Получение отливок из чугуна с шаровидным графитом обеспечивается добавкой в расплавленный чугун магния или других специальных присадок.
Механические свойства и структура чугуна обеспечиваются либо в литом состоянии, либо путем термообработки. Отливки сложной конфигурации поставляют после снятия литейных напряжений.
Высокопрочный чугун предназначен для отливок конструкционного назначения взамен стали и ковкого чугуна. Прочность его при нагреве до
450 - 500 "С снижается медленнее, чем углеродистой стали.
Он удовлетворительно обрабатывается резанием; легко сваривается с помощью газовой сварки с применением стержней из чугуна, содержащего магний, причем прочность шва не отличается от прочности основного металла. Высокопрочный чугун хорошо воспринимает термическую обработку, которая может в значительных пределах изменять структуру и свойства отливок
61. Марки и механические свойства высокопрочного чугуна
Марка чугуна
Временное
сопротивление
при растяжении,
МПа
Условный
предел
текучести σ02, МПа
Относительное
удлинение,
.%, не менее
Твердость НВ
не менее
ВЧ 35
350
220
22
140 - 170
ВЧ 40
400
250
15
140 - 202
ВЧ45
450
310
10
140 - 225
ВЧ 50
500
320
7
153 - 245
ВЧ 60
600
370
3
192 - 277
ВЧ70
700
420
2
228 - 302
ВЧ 80
800
480
2
248 - 351
ВЧ 100
1000
700
2
270 - 360
Примечание. Чугун марки ВЧ 35 с шаровидным графитом должен иметь среднее значение ударной вязкости KCU не менее 21 Дж/см2 при температуре плюс 20 °С и 15 Дж/см2 при температуре минус 40 °С, минимальное значение ударной вязкости должно быть не менее 17 Дж/см2 при температуре плюс 20 °С и 11 Дж/см2 при температуре минус 40 °С.
Чугун марок ВЧ 35 и ВЧ 40 с вермикулярным графитом должен иметь относительное удлинение 8 не менее 1,0 %.
Отливки из жаростойкого чугуна (по ГОСТ 7769-82)
62. Механические свойства чугуна при 20 °С
Марка чугуна
Временное
сопротивление,
МПа,
не менее
Относи-
тельное удли-
нение
δ, %
Твердость НВ
Марка чугуна
Временное
сопротивление,
МПа,
не менее
Относи-
тельное
удли-
нение δ, %
Твердость НВ
растя-
жению σв
изгибу
σи
растя-
жению σв
изгибу
σи
ЧХ 1
170
350
-
207 - 286
ЧХ 28
370
560
-
215 - 270
4Х2
150
310
-
207 - 286
ЧХ28П
200
400
-
245 - 390
4Х3
150
310
-
228 - 364
ЧХ 28Д2
390
690
-
390 - 640
ЧХ 3Т
200
400
-
440 - 590
ЧХ 32
290
490
-
245 - 340
ЧХ 9Н5
350
700
-
490 - 610
ЧС 5
150
290
-
140 - 300
ЧХ 16
350
700
-
400 - 450
ЧС 5Ш
290
-
-
228 - 300
ЧХ 16М2
170
490
-
490 - 610
ЧС 13
100
210
-
290 - 390
4Х22
290
540
-
330 - 610
ЧС 15
60
170
-
290 - 390
ЧХ22С
290
540
-
215 - 340
ЧС 17
40
140
-
390 - 450
ЧС15М4
60
140
-
390 - 450
ЧНХМД
290
690
-
201 - 286
ЧС17МЗ
60
100
-
390 - 450
ЧНХМДШ
600
-
-
170 - 320
ЧЮХШ
390
590
-
187 - 364
ЧНМШ
490
-
2
183 - 286
ЧЮ6С5
120
240
-
235 - 300
ЧН2Х
290
490
-
215 - 280
ЧЮ7Х2
120
170
-
240 - 286
чн3ХМДШ
550
-
-
350 - 550
ЧЮ22Ш
290
390
-
241 - 364
ЧН4Х2
200
400
-
400 - 650
ЧЮ30
200
350
-
364 - 550
ЧН11Г7Ш
390
-
4
120 - 255
ЧГ6СЗШ
490
680
-
219 - 259
ЧН15Д7
150
350
-
120 - 297
ЧГ7Х4
150
330
-
390 - 450
ЧН15ДЗШ
340
-
4
120 - 255
ЧГ8ДЗ
150
330
-
176 - 285
ЧН19ХЗШ
340
-
4
120 - 255
ЧНХТ
280
430
-
201 - 286
ЧН20Д2Ш
500
-
25
120 - 220
Примечание. Прочность и твердость высокохромистых, марганцевых и никелевых чугунов после нормализации и низкотемпературного отпуска.
