Справочник по машиностроительным материалам - Сидуля П.Н.
Скачать (прямая ссылка):
28
оГ.ІЦИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРУКТУРЕ И ТЕРМООБРАПОТКВ ЧУГУІІА
Для серого чугуна кривая растяжения значительно отклоняется от прямой уже при нагрузках, составляющих 50—60% звр, и поэтому можно говорить лишь об условном модуле упругости, соответствующем наклону кривой 2 из фиг 52.
кГ/нм*
КГ/МП
18 16 W 12 10 8 6 4
2 о
h
/ -S 1
зу
1 і
1
!
0№ 0,12
0,20 0.28 Удлинение
0,35 0,44%
Фиг. 52. Диаграмма растяжении серого чугуна: / — обща» деформация; 2 — упругая деформация; 3 — остаточная деформа
пня
ъ 13000 %12000 ЩИ ООО ^ 10ООО
^sooo
? 6000
•5
g 6000 *° 5000
то
7000
Т ' I I t л » 1
/у
/// 5
M
Щ 1,11 . 1 i-j j -.11. J
1 •••> 1
"1 1
0 2 4 6 8 10 12 Ы 16кГ/ммг Напряжение
Фиг. 53. (Влияние напряжений на модуль упругости серых чугунов, имеющих различный предел прочности при растяжении: /—15 к/'/мм-, У—17 к Г/мм*; Л—21 к Г/мм2: 4 — 24 кГ/мм*\ -5 — 31 кГ/мм*.
Так как упругие деформации зависят от характеристики графитных включений, а на оер решающее влияние оказывает и характер металлической основы, то условным
модуль упругости для серого чугуна колеблется в широких пределах [1 |, 1351 (фиг 53 и 54). К специфическим особенностям
кГ/мм? 2Ю00
ci
W0Q0
10500
woo
¦
1 V 1
L f
і
влияния графита следует отнести меньшую чувствительность чугуна к надрезам но сравнению со сталью, большую циклическую вязкость и износостойкость в условиях сухого трения.
Графитные включения в значительной степени ослабляют металлическую основу и тем п большей степени, чем больше количество ¦ графита в структуре. Большое значение имеет учет величины эвтектических колоний в сором чугуне [36] [37/, характер расположения графитных включений, их размеры и в особенности форма.
Наименее благоприятной фор-мой графита является пластинчатая, вызывающая независимо от пластических свойств металлической основы резкое снижение относительного удлинения и сильное уменьшение ударной вязкости, значительное снижение предела прочности при растяжении несколько меньшее при изгибе и весьма малое при сжатии.
Наименее желательными с точки зрения механических свойств являются как очень крупные, так и очень мелкие дисперсные пластинки графита Точечный графит нежелателен главным образом потому, что он обычно образуется в сочетании с ферритом.
1>5 2,0 2,5 3.0 Содержание грасрита
Фиг. 54. Влияние содержания графита па модуль упругости серого чугуна: I — по дай ним Gerzig: 2 — по данным Bolton.
29
Хлопьевидная и шаровидная формы графита значительно меньше ослабляют металлическую основу и тем в меньшей степени, чем округленнее включения графита. Поэтому у ковких и высокопрочных чугунов. кроме прочностных свойств существенное значение имеют отно сительное удлинение и ударная вязкость
В чугуне общее количество угле рода Соб является суммой связанного углерода Ссв и * графита Сгр При Сса * 0 (Сгп Сг/б) чугун имеет фер ритно-графитную структуру и отлн* чается низкой прочностью С повышением Ссв количество перлита сначала увеличивается (при эвтектоидном содержании оно составляет около 1001>о объема металлической основы)
Прочностные свойства чугуна сначала возрастают с увеличением ССЙ,
Фиг. 55 її общего
со
Влияние количеств связанного углерода на пределы прочности
при растяжении серого чугуна [I]
а затем вновь снижаются
Поскольку Соб — Ccti f- Сгр, то первая составляющая
характеризует степень прочности щая — степень ее ослабления, ние одинаковых количеств Ссв на прочность чугуна при разном 0,0, представленном па фиг 55 для серого чугуна
На фиг. 56 "представлена зависимость между z0D. с0и и UБ Для серого чугуна при разном содержании графита но данным«12]. Следует иметь в виду, что величины твердости определяются в первую очередь характером металлической основы, вто время как ъвр и ови—сочетанием характера металлической основы с формой и количеством графита.
В табл. 10 представлено изменение механических свойств серого чугуна в зависимости от содержания в нем графита.
металлической .основы, а Этим можно объяснить
(при Ссв до 0,9%) вторая составляю-различное влия-
кГ/мг2
30 •60
25 ¦50
20 -40
15 ¦зо
W -20
5 ¦w
0 0
' і L і 1 1
бе, 1
1 ! !
II
• f
к Г/мм9
H,
350 300 250 200 153
Ю0
Oft 10 12 ',4 16 1ft 2,0 2,2 2.4 2,6 2.6 3,3%C#
Фиг. 56. Изменение механических свойств серого чугуна с увеличением содержания в нем графита |2).
10. Влияние графита на прочность серого чугуна |3
1 Содержание примесей н % 1 or Содержание примесей в % в кГ/ммя
Si Sp в кГ/мм* С ер Si
3,84 3.30 20 11 74 1 3.07 2.49 1.87 22.50
3.75 3.25 11.60 2.45 1,75 1.96 3152
3.50 2.97 .,81 10,94 2,36 1,63 і.79 34.24
3 42 2.79 1.92 11.25 1,75 0.95 1.94 38.91
3.20 2,64 1.80 1652 ; 1,84 і 0.98 1,86 38 17
зо
