Чугун — железоуглеродистый сплав, содержащий небольшие количества кремния Si марганца Мn, незначительные — серы S и фосфора Р и так много углерода С, что он не поддается ковке. В отношении структуры к чугунам следует относить сплав, содержащий более 1,7% углерода. Однако при сравнительно малом содержании других элементов и умелом проведении ковки сплав железа с углеродом ограниченно может коваться даже при содержании углерода до 3%.
Серый чугун (СЧ) характерен образованием в нем пластинчатого графита, в виде которого находится часть углерода сплава. СЧ обладает высокими литейными свойствами, хорошо обрабатывается резанием, широко применяется в машиностроении.
Ковкий чугун (КЧ) производится путем отжига (томления) так называемого белого чугуна, в котором углерод находится только в виде цементита. В процессе отжига цементит разлагается на углерод отжига и феррит. Часть углерода выгорит. В результате из хрупкого и твердого чугун превращается в легкообрабатываемый и пластичный.
Высокопрочный чугун (ВЧ) характерен образованием в его структуре глобугулярного графита, вследствие чего он приобретает высокие механические свойства.
Антифрикционный чугун (АЧ) получается на основе серых, высокопрочных и ковких чугунов, применяется для изготовления подшипников трения скольжения и подобных изделий.
Марки чугунов составляются из прописных букв, обозначающих вид чугуна (СЧ, КЧ, ВЧ и АЧ), и чисел. У чугунов СЧ, КЧ и ВЧ первое число показывает значение предела прочности на растяжение σ (кгс/мм2); второе число (имеется только у марок КЧ и ВЧ) — значение относительного удлинения δ (%) на образце диаметром 10 мм, например: СЧ 25; ВЧ 42-12. Старое обозначение марок СЧ имело второе число, показывающее значение предела прочности при изгибе он.
В табл. 1.9 приведены значения твердости по Бринеллю отливок из чугуна. Числа твердости удовлетворительно характеризуют степень обрабатываемости: так, чугуны с твердостью НВ > 260 относятся к труднообрабатываемым.
Таблица 1.9 Твердость по Бринеллю отливок из чугуна
Марка чугуна |
НВ, не более |
Марка чугуна |
НВ, не более | ||
МПа |
кгс/мм2 |
МПа |
кгс/мм2 | ||
Серый чугун (ГОСТ 1412-79) | |||||
СЧ 00 |
Не испытвается |
Не испытвается |
СЧ 20 |
1668-2364 |
170-241 |
1402-2246 |
143-229 | ||||
Высокопрочный чугун (ГОСТ 7293-79) | |||||
ВЧ 38-17 |
1373—1668 |
140-170 |
ВЧ 70-2 |
2246-2943 |
229-300 |
Ковкий чугун (ГОСТ 1215-79) | |||||
КЧ 30-6 |
1599 |
163 |
КЧ 50-5 |
2254 |
230 |
Антифрикционный чугун (ГОСТ 1585-79) | |||||
АЧС-1 |
1766-2364 |
180-241 |
АЧС-6 |
981-1177 |
100-120 |
АЧС-5 |
1373-1766 |
140-180* |
АЧК-2 |
1638-1933 |
167-197 |
* После закалки