ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН
Одним из видов чугуна, нашедшим широкое применение в современной промышленности, является высокопрочный чугун. Впервые технология производства материала была использована и запатентована в середине прошлого столетия. Сегодня доля этого металла в общем объеме производства чугунных отливок составляет от 35 до 55%. Такая популярность обусловлена улучшенными свойствами, близкими к показателям стали, которые металлу гарантируют графитные включения овальной формы.
Виды, свойства и отличия высокопрочного чугуна
Чугун с овальными графитными включениями, по сравнению с серым чугуном, обладает гораздо большей прочностью при растяжении и изгибе. Кроме этого, металл отличается высокой стойкостью к внешним нагрузкам, способностью переносить удары и трения. Графит овальной формы практически полностью исключает возможность образования и распространения трещин, тогда как пластинчатые включения в сером чугуне разграничивают структуру металла и становятся причиной повышенной хрупкости. По своей структуре высокопрочный чугун может быть ферритным, феррито-перлитным и перлитным.
Зависимость свойств чугуна от химического состава
Существенное воздействие на технические характеристики металла оказывает химический состав. Так, например, увеличение содержания кремния приводит к снижению пластичности чугуна. Схожее влияние оказывает и фосфор, содержание которого должно составлять не более 0,1%. Превышение этого показателя приводит к снижению ударной вязкости материала. Стать причиной ухудшения свойств металла может высокое содержание серы. Именно поэтому при изготовлении высокопрочного чугуна литейное производство подразумевает использование сырья с минимальным количеством данной примеси.
Литейные и механические свойства
Одним из важнейших показателей любого сплава, используемого для производства заготовок или готовой продукции, является его жидкотекучесть. Данное свойство характеризуется как способность расплавленного металла заполнять форму и гарантировать тем самым высокую точность отливки. Жидкотекучесть высокопрочного чугуна при наличии одинакового состава ничем не отличается от показателей серого чугуна. К недостаткам металла можно отнести существенную объемную усадку.
Легирование высокопрочного чугуна
Отдельной категорией является легированный высокопрочный чугун, который помимо стандартных примесей содержит специальные компоненты. Благодаря их введению литейные заготовки, выполненные из этого материала, получают повышенную жаростойкость, низкую восприимчивость к коррозии, улучшенную антифрикционность и т.д.
В зависимости от использованных компонентов, удается получить:
-
никелевый,
-
хромистый,
-
кремниевый
-
другие виды чугуна.
Особенностью первого является устойчивость к воздействию как высоких, так и низких температур, а также способность сохранять эксплуатационные характеристики в соленой морской воде. Хромистый высокопрочный чугун успешно применяется для производства деталей, подверженных постоянным абразивным и ударным нагрузкам. К преимуществам кремниевого чугуна можно отнести устойчивость к воздействию химически агрессивных сред. В результате окислительных процессов на поверхности кремниевого металла образуется прочная защитная пленка, обладающая способностью самовосстанавливаться.
Применение металла в литейной промышленности
Высокопрочный чугун активно используется во многих сферах современной промышленности, становясь прекрасной альтернативой изделиям из стали и серого чугуна.
Производство центробежно-литых труб
Популярность чугунных труб обусловлена великолепными прочностными характеристиками, ни в чем не уступающими стальным изделиям, а также повышенной стойкости к коррозии. Продукция данной категории применяется в напорных трубопроводах, которые служат для транспортировки воды, нефти и других агрессивных сред.
Автомобилестроение
Для предприятий данной сферы из высокопрочного чугуна производится широчайший спектр деталей, которые прекрасно противостоят механическому износу в результате ударных нагрузок и трения. К таким элементам относятся поршневые кольца, блоки цилиндров, коленчатые и распределительные валы, тормозные диски и т.д.
Кроме этого, из высокопрочного чугуна производятся детали для станкостроения и металлургического оборудования.
Подробнее о применении чугунов в тяжелом машиностроении...