Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Области применения чугуна с вермикулярным графитом

Химический состав чугуна с вермикулярным графитом

Таблица 2

Марка чугуна Массовая доля элементов, %
Углерод Кремний Марганец Фосфор Сера Хром Медь
ЧВГ 30 3,5 - 3,8 2,2 - 3,0 0,2 - 0,6 До 0,08 До 0,025 До 0,15 -
ЧВГ 35 3,5 - 3,8 2,2 - 2,8 0,2 - 0,6 До 0,08 До 0,025 До 0,15 -
ЧВГ 40 3,1 - 3,5 2,0 - 2,5 0,4 - 1,0 До 0,08 До 0,025 До 0,20 0,4 - 0,6
ЧВГ 45** 3,1 - 3,5 2,0 - 2,5 0,8 - 1,2 До 0,05 До 0,025 До 0,30 0,8 - 1,0

_________

* Цифры в числителе соответствуют содержанию остаточного магния в чугуне, в знаменателе - остаточному содержанию суммы редкоземельных элементов (РЗМ).

** Для получения износостойкого и теплостойкого перлитного ЧВГ допускается легирование чугуна марки ЧВГ 45 0,8 - 1,2 % никеля и 0,2 - 0,4 % молибдена.

Таблица 3

Влияние приведенной толщины стенки отливки на механические свойства ЧВГ

Механические свойства, не менее Приведенная толщина стенки, мм
         
Временное сопротивление при растяжении δв, МПа          
Относительное удлинение δ, % 3,8 3,5 3,0 2,8 2,5
Твердость по Бринеллю, НВ          

Таблица 4

Физико-механические свойства чугуна с вермикулярным графитом

Характеристика свойства Размерность Марки
ЧВГ 30 ЧВГ 35 ЧВГ 40 ЧВГ 45
Временное сопротивление при сжатии σв, не менее МПа        
Ударная вязкость, KCV, не менее Дж/м2     - -
Предел выносливости σ-1, не менее МПа        
Модуль упругости (при 20 °С) E∙104 МПа 13 - 14 13 - 14,5 14,5 - 16 14 - 17
Коэффициент интенсивности напряжения K , не менее МПа   53,5 50,5 50,5
Циклическая вязкость (логарифмический декремент затухания вибрации (δ∙104))   4,0 - 7,0 4,0 - 7,0 - -
Плотность γ г/см3 7,0 7,1 7,2 7,3
Теплопроводность, λ∙102 Вт/м∙K 0,49 - 0,51 0,47 - 0,49 0,37 - 0,41 0,37 - 0,41
Коэффициент линейного расширения (20 - 100 °С) α 10-6/°С 12 - 14 12 - 14 12 - 14 12 - 14
Электросопротивление ρ МкОм/см 70 - 80 70 - 80 70 - 80 -
Магнитная проницаемость μmax gc/эрст 300 - 1500 300 - 1500 300 - 1500 -

Таблица 5

Области применения чугуна с вермикулярным графитом

Марка чугуна Область применения Примеры отливок
ЧВГ 30 ЧВГ 35 ЧВГ 40 Детали общего машиностроения (взамен серого чугуна), работающие при повышенных циклических механических нагрузках. Детали двигателей внутреннего сгорания, работающих при переменных повышенных температурах и механических нагрузках: автомобилестроение и тракторостроение, судостроение, дизелестроение, транспортное машиностроение, энергетическое машиностроение, металлургическое машиностроение Базовые детали станков, кузнечно-прессового оборудования, корпусные детали и др. Маслоприводы для тракторов, опорные детали, головки цилиндров, крепежные детали рам, бандажные кольца шестерен автомобилей повышенной грузоподъемности, тормозные рычаги тракторов, тормозные кронштейны, вентиляторная подушка, соединительные фланцы, крышки коробки передач, корпуса, крышки и головки цилиндров, корпуса турбокомпрессоров, выхлопные патрубки, ступицы колес, балансиры, V-образные блоки 12-цилиндровых двигателей, блоки 6-цилиндровых двигателей. Крышки и головки цилиндров мощных судовых и тепловозных двигателей. Тормозные диски для высокоскоростных поездов, корпуса выпускных клапанов. Корпуса газовых турбин, корпуса компрессоров. Изложницы, поддоны, кокильная оснастка
ЧВГ 45 Детали, работающие при значительных механических нагрузках, в условиях трения, износа, гидрокавитации, и при повышенных термоциклических нагрузках Корпуса винтовых передач, поршни и гильзы ДВС, корпуса гидроаппаратуры высокого давления, эксцентриковые зубчатые колеса и др.

