8 (913) 791-58-46
Заказать звонок

Где используют чугун


Где используют чугун | Metall

Чугунолитейные изделия известны широкому кругу с давних времен и поэтому в наше время, трудно встретить такого человека, который бы не знал, не слышал или не сталкивался с этим сплавом в своей жизни. Он везде и повсюду – настолько широко его применение. Чугун – это железный сплав с малой величиной углерода, в который вводят различные присадки, что на много улучшает его качества.

Преимущества чугуна

Очевидное превосходство чугуна, по сравнению с другими металлами, можно оценить исходя из области его применения, качественных характеристик, литейных свойств и ценности. Это истинно лидирующий сплав в своем сегменте и обладающий неоспоримыми достоинствами:

  • 1.Масштабное применение.
  • 2.Доступность и низкая цена.
  • 3.Отличные литьевые свойства.
  • 4.Высочайшая прочность и твердость.
  • 5.Хорошая ковкость.
  • 6.Долговечность.

Область применения

Больше всего чугун используется в тяжелой промышленности, металлургии, станкостроении и машиностроении. Объемы его использования в этих отраслях огромнейшие, от очень маленьких изделий, до просто громадных и тяжелых.

Это изготовление массивных основ для станков, различных блоков, валов, головок, втулок - для двигателей, как бензиновых, так и дизельных. В трубопрокатной промышленности делаются трубы очень высокого качества и долговечности, от совсем маленького размера, до труб большого диаметра.

Очень много изделий выпускается из чугуна для бытовых нужд, с которыми сталкиваются ежедневно большинство людей в повседневной жизни. Товары первой необходимости, так их можно назвать. К ним относятся различные краны, вентили, фитинговая фурнитура, батареи отопления и трубопроводы.

Некоторые до сих пор используют чугунные мойки, раковины и ванны и отдают предпочтенье именно им, не смотря на большой выбор этих товаров из других материалов.

Еще есть хорошее качество у чугуна – это ковкость. Профессиональные кузнецы за эти качества считают его лучшим металлом. Они делают из него ограды, заборы, различные барельефы, холодное оружие, миниатюры. Многие их изделия являются, не только красивыми и привлекательными, но и представляют настоящие шедевры искусства.

Другой вид применения чугуна – это литье. Его также можно отнести к искусству, чем оно вообще-то и является. Здесь тоже есть много прекрасных работ, заслуживающих внимания и являющихся произведениями искусства.

Как бы не был хорош этот металл, он все-таки имеет один важный изъян, исходящий из его твердости. Это – хрупкость. Даже достаточно одного удара, не сильного, но резкого и чугун трескается или распадается на мелкие кусочки.

Читайте также

Чугун в машиностроении | Справочник конструктора-машиностроителя

?Серые чугуны имеют увеличенное содержание кремния.
Углерод, в отли­чие от белого чугуна, пребывает в них в пустом состоянии в виде чешуек графита.
Серые чугуны являются главным материалом для производства чугунных отливок.
Сплавы, из которых изготовляют отливки, должны об­ладать хорошими литейными свойствами : жидкотекучестью, незначи­тельной усадкой, однородностью структуры, отсутствием неметалличес­ких включений и т. д.


Легирующие элементы изменяют как машинальные, так и материальные свойства стали.
Так, например, хром увеличивает крепость, твердость и износостойкость стали, но снижает ее пластичность 2 ;
никель повышает прочность, твердость и сопротивление коррозии ;
вольфрам повышает твердость.
Однако при выборе легированных сталей надо располагать в облику и экономические соображения.
Известно, что марганец, кремний и хром удорожают сталь незначительно, а никель повышает ее стоимость замет­но.
При добавлении кобальта, вольфрама и молибдена сталь становится дорогой.

Антифрикционный чугун применяют для изготовлениядеталей, действующих в узлах трения, — подшипников, направляющих втулок, подпятников и т . п .
Из этого чугуна отливают также червячные шестерни, поршневые кольца двигателей внутреннегосгорания, уплотнительные кольца и т . п .
Антифрикционный чугунявляется также заменителем дефицитных цветных металлов.
Высокопрочный чугун с шаровидным графитом применяют для изготовления деталей ответственного назначения — опорных подшипников, концов цилиндриков, поршней, коленчатых валовдвигателей, фрикционных дисков и прочих деталей, а также взаменстальных поковок и отливок.

Отпуск.
Чтобы снять закалочные напряжения, после закалки производят отпуск.
Подробности, назначенные для работенки на истирание, проходят короткий отпуск при температуре 200–250° С. Чугунные отливки, не действующие на истирание, подвергаются высокому отпуску, при температуре 500–600° С. При отпуске закаленных чугунов твердость понижается значительно меньше, чем при отпуске стали.
Это объясняется тем, что в струк­туре закаленного чугуна имеется немалое количество остаточного аустенита, а также тем, что в нем содер­жится немалое количество кремния, который повышает отпускоустойчивость мартенсита.

