Глава 1.8 Чугун высоконикелевый
Чугун – сплав железа с углеродом, содержание которого превышает 2,14% и другим элементам. Промышленные чугуны, кроме углерода, в качестве одного из основных компонентов содержат также кремний. Исходя из чего, промышленные чугуны следует рассматривать как многокомпонентный сплав на основе Fe-C-Si с добавками и примесями других элементов.
Характерной особенностью чугунов является то, что углерод в сплаве может находиться не только в растворенном и связанном состоянии, но также в свободном состоянии. Свободный углерод в чугуне представляет собой равномерно распределенные в металлической основе справа включения графита – неметаллического материала, обладающего малой прочностью и твердостью. Связанный углерод входит в состав чугуна в виде химического соединения – карбита железа Fe3C (цементита). При этом форма выделения графита и структура металлической основы (матрицы) определяют основные типы чугунов и свойств.
Чугун является наиболее распространенным материалом для изготовления фасонных отливок. Это объясняется оптимальным сочетанием технологических (литейных, обрабатываемости резанием), эксплуатационных (механических и специальных) и технико-экономических показателей.
Обозначения:
Механические свойства:
σB - Предел кратковременной прочности, [МПа]
σT - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
δ5 - Относительное удлинение при разрыве, [%]
ψ - Относительное сужение, [%]
KCU - Ударная вязкость, [кДж / м2]
HB - Твердость по Бринеллю, [МПа]
Физические свойства:
T - Температура, при которой получены данные свойства, [Град]
E - Модуль упругости первого рода, [МПа]
α - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T), [1/Град]
λ - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), [Вт/(м·град)]
ρ - Плотность материала, [кг/м3]
C - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
R - Удельное электросопротивление, [Ом·м]
Чугун высоконикелевый:
L-Ni35
Характеристика материала L-Ni35
Классификация: Чугун высоконикелевый Дополнение: Обладает стойкостью тепловому напряжению и низкой степенью термического расширения. Применение: Для деталей, обладающих способностью сохранять размеры (например, в станках); для научных приборов; для стеклянных форм Зарубежные аналоги: Нет данных Химический состав в % материала L-Ni35
ГОСТ 7769 - 82
C до 2.4 Si 1.0 - 2.0 Mn 0.5 - 1.5 Ni 34 - 36 Cr до 0.2 Cu до 0.5 Физические свойства материала L-Ni35
T Град 20 E 10- 5 МПа 0,74 α106 1/Град λ Вт/(м·град) ρ кг/м3 C Дж/(кг·град) R 109 Ом·м Механические свойства при Т=20oС материала L-Ni35.
Сортамент - Отливки, ГОСТ 7769 - 82 Размер мм Напр. - σB МПа 120-180 σT МПа δ5 % 2 ψ % KCU кДж / м2 Термообр. - Твердость L-Ni35, ГОСТ 7769 - 82 HB 10 -1 = 120 - 140 МПа АЧВ-2
Характеристика материала АЧВ-2
Классификация: Чугун антифрикционный Дополнение: Чугун антифрикционный высокопрочный с шаровидным графитом Применение: для работы в узлах трения с повышенными окружными скоростями в паре с валом, не подвергающимся термической обработке. Зарубежные аналоги: Нет данных Химический состав в % материала АЧВ-2
ГОСТ 1585 - 85
C 2.8 - 3.5 Si 2.2 - 2.7 Mn 0.4 - 0.8 S до 0.03 P до 0.2 Mg 0.03 - 0.08 Предельные режимы работы изделий из материала АЧВ-2
Нагрузка МПа 1 12 Скорость м/с 5 1 Нагрузка * Скорость . МПа * м/с 3 12 Температура Град. Рекоменд. твердость вала HB ГОСТ - 5 5 Твердость АЧВ-2, ГОСТ 1585 - 85 HB 10 -1 = 167 - 197 МПа АЧК-1
Характеристика материала АЧК-1
Классификация: Чугун антифрикционный Дополнение: Чугун антифрикционный ковкий с компактным графитом Применение: для работы в паре с термически обработанным (закаленным или нормализованным) валом Зарубежные аналоги: Нет данных Химический состав в % материала АЧК-1
ГОСТ 1585 - 85
C 2.3 - 3.0 Si 0.5 - 1.0 Mn 0.6 - 1.2 S до 0.12 P до 0.2 Cu 1.0 - 1.5 Предельные режимы работы изделий из материала АЧК-1
Нагрузка МПа 20 Скорость м/с 2 Нагрузка * Скорость . МПа * м/с 20 Температура Град. Рекоменд. твердость вала HB ГОСТ - 5 Твердость АЧК-1 , ГОСТ 1585-85 HB 10 -1 = 187 - 229 МПа АЧК-2
Характеристика материала АЧК-2
Классификация: Чугун антифрикционный Дополнение: Чугун антифрикционный ковкий с компактным графитом Применение: для работы в паре валом, не подвергающимся термической обработке. Зарубежные аналоги: Нет данных Химический состав в % материала АЧК-2
ГОСТ 1585 - 85
