Из чего состоит чугун

 

 

Из чего  состоит чугун

Из чего  состоит чугун.

Из чего состоит чугун, что такое чугун,  дадим определение —  чугун  это многокомпонентный сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода свыше 2%, а также другие элементы, затвердевающий с образованием эвтектики.

Рассмотрим какие – же элементы входят в состав чугуна и для чего они нужны.

Находящиеся в чугуне элементы можно условно разделить на две группы:

1.Постоянные – C,Si,Mn,P,S

2.Легирующие – Cr,Ni,Cu,V,Ti,Mo,Ai,Mg,Ca,Ba.

Легирующими элементами также могут быть и Si c Mn.

Химический состав чугуна и механические свойства оговариваются в технических условиях  чертежей на каждые конкретные литые детали.

Влияние  элементов

Кремний –Si.

Уменьшает растворимость углерода в жидком и твердом растворах, способствует графитообразованию, поэтому с увеличением его содержания механические свойства высокоуглеродистых чугунов снижается из-за образования крупных зерен графита.

Марганец – Mn.

Растворяется в феррите и соединяется с углеродом, образуя карбиды, а с серой – сульфид марганца MnS, что повышает прочность чугуна и снижает вязкость.  Марганец в чугуне нейтрализует вредное влияние серы – S. Содержание  Mn  до 1,5% положительно влияет на механические свойства серого чугуна.

Сера – S.

Образует с железом легкоплавкую эвтектику, с температурой плавления 985°С.  Сера  присутствует в виде  сульфидов, богатых железом, или в виде эвтектики, она  тормозит графитизацию в низкомарганцовистых чугунах, снижает их механические свойства из- за образованияна границах крупных зерен эвтектики.

Сульфидные соединения  увеличивают вязкость чугуна, ухудшают  жидкотекучесть и механические  свойства.

 

 

Фосфор – Р.

Уменьшает растворимость углерода в чугуне и температуру эвтектических превращений. Фосфор повышает жидкотекучесть , поэтому его содержание в чугуне для художественного литья увеличивают до 1% и более. На графитизацию фосфор  влияет  незначительно .

Хром – Cr.

Хром увеличивает прочность чугуна при повышенных температурах и многократных нагревах, поэтому его применяют в составе жаростойких и окалиностойких чугунов. Хром повышает твердость, сопротивление износу, коррозии в морской воде и слабых растворах кислот, но увеличивает хрупкость чугуна.

Никель – Ni.

Повышает коррозионную стойкость чугунных отливок в морской воде и щелочах.

Медь Cu.

При содержании в пределах 3-4 % легко растворяется в жидком чугуне способствует графитизации  и уменьшает  твердость, в сером чугуне способствует стабилизации перлита и увеличивает твердость, повышает температуру эвтектического превращения, способствует получению структуры, близкой к однородной в тонких и массивных сечениях отливки.

Титан —  Ti.

Титан нейтрализует действие хрома в чугуне, являясь модификатором, в следстве  чего отпадает необходимость в повышении содержания кремния. Титан используется как модификатор при производстве ковкого чугуна,  но в высокопрочном чугуне Ti нежелательная примесь,так как препятствует образованию шаровидного графита.

Исходные материалы для производства чугуна

Исходными материалами, входящими в состав металлической шихты  для производства чугуна, являются: доменный чушковый чугун ( литейный и передельный чугуны),

чушковый чугун

чугунный и стальной лом,чугунная и стальная брикетированная стружка, возврат собственного производства ( литники, скрап, сливы, бракованные отливки), которые загружаются в плавильную печь.

загрузка металлической шихты в плавильную печь

В качестве добавок в зависимости от марки выплавляемого чугуна применяются ферросплавы: ферросилиций, ферромарганец и другие.

Состав чугуна в процентах

состав чугуна в процентах