Чугун

[(pig) iron; hot metal] — многокомпонентный сплав железа с углеродом (> 2,14 % С ) и др. элементами, хар-риз. эв-тектич. превращением. Ч. — наиб, распростр. материал для изгот. отливок, что обусл. оптим. сочет. технологич. и эксплуатац. св-в, техни-ко-экономич. показателями. Доля чугунных отливок ок. 80 % общего выпуска отливок. В завис, от хар-ра прохождения эвтектич. пре-вращ. ч. бывает: серый, белый и половинчатый; от формы графита — ч. с пластинч., шаровид., вермикуляр. и хлопьевид. графитом; в завис, от вида металлич. основы — перлит., перлито-феррит., феррит., аустенит., бейнит. и мартенсит.; от назнач. — конструкц. и со спец. св-вами; от химич. состава — легир. и нелегир. ч.:

алюминиевый чугун [aluminum iron] — чугун, легир. А1 от 0,6 до 31 %; обладает повыш. прочн., жаростойк., корроз. стоик, и износос-тойк. Наиб, жаростойки а. ч., содерж. > 14 % А1, на пов-ти к-рых образ, плотная пленка А^О.,. В завис, от содерж. А1 и С а. ч. могут кристалли-зов. без образов, в структуре графита, с пластинч. графитом, а при сфероидизир. модифи-цир. — с шаровид. графитом. Отд. гр. сост. низ-кокремн. а. ч., отлич. от ост. типов а. ч. выС. прочн., стоик, против термин, растреск. Врем, сопрот. разрыву при растяж. таких чугунов достигает 700 МПа при умер. тв. А. ч. примен. гл. обр. как жаростойкие материалы для работы в агресс. средах при повыш. темп-pax (детали термич. печей, агломерац. машин, аппаратов химич. оборудов., газ. двигат., кокилей и др.);

антифрикционный чугун [antifriction cast iron] — чугун с перлит, или феррито-перлит. основой без структурно-своб. цементита; при-сут. в структуре пластинч. или шаровид. графита обеспеч. антифрикц. св-ва. А. ч. легир.: Сг, Си, Ni, Ti, Sb, Pb, Al, Mn, Mg. Дополнит, повыш. износостойк. а. ч. обеспеч. небольшими кол-вами цементита и фосфидной эвтектики, имеющих вые. микротв. Из а. ч. изгот. раз-нообр. детали узлов трения (втулки, вкладыши, подшипники скольж.); изнашив. детали горноруд. и уг. оборудов., тракторов и экскаваторов и т.д.;

аустенитный чугун [austenitic cast iron] — легир. в осн. Mn, Ni и Сг чугун, металлич. основой к-рого явл. аустенит. При получ. в структуре шаровид. графита (ШГ) механич. св-ва, особ, пластичн. а. ч., заметно возр. А. ч. с ШГ обладает тж. вые. жаропрочн. Дополнит, легир. Мо повышает жаропрочн. С целью повыш. сопрот. ползучести а. ч. обычно подвергают 4-ч гомогенизир. отжигу при 1020—1050 "С с послед, охлажд. на воздухе, а затем низко-темп-рному отпуску. А. ч. использ. как жаропрочный и хладост. материал;

белый чугун [white iron] — ч., в к-ром весь углерод химич. связан в цементите; получил назв. по матово-белому излому. Б. ч. обладает вые. тв. и хрупк., практич. не поддается обработке реж. инструментом. Б. ч. широко примен. для изгот. деталей дробильного оборудов. (брони шаровых мельниц, мелюших шаров), лопастей шнеков, лопаток дробеметных турбин. В машиностр. б. ч. использ. для отливки небольших изделий (деталей), к-рые подвер. спец. отжигу в окислит, или нейтр. газ. среде, в рез-те к-рого цементит распад, на графит в форме изолиров. скоплений частиц округлой формы и железо; б. ч. превращ. в т.н. ковкий чугун. Износостойк. б. ч. повыш. при легир. его Мо, Ni, Mn и др.;

белосердечный ковкий чугун [white-cored (heart) malleable iron] — к. ч., получ. обезугле-рожив. отжигом при 900 °С белого чугуна в окислит, среде (преимущ. в металлич. ящиках с засыпкой отливок рудой или окалиной). Вследствие обезуглерож. излом получ. белым (светлым), что обусл. назв. б. к. ч. Повыш. расход топлива, связ. с длит, циклом отжига, и расход руды делают этот способ неэкономич., поэтому в России произв. в основном отливки из черносердеч. к. ч.;

