Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 95
Текст из файла (страница 95)
Справочник по сва ке. Т. Б Е т тричссиой сварки металлов и сплавов плавлением И ре 27. Технология з, ек . Патона. М., «Машиностроение», 19?4. 768 с. од д. Р д д Д, А., Зиновьева Т. Н., Конев Ю. Х. Сварка алюминия с ти 28.Филян Д, нарочное производство», 1963, № 11, с. 5 — 8.
ия с т танам.— 29. Щ Жетанов Д. П. Сварка ннобиевого сплава ВН2 с бронзой Б Х0,8. — «С ное производство», 1970, № 8, с. 42. о~ р, . — «вароч- 30. Злектраниа-лучевая св рка ниобия с молибденом. — «Автоматическая варка», «, с. 65 — 68. Литл С. М. Гуревич, Б. А. Задерий, Г.
К. Харченко, Ю. и, Гара. 31. электронно-лучевая сварка титанового сплава ОТ4-! са сталью ВНС-2. — «Сва- штакав н др. рочное производство», 1974, № 1О, с, 19 — 20. Автл В. Р. Петренко, Ф. Л. Р, А. В. Б- ыжов,, а- ГЛана 15 СВАРКА ЧУГУНА КЛАССИФИКАЦИИ И СВОЙСТВА ЧУГУНА В качсстве конструкционного материала в промышленности широкое применение находит чугун, что обусловлено простотой и невысокой стоимостью изготозлсння изделий из чугуна, хорошими литейными свойствами, износостойкостью, надежной работой в условиях знакопеременных нагрузок и повышенных температур и т. д.
Чугун является многокомпонентным желсзоуглеродистым сплавом, содержащим свыше 2% С, до 5% 51 н некоторое количество марганца. Сера и фосфор, как правило, являются примесями. В легированные чугуны, кроме того, вводят хром, никель, молибден н другие элементы, придающие ему особые свойства. Наличие эвтектики в структуре чугуна обусловливает его применение исключительно в качестве литейного сплава. В зависимости от состава, условий кристаллизации н скорости охлаждения углерод в чугуне может находиться в химически связанном состоянии в виде цементита илн в структурно-свободном состоянии в виде графита.
Наличие цементита в сплаве придает излому светлый цвет. Поэтому чугун, в котором углерод находится в виде цсментита, называется белым. Графит придает излому серый цвет, и такие чугуны называются серыми. Графитизаторамн в чугунах являются углерод, кремний, алюминий, медь, никель ь др. Эти элементы с железом образуют твердые растворы, увеличивающие в вго решетке число вакансий и смещений, облегчающих диффузию, уменьшающих энергию активации и ослабляющих связи между атомами углерода и железа н тем самым способствующих графнтизации.
Степень их влияния различна, Наиболее сильными графитизаторами являются углерод и кремний. Кремний, содержание которого в серых чугунах составляет 1,2 — 3,5%, влияет на строение чугуна н в первую очередь на степень его графнтизации. Кремний изменяет степень эвтектичности сплава, под которой понимают отношение общего содержания углерода в чугуне к содержанию его в звтектике. Используя графнтизирующее действие кремния, можно получить эвтектический чугун при введении в него меньшего количества углерода. Регулируя соотношение углерода и кремния в сплаве, можно получить требуемую структуру в чугунной отливке (рнс. 1, а). Процесс графитнзации зависит от скорости охлаждения отливки.
Чем меньше скорость охлаждения, тем полнее осуществляется процесс графнтизации, В условиях производства чем меньше отливка, тем больше скорость охлаждения. В результатс для обеспечения процессов графитизацнн с уменьшением толщины стенки отливки необходимо увеличить суммарное содержание в ней углерода кремния (рис. 1, б). По структуре чугуны разделяют на следующие группы: 1) белые чугуны, в которых весь углерод находится в виде цементита; 2) серые чугуны, в которых углерод содержится главным образом в виде пластннчатого графита; 3) высокопрочный с шаровидным графитом; 4) коикнй чугун (графит хлопьввндпой формы). Белые чугуны имеют ограниченную область применения, так как цементит, присутствующий в ого структуре в вндс вторичного цементита и в составе ледебурита, придает ему ьысокую хрупкость, твердость, и онн практически нс поддаются обработке резанием.
