Справочник по машиностроительным материалам - Сидуля П.Н.
Скачать (прямая ссылка):
20
10
1а
2а
16 V
26 ¦
о
200
400 600 С
Фиг. 76. Влияние температуры на предел прочности (а) и предел выносливости (6) нснадрезанных (/) и надрезанных (2) образцов чугуна состава 2,81% С; 1,52% 51; 1.05% Мп; 0.07% Р; 0.124% 5. Пунктирные кривые построены с учетом сечения нетто над резанных образцов.
2 14 5%5/
Фиг. 77. Влияние кремния на кратковременную прочность при сжатии при высоких температурах чугуна с пластинчатым графитом.
К числу деталей, изготовляемых из высокопрочного чугуна и работающих при высоких температурах, можно отнести цилиндры, поршни и шатуны дизелей, корпусы и шлнндры горячих насосов, крышки цилиндров двигателей внутреннего сгорания, котельную арматуру и др
Перспективной является замена литья и поковок из стали литьем из высокопрочного чугуна для целого ряда деталей, работающих при высоких температурах (например, для фитингов, арматуры, ретурбенпов, головок и решеток теплообменников н других деталей в нефтеперерабатывающей промышленности).
По данным работы [44]. предел прочности при растяжении высокопрочного чугуна не меняется с повышением температуры до 500 С Другими работами [45] установлено, что предел прочности при растяжении пелегированного высокопрочного чугуна резко падает после 350—400° С.
Это расхождение объясняется, как показали исследования [46], различным наклоном кривых снижения прочности перлитных и ферритных магниевых чугунов при нагреве (фиг. 78).
Пластичность высокопрочного чугуна с повышением температуры сначала снижается и резко возрастает при 400—600° С. Наличие 0,1% фосфора или мышьяка в чугуне устраняет снижение пластичности при температурах до 400° С (фиг. 79 и кривая / на фиг 78)
Область максимальной пластичности высокопрочного чугуна лежит в пределах 840—1040° С. Выше 1040° С пластичность этого чугуна резко падает.
На фиг. 80 и 81 приведены данные ЦНИИ ГМЛШ о влиянии температуры на прочностные и пластические свойства и твердость высокопрочного и серого чугунов |28]
Влияние температуры на предел выносливости серого чугуна показано на фиг. 76
Легирование обычного серого чугуна хромом и никелем приводит к повышению его кратковременной прочности при повышенных температурах [47]. Выдержка
КОНСТРУКЦИОННАЯ ПРОЧНОСТЬ ЧУГУНА
141
го
15
/»
/71
/ 1
и 1
і: /
1 • И
1 ! О'
6%
50
<Ю
30
20
10
/ •
і -« • •
К 1*
• \ г- г- • 1 1 ? У- !¦ 1 )
--
200 МО 600
200 №0 600 С
б*
%—•
»— • _| • Тї *>
І
>
(|—— л К-__Л.
200
200 400 600 Т
Фиг. в иди
400
и) 6)
7л Рпт.оии* темпеоатугы на пластичность и прочность чугунов с шаро ым Гр2ф5«2:Т-ТО структурой. 6 - с ферритной структурой.
бр
75 60 45
•«о
15
0
Фиг. 79. шейных
? I
!
» * 1
Ю0 200 300 Ш 500
6)
Влият.е фосфора и мышьяка «^~^<? - ^•^ТїГ.-?^
112 ПРОЧНОСТЬ ЧУГУНА И СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК
о
90
200
50
ГО
120
<*0
і_і ^ - j
і-!--"1----А
• < а *N ч
ч*—¦> j
Ф
200
С)
б
Иг *
по
10\ 80
го
200
400
}— 3\
[С" і
°С
в — то же после отжига; г — сталь марки Ст
графитом.
Фиг. 80. Изменение пределов текучести (/), прочности (2) и твердости (3) о злниснмоети о г темпера-туры испытании: а — чугун с шаровидным графитом в литом состоянии; б—то же после нормализации; 5; д — серый чугун с пластинчатым
в течение 150 час. при температуре испытания приводит к повышению прочности (фиг. 82, а и б), однако при выдержке 300 час. прочность вновь снижается (фиг. 82, в). Выдержка при повышенных температурах (до 400° С) также приводит к последующему повышению прочности при комнатной температуре (фиг. 83) Химические составы чутунов на фиг. 82 и 83 приведены в табл. 29.
Зависимости модуля нормальной упругости чугуна от температуры приведены на фиг. 84.
На основании полученных данных оказалось возможным с хорошим приближением выразить зависимость между модулем упругости Е и температурой ^ аналитически:
- at - Br2)
где Е^ — модуль упругости при температуре ? — модуль упругости при комнатной температуре;* а = 0,0068-Ю"2; ? =" 0,0044.10-«.
КОНСТРУКЦИОННАЯ ПРОЧНОСТЬ ЧУГУНА
143
400
300
200
100
і І-
1 t
'/ і ¦-4
г / . / / і
- Vv * / /
- 2
2
/ 7 / і f / / / 1 .If і
a)
6)
л»,- яі изменение пластических свойств перлитного (о) и
СИМ ОСТИ ОТ ГСМПСіміун» , ллл ^ t АЧі„лліітАпиипР VJlJlHIie-
величинам при ние 8
I ^ + 20° С: / — относительное удлиие-и2П— относительное сужение
бВр кГ/нп2
30
25
20
15
а)
кГ/нн
2 \ 3 4 _ у
-\J 1 с S. X >
і !>\
1
1
2
•
Фиг 82. Изменение прочности легированных и нелегирооаниых чугунов с пластинчатым графитом в зависимости от температуры испытания при 1дам{|лЪном выдержки: а —0 час; 6—150 час., в — 300 час. Составы ч угу нов 1—4 приведены в табл. 29.