ванадиевый чугун [vanadium iron] — 1. Прир. легир. ч., содерж. до 0,5 % V. 2. Белый ч., содерж. 3,5—12 % V, повышающего механич. св-ва ч. Особенно эффективно легирование V с Ni, Сг, Си и Мп. В. ч. примен. для изгот. изно-сост. отливок;

высоколегированный чугун [high-alloy iron] — легир. ч.,с суммар. содерж. легир. компонентов > 10 %; хар-риз. повыш. эксплуатац. св-вами (жаропрочн., корроз. стоик., износостойк. и др.);

высокопрочный чугун [high-strength (duty) iron] — см. Чугун с шаровидным графитом;

высокофосфористый чугун [high-phosphorus iron]— передельный ч. с содерж. фосфора от 0,3-2 % Р;

гранулированный чугун [granulated iron]— ч. в виде гранул, получ. грануляцией;

доменный чугун [hot metal] — ч., содерж. > 1,5-2,0 % С, а тж. Si, Mn, Ti, V, Сг, Ni, S, Р и др. элементы в разных концентрациях. Содерж. С в д. ч. определ. содерж. в нем др. элементов и условиями домен, плавки. Мп, Сг, V, образ, прочные карбиды, способствуют уве-лич. содерж. С в д. ч. (< 7,0 % в ферромарганце). Si и Р, образ, с Fe более прочные соедин. — силициды и фосфиды, понижают содерж. С в д. ч. (< 1,5-2,0 % в ферросилиции). Содерж. С в д. ч. повыш. при увелич. его темп-ры и парц. давл. СО в колошник, газе. В передельном д. ч. содерж. 4,0—5,3 % С в завис, от усл. плавки и сост. чугуна. По своему назнач. д. ч. раздел, на перед., литейные и ферросплавы. Д. ч., вып-лавл. из железных руд, содерж. легир. элементы (Сг, Ni, V и др.), наз. природнолегир. чу-гунами. К ним относ., в части., V- и Cr-Ni-чугуны. Передельный д. ч. использ. для его передела в сталь. Перед, д. ч. с содерж. от 0,3 до 2,0 % Р наз. перед, фосфористым чугуном. Передельный д. ч. с содерж. < 0,05 % Р и < 0,025 % S наз. перед, высококач-в. чугуном. В завис, от содерж. Si, Mn, Р и S перед, д. ч. разд. на марки, группы, классы и категории. Литейные чугуны, служ. шихт, материалом в литейных цехах, в завис, от содерж. Si, Mn, Р и S тж. разд. на марки, группы, классы и категории. Синтетич. литейный чугун получают смешив, перед, д. ч. с ферросилицием или высококремнистым литейным чугуном. К. д. ч. относят выплавл. в домен, печах ферросплавы: зерк. чугун (10-25 % Мп и < 2,0 % Si), ферросилиций домен. (9-15 % Si и < 3 % Мп), ферромарганец домен. (70-75 % Мп и < 2 % Si), феррофосфор домен. (14—16 % Р);

доэвтектический чугун [hypoeutectic iron]— ч., углерод, эквивалент к-рого < 4,26 % (см. тж. Углеродный эквивалент);

жаропрочный чугун [heat-resistant iron]— ч., отлич. вые. жаропрочн. в рез-те легир. <, 20 % Ni и < 3,5 % Сг; имеет структуру на основе аустенита с карбидами и шаровидным графитом;

жаростойкий чугун [heat-resistant iron] — легир. ч. для отливок, работ, при <, 1100 "С. Скор, увелич. массы ч. в рез-те газ. коррозии д. 6. < 0,5 г/м2, а рост < 0,2 % за 150 ч эксплуатации при зад. темп-ре. Для придания жаро-стойк. чугуны легир. 35 % Сг, < 20 % Ni, S 32 % Al и < 6 % Si;

заэвтектический чугун [hypereutectic iron]— ч., углерод, эквивалент к-рого > 4,26 % (см. тж. Углеродный эквивалент);

зеркальный чугун [spiegel (mirror) iron]— ч. с 10—25 % Мп, выплавл. в домен, печи и при-мен. в произ-ве стали; имеет в изломе хар-рный зерк. блеск;

износостойкий чугун [wear-resistant cast iron]— ч., отлич. повыш. износостойк. в рез-те легир. S 35 % Сг, < 12 % Мо, < 15 % V и др. элементами, а тж. примен. термич. обработки (закалки и отпуска);

