Справочник по машиностроительным материалам - Сидуля П.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Обраяцы с нсоб- Образцы с обра ряботанной боганной
поверхностью поверхностью
обп в кГ{мм*..........¦ 39.7 38,7
5 в %............... 25,0 20,5
ф в %............... 26<2 19<7
Статическая прочность чугуна в значительной степени зависит от среды. Значительное снижение прочности высокопрочного чугуна с шаровидным графитом наблюдается при испытании последнего в воде (табл. 11). Механические свойства
8 Справочник, т. 3 342
114
ПРОЧНОСТЬ ЧУГУНА I! СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК
высокопрочного чугуна снижаются при испытании в деминерализованной воде, в растворе попаренной соли, нитрита натрия и жидкого стекла, а также в ртути. Жидкости органического происхождения — спирты, растворители и пр , как правило, на механические свойства чугуна не влияют.
11. Влияние среды на механические свойства высокопрочного чугуна
с шаровидным графитом (8]
Механические свойства **
Содержа ние углерода в о/о *
Воздух Вода и снижения Воздух Води % снижения
Литое состояние
3,40 3,28 3.17 68,0 73т2 76,6 65,7 68,8 67,3 4,9 5,9 12.3 3.5 3,5 6.0 3,0 3,5 3.0 14,3 0 50
После норм а л и з а ц и и
3,40 3,28 3,17 91,3 98,8 96.8 77.3 86,5 85.9 15.3 12,4 11.4 1 3.0 4,5 5,0 2,0 3,0 3,0 33,3 33.3 40
л л^Укт0^?^""" 1Ы-2.(Я% Ь1; 0.30-0,32% Мп; 0.030-0.034% в; 0.045-0.060% Р; °'б?-(,'7и " 0,00-0,07% М? |, 0.012-0,017% Се. 0 ** Средние данные из трех — семи определений.
Предел прочности при сжатии значительно меньше зависит от степени нарушения сплошности чугуна графитом, чем при растяжении. Поэтому отношение овсж к свр увеличивается с уменьшением прочности чугуна:
а в кГ/мм*
10—20 20—25 25—30
асж
^р
3.6—4,5 3,4-4,2 3,2—3,8
°ер в *Гммг
30—35 35—40
веж
-ер
3,0—3,4 2,4-3,2
На фиг. 30 и 31 приведена зависимость отношения звгЖ к авр от авр установленная И. О. Цыпиным для серого чугуна различных марок [241, \Щ
Предел прочности при изгибе определяется по формуле
*еи
Р1
где Я — разрушающая нагрузка; / — расстояние между опорами: № — момент сопротивления пробы
При круглом сечении проб Тг= 22", откуда ови ~'-
Предел прочности при изгибе является условной величиной. При уменьшении расстояния между опорами с 600 до 300 мм сви увеличивается в 1,3 раза" при аво < < 20 яГ/мм* и в 1,1 раза при авр > 30 кГ/мм* [1].
КОНСТРУКЦИОННАЯ ПРОЧНОСТЬ ЧУГУНА
115
Как это было показано выше, диаграммы растяжения низкоирочиых чугунов имеют большую кривизну, чем высокопрочных Поэтому отношение оеи к зер увели чивается с уменьшением прочности чугуна:
<у_„ в кГ/мм
10—15 15—20 20—25
ви
"ер
2,0—2,5 1,8—2,3 1,6—2,1
звр в кГ/мм*
ей
25—30 30—35
*Р
1,4—1,9 1,2-1,7
На фиг. 32 приведена зависимость отношения ови к овр от овр по данным ГОСТ 1412-54 и по данным статистической обработки 170 произволствеппых плавок [25]
^вр 'бд/ 0,8
0.7
55 бвркГ/мм*
40
Фиг. 31 {кривая
о,ь
0,5
70 б*п КГ/СМ*
50 60 *и
Зависимость отношений 3
{кривая 2}
°0.2 • *0р (книпая 3) от предела
пр
I:
проч
Фиг. 30. Зависимость предела прочности при сжатии от предела прочности при растяжении серого чугуна с пластинчатым графитом.
V 2,0
V 7.7
веж вр
носі и з чугуна с гшповидным графитом єр
1 1
1
/5 20 25 30 бфнГ/мм*
ей' ер серого чугуна
Фиг. 32. Зависимость отношения
от предела прочности о
с пластинчатым графитом по данным [25] (криная /) и ГОСТ 1412-54 (кривая 2).
Фиг. 33. Зависимость
ности при изгибе о . для чугунов с различной
ей
структурой. / — с грубым графитом, 2 — с качественной структурой графита и металлической основы; 3 — с некачестпенной структурой металлической основы; 4 — с от белом.
Отношение аои к <знр в значительной степени зависит от структуры чугуна, главным образом от формы графитовых включений. При наличии в качественном чугуне сравнительно коротких, компактных и изолированных друг от друга пластинок графита характеристики растяжения материала приближаются к характеристикам сжатия, и отношение ови к авр уменьшается. При наличии недостаточно изолированных друг от друга включений пластинчатого графита (как, например, в низконрочных высококремнистых чугунах) или сильно разветвленных колоний
8
116
ПРОЧНОСТЬ ЧУГУНА И СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК
эвтектического (переохлажденного) графита (как, например, в низкокремнистых чугупах на грани отбела) характеристики растяжения чугуна ухудшаются по сравнению с характеристиками сжатия, и отношение ави к авр увеличивается. Это хороню видно на примере испытаний проб чугуна, отлитых в песчано-глинистую и металлическую форму (26):
Форма Графит °ор ави
и кГ/мм*
Песчано-глинистая......Пластинчатый 38 65
Металлическая .......Междендритный 30 71
При испытании па изгиб стандартных проб чугуна одновременно определяется стрела прогиба /.
Стрела прогиба сама по себе не определяет качество чугуна, ибо зависит не только от прочности чугуна, но и от его упругости и пластичности. Для комплексной оценки качества чугуна по результатам испытании на изгиб было введено понятие «жесткость», определяемая коэффициентом прогиба ави1. Коэффициент прогиба превышает 4,75 при мелкой структуре графита, находится в пределах 4,75—3.3 при средней величине графитовых пластинок и меньше 3,3 при крупнонластннчатом графите.
