Высокопрочные чугуны

В высокопрочных чугунах содержание углерода около 3—3,6 %. Если взять в качестве модификатора магний (до 0,5 % от массы отливки), который вводят перед разливкой в жидкий чугун, то выделяющийся графит приобретет шаровидную форму (рис. 158, а, б). Механические свойства чугуна в результате этого улучшаются: сильно повышается его пластичность и заметно увеличивается прочность.

Большая доля магния в газообразном состоянии удаляется из жидкого металла, и лишь небольшая часть (около 0,05 %) усваивается чугуном.

Чугун, с шаровидной формой включений графита называют высокопрочным имаркируютбуквами ВЧ. Далееследуютчисла — временноесопротивлениеприрастяжении,например,ВЧ 35,ВЧ 60,ВЧ 100 ( ГОСТ7293—85) (табл. П6).

Металлической основой высокопрочного чугуна может быть: феррит, феррит с перлитом и перлит (рис. 158, а, б).

Высокие механические свойства магниевого чугуна обеспечивает шаровидная форма графита. В сером чугуне пластинчатые выделения представляют собой внутренние «надрезы» с очень острыми краями. При нагружении материала у основания этих надрезов концентрируются напряжения, которые могут вызвать зарождение острых трещин, являющихся продолжением графитовых включений. Полости шарообразной формы не создают такой неравномерности в распределении напряжений.

Благодаря хорошим механическим свойствам из высокопрочного чугуна изготавливают ответственные детали, например, коленчатые валы, зубчатые колеса, корпуса автомобильных моторов, прокатные валки, корпуса паровых турбин и др.

Рис.158. Микроструктуры: высокопрочный чугун на ферритной (а) и феррито-перлитной (б) основе; ковкий чугун на ферритной (в) и на перлитной (г) основе, (х200).