны марки Сч20, Сч25 применяются для деталей, работающих при повышенных статистических и динамических нагрузках: картеры двигателя, поршни цилиндров, барабаны сцепления, станины станков и другие отливки разного назначения.

    Перлитный чугун применяют для отливки станин мощных станков и механизмов. Часто используют перлитные серые модифицированные чугуны. Такие чугуны получают при добавлении в жидкий чугун перед разливкой специальных добавок – ферросилиция (0,3-0,6% от массы шихты). К таким чугунам относятся СЧ40 и СЧ45, которые обладают более высокими механическими свойствами из-за измельчения формы графитных включений. Эти марки чугунов применяются для корпусов насосов, компрессоров и гидроприводов.

    Для деталей, работающих при повышенных температурах, применяют легированные серые чугуны, которые дополнительно содержат хром, никель, молибден и алюминий.

     

    

    infopedia.su

    Конструкционные стали обыкновенного качества

    В производстве машин, станков и предметов широкого потребления в энергетике, на транспорте и в строительной индустрии широко используется горячий стальной прокат в виде прутков, полос, труб, уголков и других фасонных профилей.

    Стали маркируются сочетанием букв Ст и цифрой (от 0 до 6), показывающей номер марки, а не среднее содержание углерода в ней, хотя с повышением номера содержание углерода в стали увеличивается. Стали групп Б и В имеют перед маркой буквы Б и В, указывающие на их принадлежность к этим группам. Группа А в обозначении марки стали не указывается. Степень раскисления обозначается добавлением индексов: в спокойных сталях – сп, в полуспокойных – пс, кипящих – кп, а категория нормируемых свойств (кроме категории 1) указывается последующей цифрой. В их составе разное содержание кремния: спокойные – 0,12–0,30, полуспокойные – 0,05–0,17, кипящие меньше 0,07, например Ст3сп, БСт3пс или ВСт3сп5 (в конце 5-я категория). Спокойными и полуспокойными производят стали Ст1–Ст6, кипящими – Ст1–Ст4 всех трех групп. Сталь Ст0 по степени раскисления не разделяют.

    Стали группы А поставляются с гарантированными механическими свойствами (табл. 6.4), без указания химического состава.

    Таблица 6.4

    Механические свойства углеродистых сталей обыкновенного

    качества группы А (образцы толщиной до 20 мм)

    Сталь σв, МПа σ0,2, кгс/мм2 σ,% Сталь σв, МПа σ0,2,кгс/мм2 σ,%
    Не менее Не менее
    Ст.0 >310 – Ст.4 420–540 240–270
    Ст.1 320–420 – Ст.5 500–640 260–290
    Ст.2 340–440 200–230 Ст.6
    Ст.3 380–490 210–250        

    Примечание. Механические свойства приведены для спокойных и полуспокойных сталей. В сталях Ст.1кп значение σв, на 10-20 МПа и σ на 10 МПа меньше, а значение σ на 1% больше, чем в спокойных и полуспокойных сталях того же номера.

    Из табл. 3.4 следует, что с увеличением номера марки прочность увеличивается, а пластичность стали соответственно уменьшается.

    Стали группы А используются в состоянии поставки для изделий изготовление которых не сопровождается горячей обработкой. В этом случае они сохраняют структуру нормализации и механические свойства, гарантируемые стандартом.

    Стали группы Б поставляют с гарантированным химическим составом, но механические свойства не гарантируются. Стали этой группы применяют для изделий, изготавливаемых с применением горячей обработки (ковка, сварка и в отдельных случаях термическая обработка), при которой исходная структура и механические свойства не сохраняются. Для таких сталей важны сведения о химическом составе, необходимые для определения режима горячей обработки.

