Справочник по машиностроительным материалам - Сидуля П.Н.
Скачать (прямая ссылка):
37. J. Res. and Develop. В. С. I. R. Л,; Л» 5. 184-194. 1956.
38. Енгалычев И. Ми 3 е м с к о в П. И., «Вестник машиностроения» № 2. 1956.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧУГУНОВ
Общие свойства
Физические свойства чугунов определяются их фазовым составом и взаимным расположением структурных составляющих.
Фазовый состав и положение критических точек в условиях равновесия отражены на диаграммах состояния. Присутствующие в чугуне примеси и легирующие элементы сдвигают критические точки как по шкале температур, так и по шкале концентрации.
Главнейшие физические свойства основных структурных составляющих чугуна приведены в табл. 40. а главнейшие физические свойства типовых чугунов в табл 41
Удельный вес
В пределах даже одной отливки удельный ьес может изменяться до 10% в зависимости главным образом от содержания графита и пор. Удельный вес жидкого чугуна при температуре его плавления равен 7.0 ± 0,1 и понижается как при повышении температуры, так и при увеличении содержания примесей.
Расширение чугуна при нагревании
Следует различать обратимое и необратимое расширение чугуна при его нагревании Приведенный в табл 41 коэффициент теплового линейного расширения увеличивается при повышении температуры и содержания углерода При температурах, близких к температурам эвтектоидного превращения, коэффициенты тсплогюго расширения белого и серого чугунов выравниваются и могут быть приняты для укрупненных расчетов равными 14*10—°. Коэффициент расширения жидкого чугуна составляется (100-г ЗиО)• IО—0 При отжиге белого чугуна (получении ковкого чугуна) происходит увеличение длины в среднем на \% В табл 42 приведены примерные объемные изменения чугуна при процессах затвердевания, графитизашш и перлитного превращения
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОПСТВА ЧУГУНОВ 85
5:
% я эиноншЛС/^
Э0 ydo-woivvyt а у
и
о
о
а»
СО >»
ть <d
57
о м
а>
с
о
о о
3
8
н
s о К о
О
о
О
V с
о о
— — оэ >^
я
О X и
а >*
>»
лО LQ О О СО «С — СМ
I 41 Я 41-И
ю о о со
ОС о о СМ <?> ¦
о
о ю
о о
+141410
о о о о
—• CM ic
оо см — со
--— о о
о' о о о о'
о
о
|2
о
о
СМ —
оо
см
СМ —
Г- CD —' со
»• W
О О
сС — — СО
о о
— СМ О О
1С CN
— см о о
1С
— СМ О О
CN О
•С 00 СО Г>-
о 00 r^.
со
CM
ы
н н н (и 5 *^ и
н ?¦ ч Ь ^
CD Qj G> CL,
со
о
1С
>> г
2
03
О С S
X
I-о в
с со
S
со
tfWHI.QXei.DO 5000 ±1000 5000 ±1000 6000 ±1000
f 0 С1ГИЭ bEHBH.LHlld60>] ю о 041 CO* ?41 41 1 id со
ЕС 300—1000 130—300 100—220
ю ic о 1С CO CN — CM 4141 -M4I lO «С О iC CD Г^- CO CM
ztrt/hp Я 4ИНЗЖК!Т?Н dOHJOOKxd^eoi i с: о о о о о 41^ | -Н о о о со о о сп) ст.
Pd^UKDX net и яхэох li 1? МЭ9Ь И 1\ ЙН И tJ* 0,03 0.04
4i.30Hiioeoduoiruoj 0.08 ±0.04 0,14 ±0,02 0 16±001 0.08—0,01
Эо - 1
n «u J CO 5 | a> b f о?* 3-8s§ S ^ ГО 1 1 -2 I 1
8 7 о ¦ >j 11 II о о о о * • • • 5 41 55
И II CD СМ Г^-* CD* h-'
Тип чугуна Белый , , . . Серый . . . . Феррнтныйков-Лустенитныи .
86 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРУКТУРЕ И ТЕРМООБРАБОТКЕ ЧУГУНА
42. Примерные характеристики изменении объема чугуна на разных этапах
его нагревания и охлаждения
• Этап охлаждения и нагревания Увеличены? или уменьшение объема в %
Крайние значения Средние значений і
Образование перлита (при 100% перлита) . . При выделении графита (на 1% выделившегося графита) .... При затвердевании белого чугуна . . . V « серого „ Ь (0.5-0,6) -(1,3-5,8) + (0,0-1.6) +0,55 +2 -1.8 4-0,9
При повышенных температурах начинается усиленный рост серого чугуна (необратимое расширение). Рост чугуна тем больше, чем выше температура нагрева, чем меньше стойкость карбидов, плотность металла, чем меньше степень изолированности графитовых включений и чем выше содержание газов в металле. При неблагоприятных условиях рост может дойти до 30% первоначального объема При нагреве до 600° С рост обычно не превосходит 3%.
Тепловые свойства
Теплоемкость чугуна может быть определена по правилу смешения, если известны структура чугуна и теплоемкость отдельных структурных составляющих (см. табл. 40):
С ь= "Ь а&ъ • - » апС<п ал + а.2 . . . ап *
где аі, а2. ... — количество отдельных структурных составляющих; січ с их теплоемкости
Теплоемкость чу Гунов при температурах, превышающих температуру перлит-
0.
± 5 кал/Г
Объемная теплоемкость для укрупненных расчетов для твердого чугуна может быть принята равной 1 кал/смг С, а для жидкого чугуна 1.5 кал/гм* 5С.
Теплопроводность не может быть определена по правилу смешения, а может быть оценена только качественно по влиянию на теплопроводность отдельных структурных составляющих сплава. Ориентировочные величины теплопроподностей приведены в табл 41.
Влияние элементов на теплопроводность чугуиов сказывается в нескольких направлениях:
1) увеличение легировашюсти феррита уменьшает теплопроводность, 2) при выделении графита теплопроводность увеличивается; 3) теплопроводность уменьшается при увеличении степени дисперсности структурных составляющих.