63. Примерные области применения и условия эксплуатации отливок
из жаропрочного чугуна
Марка
чугуна
Условия эксплуатации
Область применения
ЧХ 1
Повышенная коррозионная стойкость в газовой, воздушной, щелочной средах в условиях трения и износа. Жаростойкий в воздушной среде до 773 К
Жаростойкий в воздушной среде
до 1173 К, износостойкий при
нормальной и повышенной темпе-
ратурах, устойчивый против воз-
действия неорганических кислот
большой концентрации
Высокоустойчивый против абра-
зивного изнашивания и истирания
в условиях размольного оборудования, грохотов и склизов, агломерационных песко- и дробеструйных камер при повышенных температурах
Износостойкие детали гидромашин, пере-
качивающих абразивные смеси, футеровки
пылепроводов и др., мелющие детали угле-
и рудоразмольных мельниц, ковши песко
метов, склизы, течки, высокоустойчивые
лопатки дробеметных импеллеров, вставки
для армирования брусьев вторичной зоны
охлаждения установок непрерывной раз
ливки стали, футеровки мельниц и т. д.
ЧХ22С
Повышенная коррозионная стой-
кость в запыленных газовых средах при температуре до 1273 К, высокая кислотостойкость и сопротивление межкристаллитной коррозии
Детали, не подвергающиеся действию по-
стоянных и переменных нагрузок. Детали
аппаратуры для концентрированной азот-
ной и фосфорной кислот, печная арматура
и т. д.
4Х 28,
4Х 32
Высокая коррозионная стойкость в
растворах кислот (азотной, серной,
фосфорной, соляной, уксусной,
молочной и т. д.), щелочей и со
лей (азотнокислом аммонии, суль
фате аммония, хлорной извести,
хлорном железе, селитре), в газах,
содержащих серу или SO2, H2О. Жаростойкость до температур
1373 - 1423 К. Высокое сопротив-
ление абразивному износу
Детали, работающие при небольших меха-
нических нагрузках в среде SО2 и SО3, в
щелочах высокой концентрации, азотной
кислоте, растворах и расплавах солей при
температуре до 1273 К. Детали центро-
бежных насосов, печная арматура, реторты для цементации, сопла горелок, цилиндры,
корпуса золотников, гребки печей обжига
колчедана и т. д.
Сопла для пескоструйных аппаратов и
другие детали, подверженные абразивному
истиранию. Детали пищевой аппаратуры,
проводковая арматура мелкосортных станов
ЧХ28П
Высокая стойкость после окисли-
тельного отжига в цинковых рас-
плавах при температуре до 823 К
Сопряженные детали пар трения, рабо
тающие в цинковом расплаве агрегатов
горячего непрерывного цинкования
ЧС 5
Жаростойкие в топочных газах и
воздушной среде до 973 К
Колосники, бронеплиты для печей обжига
цементной промышленности, сероуглерод-
ные реторты
ЧС5Ш
Жаростойкие в топочных газах и
воздушной среде до 1073 К
Высокая коррозионная стойкость
при температуре до 473 К к воз-
действию концентрированных и
разбавленных кислот, растворов
щелочей, солей, кроме фтористо-
водородных и фтористых соедине
ний. Не допускают резкоперемен-
ных, а также ударных нагрузок и
перепада температур
Детали простой конфигурации, детали центробежных и поршневых насосов, ком-
прессоров н трубопроводной арматуры,
трубы и фасонные детали для трубопро-
водной арматуры, теплообменников и
другие детали химической аппаратуры
ЧС15М4,
ЧС17МЗ
Особо высокая коррозионная
стойкость в серной, азотной, соляной кислотах разной концентрации и температуры, водных растворах щелочей и солей при местном
перепаде температур до 30 К в
теле детали при отсутствии дина-
мических, а также переменных и
пульсирующих нагрузок
Детали простой конфигурации, детали
центробежных и поршневых насосов, ком-
прессоров н трубопроводной арматуры,
трубы и фасонные детали для трубопро-
водной арматуры, теплообменников и
другие детали химической аппаратуры
ЧЮХШ
Жаростойкий в воздушной среде
до 923 К, стойкий против истирания
Жаростойкий в воздушной среде
до 1023 К, стойкий против истирания
Детали печной арматуры
ЧЮ6С5
Жаростойкий в воздушной среде
до 1073 К, коррозионностойкий в
среде, содержащей соединения серы, стойкий к резким сменам
температуры
Отливки, работающие при температурах до 1073 К
ЧЮ22Ш
Жаростойкий в среде, содержащей
серу, сернистый газ и оксиды ванадия и пары воды. В воздушнойсреде жаростойкий до 1373 К.