    Стали группы В поставляются с гарантированными механическими свойствами и химическим составом. Стали группы В дороже, чем стали групп А и Б, их применяют для ответственных деталей (для производства сварных конструкций). В этом случае важно знать исходные механические свойства стали, так как они сохраняются неизменными на участках, не подвергаемых нагреву при сварке. Для оценки свариваемости важны ведения о химическом составе. Механические свойства на растяжение для каждой марки стали группы В соответствуют нормам для аналогичных марок стали группы А (табл. 6.4), а химический состав – нормам для тех же номеров марок группы Б (табл. 6.5). Например, сталь ВСт4сп имеет механические свойства на растяжение, аналогичные стали Ст4сп, а химический состав одинаковый со сталью БСт4сп.

    Таблица 6.5Химический состав (%) углеродистой стали обыкновенного качества группы Б

    Сталь С Mn Si в сталях S P
    кп пс сп не более
    БСт0 < 0,23 – – – – 0,06 0,07
    БСт1 0,06–0,12 0,25–0,5 0,05 0,05–0,17 0,12–0,3 0,05 0,04
    БСт2 0,09–0,15 0,25–0,5 0,05 0,05–0,17 0,12–0,3 0,05 0,04
    БСт3 0,14–0,22 0,30–0,65 0,07 0,05–0,17 0,12–0,3 0,05 0,04
    БСт4 0,18–0,27 0,40–0,70 0,07 0,05–0,17 0,12–0,3 0,05 0,04
    БСт5 0,28–0,37 0,50–0,80 – 0,05–0,17 0,15–0,35 0,05 0,04
    БСт6 0,38–0,49 0,50–0,80 – 0,05–0,17 0,15–0,35 0,05 0,04

    Примечание. 1. В сталях БСт1-БСт6 допускается не более 0,3% Cr; 0,3% Ni; 0,3% Cu; 0,08% As; 0,08% N. 2. В сталях, выплавленных из керченских руд, допускается до 0,15% As и 0,05% P.

    Углеродистые стали обыкновенного качества (всех трех групп) предназначены для изготовления различных металлоконструкций, а также слабонагруженных деталей машин и приборов. Эти стали используются, когда работоспособность деталей и конструкций обеспечивается жесткостью.

    В машиностроении применяют углеродистые качественные стали, поставляемые по ГОСТ 1050-88. Содержание серы и фосфора в них допускается в пределах 0,03-0,04% каждого из элементов. Маркируются эти стали двузначными цифрами 05,08, 10, 15, 20, …, 75,80,85, обозначающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например, сталь 20 содержит в среднем 0,20% С, сталь 75 – 0,75% С и т.д.

    К углеродистым сталям также относят стали с повышенным содержанием марганца (0,7–1,0%) марок 15Г, 20Г, 25Г, …, 70 Г, имеющих повышенную прокаливаемость (критический диаметр до 25–30 мм). В табл. 3.4 приведены гарантируемые механические свойства после нормализации углеродистых качественных сталей.

    Данные в табл. 6.6 служат для контроля металлургического качества отдельных плавок, а механические свойства изделий будут определяться соответствующими режимами термической обработки, зависящими от размера и сечения деталей.

    Спокойные стали маркируются без индекса, полуспокойные и кипящие – с индексом соответственно пс и кп. В табл. 6.4 приведены данные химического состава и свойств спокойных сталей. Кипящие стали производят марок 05кп, 08кп, 10кп, 15кп, 20кп, полуспокойные – 08пс, 10пс, 15пс, 20пс.

    Таблица 6.6 Химический состав и механические свойстваи углеродистых качественных сталей

    Марка стали Содержание углерода, % Хром, не более Механические свойства, не менее
    σв, Мпа στ, Мпа δ, % Ψ,% KCU+20 МДж/м2 НВ после отжига или высокого отпуска, не более
    0,05–0,01 0,10 –
    0,07–0,14 0,15 –
    0,12–0,19 0,25 –
    0,17–0,24 0,25 –
    0,27–0,35 0,25 0,8
    0,37–0,45 0,25 0,6
    0,47–0,55 0,25 0,4
    0,57–0,65 0,25 –
    0,67–0,75 0,25 –

    Качественные стали широко применяются в машиностроении и приборостроении, так как за счет разного содержания углерода в них, а соответственно и термической обработки можно получить широкий диапазон механических и технологических свойств.