 

Наряду с шаровидным графитом высокопрочные чугуны могут содержать некоторое количество вермикулярного (от лат. vermiculus – червячок) графита. В пространстве такой графит, как и пластинчатый, имеет форму изогнутых лепестков. От пластинчатого вермикулярный графит отличается округлыми краями, меньшими размерами и меньшим отношением длины лепестка к его толщине (у вермикулярного графита это отношение находится в пределах 2 – 10, а у пластинчатого значительно больше 10). Поэтому вермикулярный графит не является таким концентратором напряжений, как пластинчатый. Его можно рассматривать как переходную форму от пластинчатого к шаровидному графиту.

При одинаковом содержании углерода и кремния соотношение количеств шаровидного и вермикулярного графита в чугуне зависит от условий его получения, главным образом от обработки расплава лигатурами, содержащими магний и редкоземельные металлы.

Чугун с вермикулярным графитом, как самостоятельный литейный материал в России, был стандартизован в 1989 г. (в промышленности его используют с 1968 г.)

В соответствии с ГОСТ 28394–89 чугун с вермикулярным графитом может содержать не более 40 % шаровидного графита, весь остальной графит – вермикулярный. Такой чугун обозначают буквами ЧВГ, за которыми следует число, указывающее гарантируемое значение sв в кгс/мм2. (табл. П21, П22).

Марку чугуна можно изменить, применив термообработку, от которой зависит структура основы (ферритная, перлитная, бейнитная). При одинаковом строении матрицы механические свойства чугуна с вермикулярным графитом являются промежуточными между значениями свойств серого чугуна с пластинчатым графитом и высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

 

Таблица П21

Химический состав чугуна с вермикулярным графитом
(ГОСТ 2894-89)

 

  Массовая доля элементов
Марка чугуна C Si Mn P S Cr Ca
ЧВГ30 ЧВГ35 ЧВГ40 ЧВГ45 3,5–3,8 3,5–3,8 3,1–3,5 3,1–3,5 2,2–3,0 2,2–2,8 2,0–2,5 2,0–2,5 0,2–0,6 0,2–0,6 0,4–1,0 0,8–1,2 до 0,08 до 0,08 до 0,08 до 0,05 до 0,025 до 0,025 до 0,025 до 0,025 до 0,015 до0,15 до 0,2 до 0,3 – – 0,4–0,6 0,8–1,0

 

Таблица П22

Механические свойства чугуна с вермикулярным графитом
(ГОСТ 2894-89)

 

Марка чугуна Механические свойства
sВ,МПа (кгс/мм2) s 0,2, МПа (кгс/мм2) Относительное удлинение, d,% Твердость по Бринелю НВ Структура металлической основы
ЧВГ30 ЧВГ35 ЧВГ40 ЧВГ45 300 (30) 350 (35) 400 (40) 450 (45) 240 (24) 260 (26) 320 (32) 380 (38) 3,0 2,0 1,5 0,8 130–180 140–190 170–220 190–250 Феррит Феррит Перлит Перлит

 

Чугуны марок ЧВГ прочнее, а при одинаковой прочности пластичнее чугунов марок СЧ. Они превосходят чугуны марок ВЧ по демпфирующей способности и по обрабатываемости резанием.

Для ЧВГ характерны высокая жидкотекучесть, обрабатываемость резанием, малая усадка. Чугуны с вермикулярным графитом широко используются в мировом и отечественном автомобилестроении, тракторостроении, судостроении, дизелестроении, энергетическом и металлургическом машиностроении для деталей, работающих при значительных механических нагрузках в условиях износа, гидрокавитации, переменном повышении температуры. Например, ЧВГ используется взамен СЧ для производства головок цилиндров крупных морских дизельных ДВС.

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...