ковкий чугун [malleable iron] — ч. с хлопьевидным графитом, получ. в рез-те отжига белого ч. Компакт, графит («углерод отжига») обеспеч. вые. прочн. и пластичн. к. ч. Осн. пре-имущ. к. ч. заключ. в однородн. его св-в по сеч., практич. отсут. напряж. в отливках, вые. меха-нич. св-вах и хорошей обрабатыв. К. ч. примен. преимущ. для отливок с толщинами стенок 3—50 мм. В завис, от химич. состава чугуна и режима отжига получ. феррит., перлит, или перлитно-феррит. металлич. основу. Различ. черносерд. и белосерд. к. ч. Обозн. к. ч. буквами КЧ с добавл. двух чисел: первое указ, наименьший допуст. предел прочн., второе — наим. относит, удлин.: КЧ35-10, КЧ37-12, КЧ45-6. Из отливок к. ч. изгот. детали, работ, при ударных и вибрац. нагрузках;

кремнистый чугун [silicon iron]— 1. Чугун, легир. S 20 % Si. Для повыш. механич. св-в к. ч. иногда легир. 8-10 % Си. Высококремнистые чугуны (> 12,0 % Si) имеют повыш. усадку и склонны к образов, усад. раковин. К. ч. примен., гл. обр., для изгот. окалино- и корроз. стоик, отливок. 2. Синтетич. литейный высо-коремнистый ч., получ. смешением передельного домен, ч. с ферросилицием;

легированный чугун [alloy iron] — ч., в к-рый для созд. спец. физ.-механич. св-в введены > 1 легир. элементов (Ni, Сг, Си, Al, Ti, W, V, Мо), а тж. > 2 % Мп и > 4 % Si. Л. ч. классифиц. в соответ. с содерж. осн. легир. элементов — хромистый, никелевый, алюминиевый и т.д. По степ, легир. разл. низколегир. (суммарное кол-во л. э. < 2,5 %, средне- (2,5— 10 %) и высоколегир. (> 10 %). Низколегир. чугуны обычно имеют перлит, или бейнит. структуру матрицы, среднелегир. — мартенсит., высоколегир. — аустенит. или феррит.;

литейный чугун [foundry (cast) iron] — чушк. ч., содерж. < 3,75 % Si и углерод преимущ. в виде своб. графита, выплавл. в домен, печи и служ. шихт, материалом в литейных цехах. Выпл. кокс., древ, и спец. л. ч. В России выпл. л. ч. шести марок с содерж. 3,5-4,5 % С и 0,75-3,75 % Si, к-рые по содерж. Мп, S и Р делятся на группы, категории и классы. Древесно-уг. л. ч., выпуск, в очень огранич. объеме, содерж. 3,7-4,4 % С, 1,25-2,75 % Si и значит, меньше Р и S по ср. с кокс. л. ч. Для отливок особо вые. кач-ва использ. т.н. синтетич. ч., получ. переплавом стальных отходов и собств. возврата с добавками углеродсодерж. материалов. Л. ч. постав, в чушках и использ. в произ-ве отливок из серого, ковкого и отбел. чугуна;

модифицированный чугун [inocculated cast iron]— ч., модифиц. графитизир., стабилизир. и комплексн. модификаторами для улучш. структуры и св-в. Модификаторы инокулир. действия (FeSi, SiCa, Al, Ti, Zr и др.) позв. снизить в ч. содерж. С и Si без появл. отбела, измельч. графит, в рез-те чего увелич. кол-во перлита и улучш. механич. св-ва серого чугуна. Введение Sn, Pb, P, Sb, N и др. модификаторов тж. способст. получ. перлит, серых чугунов. Нек-рые Модификаторы (Mg, Y, большинство лантаноидов) вызыв. выдел, графита округлой формы, т.е. получ. чугуна с шаровидным графитом (высокопр. чугуна). Осн. способы модифицир.: на желобе при выпуске из печи, в автоклавах, в спец. ковшах, вдуванием порошкообраз. материалов, введен, лигатур и др.;

никелевый чугун [nickel iron] — ч. с плас-тинч. или шаровид. графитом, содерж. от 0,3-0,7 до 19—21 % Ni. H. ч. примен. в кач-ве немагн., коррозионност., жаропр. и хладостойких материалов. Н. ч. успешно примем, тж. для деталей, работ, в морской воде и 20%-ном р-ре NaCl;

отбеленный чугун [chilled cast iron] — ч., пов-тный слой к-рого предст. белый ч., а сердц. отливки имеет структ.-своб. фафит;