    К чугунам относят сплавы, содержащие более 2,14% С. Они могут быть доэвтектическими и заэвтектическими, а разделяет их эвтектический чугун (4,31% С). Структура доэвтектического чугуна – перлит, вторичный цементит и ледебурит, заэвтектического – первичный цементит с ледебуритом. Чугуны с такой структурой называют белыми. Поэтому производятся для последующей переделки.

    В технике чугуны применяют широко, прежде всего, за их превосходные литейные свойства. Цементит легко диссоциирует с образованием графита. Присутствие в структуре графита делает чугун серым и, что крайне важно, технологичным при обработке резанием. Графит может быть пластичным, хлопьевидным и глобулярным. В определении прочностных свойств серого чугуна форма графитных включений и их размеры играют решающее значение. Так, пластинчатый графит, образуя надрезы в металлической основе, резко снижает прочность и пластичность. Только поэтому получаемый литьем обычный серый чугун с пластинчатым графитом очень хрупок.

    Ковкий чугун, получаемый длительным отжигом отливок из белого чугуна, имеет хлопьевидный графит, обеспечивающий ему достаточно высокую пластичность (табл. 6.7).

    В результате модифицирования удается получить отливки чугуна с глобулярным графитом. Такой чугун называют высокопрочным. Он соединяет в себе присущую чугунам технологичность в литье и обработке резанием с прочностными свойствами стали, успешно заменяя стальные отливки, поковки и цветные сплавы.

    Таблица 6.7Химический состав и механические свойства некоторых марок чугунов

    Марка чугуна σв, кгс/мм2 σ0,2, кгс/мм2 σ,% σизг, кгс/мм2 Стрела прогиба, мм аn, кгм/см2 НВ
    СЧ 12-28 – – – 143–229
    СЧ 44-64 – – – 229–289
    КЧ 37-12 – – – –
    КЧ 63-2 – – – –
    ВЧ 33-17 – – 140–170
    ВЧ 120-4 – – 302–369

    Механические свойства серого чугуна зависят от свойств металлической основы и ее количества, формы и размеров графитных включений (пустот).

    Марка серого чугуна состоит из букв Сч (серый чугун) и цифры, показывающей значение временного сопротивления при растяжении (кгс/мм2). Показателями механических свойств серых чугунов в соответствии с ГОСТ 1412-85 является прочность при статическом растяжении (табл. 6.8).

    Таблица 6.8Механические свойства серых чугунов

    Чугун   НВ Структура металлической основы
    Сч15 163-229 Феррит
    Сч25 180-250 Феррит + перлит
    Сч40 207-285 Перлит
    Сч45 229-289 Перлит

    Графит способствует измельчению стружки при обработке резанием и оказывает смазывающее действие, что повышает износостойкость чугуна. Номенклатура отливок из серого чугуна и их масса разнообразны: от деталей в несколько граммов до 100 т и более.

    Ферритные серые чугуны марки Сч10, Сч15 используются для слабо- и средненагруженных деталей: крышки, фланцы, маховики, суппорты, тормозные барабаны, диски сцепления и т.д.

    Ферритно-перлитные серые чугуны марки Сч20, Сч25 применяются для деталей, работающих при повышенных статистических и динамических нагрузках: картеры двигателя, поршни цилиндров, барабаны сцепления, станины станков и другие отливки разного назначения.

    Перлитный чугун применяют для отливки станин мощных станков и механизмов. Часто используют перлитные серые модифицированные чугуны. Такие чугуны получают при добавлении в жидкий чугун перед разливкой специальных добавок – ферросилиция (0,3-0,6% от массы шихты). К таким чугунам относятся СЧ40 и СЧ45, которые обладают более высокими механическими свойствами из-за измельчения формы графитных включений. Эти марки чугунов применяются для корпусов насосов, компрессоров и гидроприводов.

    Для деталей, работающих при повышенных температурах, применяют легированные серые чугуны, которые дополнительно содержат хром, никель, молибден и алюминий.

    studlib.info