Некоторое применение в промышленности находят отбеленные чугуны, в частности при отливке деталей дробильных и размалывающих Классификация и свойства чугуна Сварка чугуна Основные свойства с)угун Назначение ГС 50, ага 45 пги 55 фг 45 пф Д5 п.г 25 . 070 50 50 70 90 710мм 5) Структура: перлит, феррит и графит грубый н средней величины. В зависимости от толщины стенок отливок его химический состав: 3,1 — 3 6% С; 1,8— 27% зп 05 — 08% Мп; 0,3 — 0 65% Р; О,!2 — 0,15% 3 Для малоответственных деталей, испытывающих небольшие нагрузки в работе Ферритный, феррнтно-перлитный (СЧОО, СЧ 12-28; СЧ 15-32; СЧ 18-36) г 7,7 0 7 2 5 4 455 551% а) Для отливок станин мощных станков и механизмов, для поршней, цилиндров и других деталей, работающих на взнос в условиях больших давлений Структура: мелкопластинчатый перлнт с мелкими завнхренными графитовыми включениями Перлнтный (СЧ 21-40, СЧ 24-44; СЧ 28-48; СЧ 32-52; СЧ 36-56; СЧ 40-60) Получается добавкой в жидкий чугун с пониженным содержанием С н Я модификаторов, в результате чего отливки имеют перлнтную стоуктуру с небольшими включениями изолированных пластинок графита средней величины То же Моднфици роваиный, относится к перлитным (СЧ 28 48, СЧ 32-52, СЧ 36.56, СЧ 40-60) Для деталей, работающих прн трении Лнтифрнкциониый (АСЧ-1, АСЧ-2, АСЧ-3) Лнтифрикционные свойства определяются соотношением перлита и феррита в основе и формой графита.
При работе с закаленными и нормализованными стальными валами перлнта должно быть )~ 85% (ЛСЧ-1 и ЛСЧ-2). При работе с термически необработанными валами структура чугуна перлитно-ферритная с перлитом ) 60% (ЛСЧ-3) установок и для других деталей, от которых требуется большая поверхностная твердость и износостойкость. В отбеленных чугунах из-за различных условий кристаллизации в поверхностном слое образуется цементитная эвтектнка (ОВ 400 †5), а в середине отливки — графитная.
Такие условия охлаждения получактся при отливке чугуна в металлический кокиль или сырую песчаную форму. Для этих целей применяют чугун с пониженным содержанием кремния. Серые чугуны (ГОСТ 1412 †) по химическому составу представляют собой сплав Ре — С вЂ” Я, содержащий примеси Мп, Р и 3. Наибольшее применение в промышленности получили доэвтектнческие чугуны, содержащие 2,4 — 3,8е~~ С. Даль. нейшее повышение углерода вызывает ухудшение механических свойств чугуна. Лучшг;е литейные свойства обеспечиваются при содержании углерода не менее 0 зв 45 Д7 55 5 Д9 Рис. 1.
Структурные диаграммы для чугунов: а — влияние С и Я на структуру чугуна; б — влияние скорости охлаждения (толщины стенки отливки) и С + 3! на структуру чугуна; 7 — белые чугуны; П вЂ” серые чугуны 2,4%. Механические свойства чугуна определяются в первую очередь графитовой составляющей. По структуре чугун можно рассматривать как сталь, пронизанную графитовыми включениями, которые играют роль надрезов, ослабляющих металлическую основу сплава. Поэтому механические свойства чугуна зависят от количества, величины и характера распределения графитовых включений.
Степень графитизации чугуна обусловливает и структуру металлической основы сплава. По мере ее повышения получаются соответственно чугуны с перлитной, перлитно-ферритной и ферритной основой. Чем меньше графитовых включений и чем они мельче, тем выше прочность чугуна. Мелкие и завихренные включения графита придают чугуну более высокие механические свойства.
Наиболее неблагоприятная форма графитовых включений — в виде крупных прямолинейных выделений. Графитовые включения мало влияют на предел прочности на сжатие и твердость, которые определяются преимущественно структурой металлической основы чугуна. Разрушающая нагрузка на сжатие в 3 — 5 раз выше, чем при растяжении.
Поэтому чугуны используют для изделий, работающих главным образом на сжатие. Графит повышает износостойкость и антифрикционные свойства чугуна, оказывая «смазывающее» действие. Кроме того, он улучшает обрабатываемость резанием, обусловливая получение сыпучей стружки. Нарушая сплошность металлической основы, графит тем самым придает чугуну малую чувствительность к внешним концентраторам напряжений (дефектам поверхности и т. д.).
По ГОСТ 1412 — 70 серые чугуны маркируются буквами С вЂ” серый и Ч— чугун. После букв следуют цифры. Первые цифры указывают средний предел прочности при растяжении, а вторые — предел прочности при испытании на изгиб. По свойствам и применению серые чугуны можно сгруппировать следующим образом (табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