C 2.6- 3.0 Si 0.8- 1.3 Mn 0.2 - 0.6 S до 0.12 P до 0.25 Предельные режимы работы изделий из материала АЧК-2
Нагрузка МПа 0.5 12 Скорость м/с 5 1 Нагрузка * Скорость . МПа * м/с 2.5 12 Температура Град. Рекоменд. твердость вала HB ГОСТ - 5 5 Твердость АЧК-2, ГОСТ 1585 - 85 HB 10 -1 =167 - 197 МПа АЧС-1
Характеристика материала АЧС-1
Классификация: Чугун антифрикционный Дополнение: Чугун антифрикционный серый с пластинчатым графитом Применение: для работы в паре с термически обработанным (закаленным или нормализованным) валом Зарубежные аналоги: Нет данных Химический состав в % материала АЧС-1
ГОСТ 1585 - 85
C 3.2- 3.6 Si 1.3 - 2.0 Mn 0.6 - 1.2 S до 0.12 P 0.15 - 0.4 Cr 0.2 - 0.5 Cu 0.8 - 1.6 Предельные режимы работы изделий из материала АЧС-1
Нагрузка МПа 5 14 Скорость м/с 5 0.3 Нагрузка * Скорость . МПа * м/с 12 2.5 Температура Град. Рекоменд. твердость вала HB ГОСТ - 5 5 Твердость АЧС-1, ГОСТ 1585-85 HB 10 -1 = 180 - 241 МПа АЧС-2
Характеристика материала АЧС-2
Классификация: Чугун антифрикционный Дополнение: Чугун антифрикционный серый с пластинчатым графитом Применение: для работы в паре с термически обработанным (закаленным или нормализованным) валом Зарубежные аналоги: Нет данных Химический состав в % материала АЧС-2
ГОСТ 1585 - 85
C 3.0- 3.8 Si 1.4 - 2.2 Mn 0.3 - 10. Ni 0.2 - 0.5 S до 0.12 P 0.15 - 0.4 Cr 0.2 - 0.5 Ti 0.03 - 0.1 Cu 0.2 - 0.5 Предельные режимы работы изделий из материала АЧС-2
Нагрузка МПа 10 0.1 Скорость м/с 0.3 3 Нагрузка * Скорость . МПа * м/с 2.5 0.3 Температура Град. Рекоменд. твердость вала HB ГОСТ - 5 5 Твердость АЧС-2, ГОСТ 1585-85 HB 10 -1 = 180 - 229 МПа АЧС-3
Характеристика материала АЧС-3
Классификация: Чугун антифрикционный Дополнение: Чугун антифрикционный серый с пластинчатым графитом Применение: для работы в паре с сырым (в состоянии поставки) или термически обработанным (закаленным или нормализованным) валом. Зарубежные аналоги: Нет данных Химический состав в % материала АЧС-3
ГОСТ 1585 - 85
C 3.2 - 3.8 Si 1.7 - 2.6 Mn 0.3 - 0.7 Ni до 0.3 S до 0.12 P 0.15 - 0.4 Cr до 0.3 Ti 0.03 - 0.1 Cu 0.2 - 0.5 Предельные режимы работы изделий из материала АЧС-3
Нагрузка МПа 6 Скорость м/с 1 Нагрузка * Скорость . МПа * м/с 5 Температура Град. Рекоменд. твердость вала HB ГОСТ - 5 Твердость АЧС-3, ГОСТ 1585 - 85 HB 10 -1 = 160 - 190 МПа АЧС-4
Характеристика материала АЧС-4
Классификация: Чугун антифрикционный Дополнение: Чугун антифрикционный серый с пластинчатым графитом Применение: для работы в паре с сырым (в состоянии поставки) или термически обработанным (закаленным или нормализованным) валом. Зарубежные аналоги: Нет данных Химический состав в % материала АЧС-4
ГОСТ 1585 - 85
C 3.0 - 3.5 Si 1.4 - 2.2 Mn 0.4 - 0.8 S 0.12 - 0.2 P до 0.3 Sb 0.04 - 0.4 Предельные режимы работы изделий из материала АЧС-4
Нагрузка МПа 15 Скорость м/с 5 Нагрузка * Скорость . МПа * м/с 40 Температура Град. Рекоменд. твердость вала HB ГОСТ - 5 Твердость АЧС-4, ГОСТ 1585 - 85 HB 10 -1 = 180 - 229 МПа АЧС-5
Характеристика материала АЧС-5
Классификация: Чугун антифрикционный Дополнение: Чугун антифрикционный серый с пластинчатым графитом Применение: для работы в особо нагруженных узлах трения в паре с термически обработанным (закаленным или нормализованным) валом Зарубежные аналоги: Нет данных Химический состав в % материала АЧС-5
ГОСТ 1585 - 85
C 3.5 - 4.3 Si 2.5 - 3.5 Mn 7.5 - 12.5 S до 0.05 P до 0.2 Al 0.4 - 0.8 Предельные режимы работы изделий из материала АЧС-5
Нагрузка МПа 20 30 Скорость м/с 1 0.4 Нагрузка * Скорость . МПа * м/с 20 12.5 Температура Град. Рекоменд. твердость вала HB ГОСТ - 5 5 Твердость АЧС-5, ГОСТ 1585 - 85 HB 10 -1 = 180 - 290 МПа Твердость АЧС-5, после закалки ГОСТ 1585 - 85 HB 10 -1 = 140 - 180 МПа АЧС-6
Характеристика материала АЧС-6
Классификация: Чугун антифрикционный Дополнение: Чугун антифрикционный серый с пластинчатым графитом Применение: для работы в узлах трения с температурой до 300 град. в паре с валом, не подвергающимся термической обработке. Зарубежные аналоги: Нет данных Химический состав в % материала АЧС-6
ГОСТ 1585 - 85
C 2.2 - 2.8 Si 3 - 4 Mn 0.2 - 0.6 S до 0.12 P 0.5 - 1.0 Pb 0.5 - 1.0 Предельные режимы работы изделий из материала АЧС-6
Нагрузка МПа 9 Скорость м/с 4 Нагрузка * Скорость . МПа * м/с 9 Температура Град. Рекоменд. твердость вала HB ГОСТ - 5 Твердость АЧС-6, ГОСТ 1585 - 85 HB 10 -1 = 100 - 120 МПа