Высоколегир.чугуны. Классиф-я. Хромистые, кремнистые, алюминиевые, никелевые, марганцевые чугугны. Мех.и технологические св-ва. Области их применения.

По условиям эксплуатации чугуны должны обладать не только определенной прочностью, но и рядом специальных свойств: жаростойкостью, жаропрочностью, износостойкостью, коррозионной стойкостью и др. Эти свойства обеспечиваются легированием одним или несколькими элементами. По составу чугунам присваиваются названия именно по легирующему элементу: хро­мистые, никелевые, кремниевые, алюминиевые, марганцевые, ванадиевые.

Хромистые чугуны предназначены для изготовления жаро­стойких, коррозионно-стойких и износостойких отливок. Содержание хрома в жаростойких чугунах колеблется от 1,0 до 32 % (чу­гуны ЖЧХ1...ЖЧХ30). Предельная рабочая температура для хро­мистых чугунов с содержанием 13... 16% Сг составляет 900"С, для чугунов с 20...30% Сг — 1200°С. Хромистые чугуны ЧХ34 обладают высокой коррозионной стой­костью в растворах различных солей и кислот. Износостойкость хромистых чугунов повышается дополнитель­ным легированием никелем, титаном, молибденом (ИЧХ2Н4, ИЧХЗТД, ИЧХ15М2). Хромистые чугуны имеют большую линейную (2,0...2,5%) и объемную (до 7%) усадку, склонны к горячим и холодным тре­щинам.

Никелевые чугуны с 0,5... 1,5 % Ni имеют перлито-цементитную матрицу, относятся к конструкционным материалам и ис­пользуются для изготовления деталей, работающих в условиях изнашивания в агрессивной газовой среде: поршневые кольца (ЧНХТ, ЧН1ХД), цилиндры тепловозных и судовых двигателей, зубчатые колеса (ЧН2Х). Литейные свойства никелевых чугунов с высоким содержани­ем никеля такие же, как и высоколегированных сталей: высокая склонность к усадочным дефектам, к горячим и холодным тре­щинам, к образованию плен и неметаллических включений.

В марганцевых чугунах, содержащих 5... 6 % Мп, при обыч­ных скоростях охлаждения структура формируется мартенситной, при 9... 10 % Мп структура состоит преимущественно из аустени-та и карбидов, графит в них может быть пластинчатый и шаро­видный. Марганцевые чугуны применяются, главным образом, как ан­тифрикционные и немагнитные материалы. Марганцевый аусте-нит склонен к наклепу, по сравнению с никелевым хуже обраба­тывается, поэтому припуски на обработку должны быть мини­мальными. Марганцевые чугуны имеют также низкие литейные свойства.

Алюминиевые чугуны используются главным образом как жаростойкий и износостойкий материал. Низколегированные чу­гуны с содержанием около 1 % А1 имеют перлито-ферритную мат­рицу с включениями шаровидного графита (ЧЮХШ). Среднелегированные чугуны содержат 5...9% А1, имеют ферритную мат­рицу с растворенным алюминием и включениями перлита, гра­фита и карбида железа. Высоколегированные алюминиевые чугу­ны содержат 20...30 % А1 (ЖЧЮ22Ш - чугаль; ЖЧЮ30 - пиро-фераль), имеют ферритную матрицу с включениями графита и карбидов. Для чугаля характерна высокая стойкость против раство­рения в расплавах алюминия, пирофераль имеет высокую износо­стойкость. Предельная рабочая температура этих сплавов 1100 °С. Алюминиевые чугуны имеют низкие литейные свойства.

Кремниевые чугуны являются окалино- и коррозионно-стой­кими. При содержании 5...6% Si (ЖЧС5) они в литом состоянии имеют ферритную матрицу и называются «силалом». При переходе к шаровидному графиту (ЖЧС5Ш) названные выше свойства повы­шаются как в воздушной среде, так и в среде генераторного газа.

Дата добавления: 2015-07-20