Высокая прочность при нормаль
ной, и повышенной температурах
Высокие механические свойства,
сопротивление износу и коррозии
в слабощелочиых и газовых средах
(продукты сгорания топлива, тех-
нический кислород) и водных растворах
Маслоты поршневых компрессионных и
маслосъемных колец, седла и направляю-
щие втулки клапанов дизелей и газомото-
компрессоров. Детали сглаживающих прес-
сов и размольных мельниц бумагоделатель-
ных машин
ЧНХМД
Высокие механические свойства,
сопротивление износу и коррозии
в слабощелочных и газовых средах
(продукты сгорания топлива, тех-
нический кислород) и водных рас-
творах
Блоки и головки цилиндров, выпускные
патрубки двигателей внутреннего
сгорания, паровых машин и турбин. Поршни и гильзы цилиндров паровых машин, тепловозных и судостроительных дизелей, деталикислородных и газовыхмотокомпрессоров,
детали бумагоделательных машин
ЧН2Х
Высокие механические свойства,
сопротивление износу и коррозии
в слабощелочных и газовых средах
(продукты сгорания топлива, тех-
нический кислород), водных рас-
творах н расплавах каустика
Различные типы зубчатых колес, цилиндры
двигателей, абразивные диски, дроссели,
холодильные цилиндры и валы бумагодела-
тельных, картоноделательных и сушильных
машин, матрицы штамповочных прессов
ЧНМШ
Повышенные механические свой
ства и термостойкость при темпе
ратуре эксплуатации до 773
Крышки и днища цилиндров дизелей,
головки поршней, маслоты поршневых
колец, холодильные цилиндры и валы
бумагоделательных, картоноделательных и
сушильных машин
ЧН4Х2
Высокая стойкость против абра-
зивного износа и истирания
Высокая коррозионная к эрози-
онная стойкость в щелочах, сла-
бых растворах кислот, серной
кислоте любой концентрации при
температуре более 323 К, в мор-
ской воде, в среде перегретого
водяного пара. Имеет высокий
коэффициент термического рас-
ширения, может быть парамаг-
нитным при низком содержании
хрома
Насосы, вентили и другие детали нефте-
добывающей, химической и нефтеперера-
батывающей промышленности и армату-
ростроения
Немагнитные литые детали электротехни-
ческой промышленности. Вставки гильз
цилиндров, головки поршней, седла и
направляющие втулки клапанов и выпуск
ные коллекторы двигателей внутреннего
сгорания
ЧН19ХЗШ,
ЧН11Г7Ш
Жаропрочность при температуре
до 873 К, высокая коррозионная
и эрозионная стойкость в щело-
чах, слабых растворах кислот,
серной кислоте любой концентра
ции при температуре более 323 К,
в морской воде, в среде перегре-
того водяного пара. Имеет высо-
кий коэффициент термического
расширения, может быть пара
магнитным при низком содержании хрома
Выпускные коллекторы, клапанные на-
правляющие, корпуса турбонагнетателей в
газовых турбинах, головки поршней, корпуса насосов, вентили и немагнитные
детали
ЧН20Д2Ш
Высокие механические свойства
при температуре до 173 К. Имеет
высокую ударную вязкость - не
менее 3,0 Дж/см2 на образцах с
острым надрезом (Шарли) и может быть пластически деформирован в холодном состоянии
Насосы и другие детали нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, детали топливной арматуры