передельный чугун [steelmaking iron] — ч., выплавл. в домен, печи и предназнач. (в жидком или тв. сост.) для передела на сталь, гл. обр. в кислородных конвертерах и мартен, печах. П. ч. отлич. низким содерж. Si и Мп (< 1,75 % каждого). П. ч. для кислородно-кон-вертер. передела имеет более узкие пределы содерж. Si, Мп и S. Выплавл. тж. высококач-в. п. ч. с низким содерж. Р (0,02-0,06 %) и S (0,015-0,025 %). П. ч. — осн. продукция домен, произ-ва, составл. около 90 % от всего сортамента чугуна;

половинчатый чугун [mottled pig iron] — ч., в к-ром часть углерода — в своб. сост. в виде графита, а часть — в виде цементита. П. ч. примен. в кач-ве фрикц. материала, работающего в усл. сух. трения (тормозные колодки), а тж. для изгот. деталей повыш. износос-тойк. (прокатные, бумагоделат., мукомольные валки);

серый чугун [grey iron] — ч., в к-ром С частично или полн. (кроме углерода в феррите) наход. в структурно-своб. сост. в виде пластинч. графита; имеет серый излом. Пластинч. графит наруш. сплошн. металлич. основы, и поэтому с. ч. имеет ср. невыс. прочн. и низкую пластичн. при растяж. Однако благодаря пластинч. графиту в с. ч. сочет. хорошие антифрикц. св-ва, вые. износостойк. и малая чувствительн. к концентраторам напряж. С. ч. имеет тж. вые. демпфир. способн. С. ч. обладает хорошей жид-котекуч. и мало склонен к образов, усадоч. дефектов по ср. с др. видами чугуна. Из с. ч. изгот. отливки самой сложной конфигур. с толщ, стенок от 2 до 500 мм. С. ч. обозн. СЧ с добавл. числа, соответст. а , в 0,1 МПа, напр. СЧ20, СЧ25, СИЗО, СЧ35;

хромистый чугун [chrome iron] — ч., содерж. до 32 % Сг; примен. гл. обр. как жаро-, коррозионно- и износост., в т.ч. в условиях ударного абразив, изнашив. материала. Износост. х. -ч. с тверд, по Бринеллю > 4 ГПа могут обрабат. резцами с твердоспл. пластинами (ВК4, ВК6М и др.);

черносердечный ковкий чугун [black-cored (heart) iron] — ч., получ. в рез-те графитизир. отж. белого ч. в нейтр. газ. среде (преимущ. с засыпкой песком) при 900-950 "С. излом такого чугуна имеет темный матовый цвет, определ. назв. ч. к. ч. Матрица м. б. перлит., феррит, или перлитно-феррит. в завис, от режима отжига;

чугун с вермикулярным графитом [cast iron with vermicular compacted graphite] — ч., с вермикул. (червеобраз.) графитом. Ч. в. г. занимает промежут. полож. м-ду чугунами с пластинч. и шаровидным графитом, сочетает хорошие литейные св-ва с более вые., чем у серого чугуна, прочн., пластичн. и ударной вязкостью. Сочет. вые. механич. св-в и повыш. теплопроводн. обусловило примен. ч. в. г. для отливок, работ, в усл. теплосмен и значит, перепада темп-р, напр, вдизелестр. Ч. в. г. получают обработкой расплава РЗМ (Се, Y и др.) или РЗМ-содерж. лигатурами, лигатурами, содерж. Mg и Ti, небольшими кол-вами Mg или Mg и Се;

чугун с шаровидным графитом [ductile (nodular cast) iron] — высокопр. ч., графит в к-ром имеет шар. форму, обусловл. его вые. механич. св-ва. В отличие от чугуна с пластинч. графитом механич. св-ва ч. ш. г. в большой степ, определ. металлич. основой. Ч. ш. г. использ. для изгот. деталей ответств. назнач., работ, при вые. статич., удар, и циклйч. нагрузках в усл. износа, а тж. при воэдейст. агресс. сред и вые. темп-р. Получение ш. г. достиг, гл. обр. при введ. в расплав чугуна элементов-сфероидизат. Mg, Се, Y и др. Наиб, широко использ. обработка чугуна магнием (Mg-ч.). Высокопр. ч. ш. г. обозн. ВЧ с добавл. числа, соответст. а , в 0,1 МПа, напр. ВЧ35, ВЧ50, ВЧ80;

эвтектический чугун [eutectic iton] — ч., углеродный эквивалент к-рого сост. 4,26 % (см. тж. Углеродный эквивалент).