Склад чавуну
Чавун це сплав заліза і вуглецю (кількість якого складає понад 2,14%), характеризується евтектичним утвореннями. Вуглець в чавуні знаходиться у вигляді графіту і цементиту. Залежно від форм графіту, і кількості цементиту чавун поділяють на: білий і сірий, ковкий і високоміцний чавун. Хім. склад чавуну містить в собі постійні домішки (Si, Mn, PS, P), а в окремих випадках також присутні легуючі елементи як (> Cr, Ni, V, Al і ін.). Зазвичай чавун крихкий. Великому розповсюдженню чавуну в машинобудуванні сприяла наявність хороших ливарних, а також міцність і твердість. Світове виробництво чавуну до кризи 2008-му склала понад 953 млн. Тонн (зокрема в Китаї виплавілі- 477 млн. Тонн).
Хімічний склад чавуну і його види
Білі і сірі види чавуну розрізняють за кольором зламу, який обумовлюється структурою вуглецю в чавуні як карбіду заліза або ж вільного графіту, високо-випробувальний чавун з кулястим графітом, чавуни з вермікулярним графітом називаються ковкими. Вуглець в білому чавуні знаходиться в вигляді цементиту, а в сірому чугуне- в знаходиться у вигляді графіту.
Склад чавуну білого
У білому чавуні весь присутній вуглець прибуває в стані цементиту. У структуру білого чавуну входить - перліт, ледебурит, також цементит. Через світлий відтінок чавун отримав назву білий.
Склад сірого чавуну і його структура
Сірий чавун - вид чавуну, який, не містить ледебуріта, в ньому весь вуглець (або частина вуглецю) знаходиться у вигляді графіту. Назву отримав завдяки сірому кольору поверхні зламу.
Належить поряд з білим чавуном, до основних видів чавуну. До складу сірого чавуну, крім заліза і вуглецю (2,5 ... 4,5%), входить кремній близько (0,8 ... 4,5%), а також марганець (0,1 ... 1, 2%), і фосфор (0, 02 ... 0,3%) з сіркою (0,02 ... 0,15%). Межа міцності сірих чавунів при розтягуванні - 100 ... 350 МПа, стиснення - 450 ... 1400 МПа, твердість по Брінеллю - 143 ... 289 HB.
Основна характеристика сірого чавуну низький опір відриву, досить низька ударна в`язкість. Тому чим дрібніше є графітові пластини і чим сильніше пластини ізольовані одна від одної, тим вище міцні властивості чавуну при однаковій металевій основі. Дана структура виходить модифицированием, процес введення в рідкий сплав метала невеликих кількостей речовин, які називають модифікаторами (феросиліцій і силикокальций)
Ковкий чавун, процес отримання
Ковкий чавун виходить в результаті тривалого відпалу білого чавуну, після даного процесу утворюється графіт пластівчасту форми. Металева основа ковкого чавуну містить: ферит і рідше перліт.
Структура високоміцного чавуну
У своїй структурі високо-випробувальний чавун має кулястий графіт, він виходить в процесі кристалізації матеріалу. Кулястий графіт дуже послаблює металеву основу так сильно як табличний, що не концентратором напружень.
Структурні характеристики половинчастого чавуну
Частина вуглецю в половинчастому чавуні (більше 0,8%) знаходиться в види цементиту. Основні структурні складові даного чавуну це- перліт, ледебурит і плоский графіт.
Класифікація чавунів
Від хімічного складу чавуну і змісту вуглецю сірий чавун називають доевтектичний має (2,14-4,3% вуглецю), і евтектичним має (4,3%) заевтектичних має (4,3-6,67%). Склад сплаву сильно впливає на структуру кінцевого матеріалу.
У промисловості різні види чавуну мають такі маркування:
- чавун-П1, П2;
- чавун для виливків використовують-ПЛ1, ПЛ2,
- переробний фосфористий вид чавуну-ПФ1, ПФ2, ПФ3,
- переробний високоякісний вид чавуну-ПВК1, ПВК2, ПВК3;
- чавун має пластинчастий графіт-СЧ (цифри йдуть після букв "> СЧ", позначають величину тимчасового опору розриву (вкгс / мм);
Антифрикційного чавуну види:
- антифрикційний сірий-АЧС,
- антифрикційний високоміцний вид-АЧВ,
- антифрикційний ковкий вид-АЧК;
Чавун, який має кулястий графіт для виливків - ВЧ (цифри йдуть після букв "ВЧ" означають тимчасовий опір розриву вкгс / мм;
На початку 16 століття чавун почали виплавляти і в Російській імперії. Плавка чавуну росла дуже великими темпами і за час правління Петра 1 Росія була лідером по виплавці металу в Європі. Згодом ливарні цехи почали відділятися від доменних, що дало імпульс для розвитку незалежних чавунно-ливарних підприємств. На початку 19-го століття заводи починають виробляти ковкий чавун, а в кінці 20-го століття освоюють виробництво легованого чавуну.