Чугуном называется сплав железа с углеродом, включающий более 2% углерода.
Кроме железа и углерода, в чугуне присутствуют обязательные при его получении примеси — кремний, марганец, фосфор и сера.
Чугун не куется, не обладает свойствами пластичности.
Пример из чугуна после разрыва почти не имеет удлинения и сужения.
Благодаря способности хорошо отливаться и наименьшей стоимости в сравнении со стальными изделиями чугун в машиностроении получил широкое применение.
Первыми тканями для получения чугуна являются железные руды, топливо ( кокс или древесный уголек ) и флюс ( известняк ).

Итоги выполненных изысканий открывают, что наиболее высокую коррозионную стойкость в морской водичке и перегретом паре продемонстрировали образцы из ВЧШГ, легированного никелем и медью в количествах, соответственно, 1, 0% и 0, 5% ( табл.
Наблюдаемый результат объясняется увеличением электродного потенциала чугуна при возникновении крепкого раствора меди, никеля с железом, а также их подходящим воздействием на уменьшение ликвации кремния и получения однородной структуры чугуна.
Введение легирующих элементов в чугун также способствует рафинированию и дегазации металла.

Чугун с 5 — 7% Si ( силал ) применяется в качестве жаростойкого материала.
Чугун с 12 — 18% Si ( ферросилид ) обладает высокой коррозионной стойкостью в растворах солей, кислот ( кроме соляной ) и щелочей.
Такой, который нельзя отменить молибденом ( антихлор ), характеризуется высокой стойкостью в соляной кислоте.
Чугун с 19 — 25% Al ( чугаль ) обладает наибольшей по сравнению с известными Чугун жаростойкостью в легкой сфере и сферах, содержащих серу.
В качестве износостойких наибольшее распространение получили чугун, легированные Cr ( до 2, 5% ) и Ni ( до 6% ) — нихарды.
Аустенитные никелевые Чугун, легированные Mn, Cu, Cr ( нирезисты ), применяются как коррозионностойкие и жаропрочные.

Чугуном называется сплав железа с углеродом, включающий более 2% углерода.
Кроме железа и углерода, в чугуне присутствуют обязательные при его получении примеси — кремний, марганец, фосфор и сера.
Чугун не куется, не обладает свойствами пластичности.
Пример из чугуна после разрыва почти не имеет удлинения и сужения.
Благодаря способности хорошо отливаться и наименьшей стоимости в сравнении со стальными изделиями чугун в машиностроении получил широкое применение.
Первыми тканями для получения чугуна являются железные руды, топливо ( кокс или древесный уголек ) и флюс ( известняк ).

Чугун подобно материалу для производства художественных отливок использовался ещё средневековыми мастерами.
Например, в 10 веке нашей эпохи в Китае из чугуна было отлито уникальное изваяние льва весом более 100 тонн.
С края 15 века в Германии, а потом и в иных сторонах Европы художественное литьё из чугуна получило особенно широкое распространение - парковая статуя, надгробия, решётки, ограды, садовая мебель и пр.
В России художественное литье появилось в гробе 17 века, и, в главный очередность, благодаря мастерам Каслинского завода.

В конце 40-х гг. был получен модифицированный чугун с включениями графита шаровидной фигуры вместо обычной пластинчатой, что обусловливало гораздо более высокую крепость металла ( sь до 500 Мн/м2, или 50 кгс/мм2, в литом состоянии и 1200 Мн/м2, или 120 кгс/мм2 после тепловой обработки ;
такой чугун получил название высокопрочного ).
В 60-х гг. в электрических печках начали получать из стальных отходов с добавлением карбюризаторов т. н. синтетический чугун с длинными механическими характеристиками при пластинчатой форме графита ( Железоуглеродистые сплавы ).

Вы можете быть уверены в надежности и долговечности изделий производства завода « БКМЗлит » – мы сурово соблюдаем все технологии производства и располагаем штат опытных мастеров - литейщиков.
Долголетний эксперимент работы позволил нам оптимальным образом наладить литейное производство, а именно, изготавливать исключительно крепкие и износостойкие чугунные заготовки.
Многие наши клиентки начали вести с нами партнерство на вечной основе, так как смогли самолично удостовериться в высоком качестве изделий нашего завода.
Стоит отметить и конкурентное такое наше преимущество подобно достаточно демократичным ценам, которые при этом оправдываются высоким качеством нашей продукции.

До 70-х гг.
20 в.
в доменных печах временами выплавляли т. н. зеркальный Ч.
( 10 — 25% Mn ), использовавшийся в качестве раскислителя при выплавке стали и для приобретения особых видов Ч. При использовании для выплавки Ч. железных руд, содержащих Сг, Ni, Ti и др. легирующие элементы, получают т. н. природнолегированные Ч. При производстве отливок в чугунолитейных цехах Ч. подразделяют : в зависимости от степени графитизации, обусловливающей вид излома, — на бесцветный, бледный и половинчатый ( или отбелённый ) ;
в зависимости от формы включений графита — на Ч. с пластинчатым, шаровидным ( высокопрочный Ч.
), вермикулярным и хлопьевидным ( ковкий Ч.
) графитом ;
в зависимости от характера металлической основы — на перлитный, ферритный, перлитно - ферритный, аустенитный, бейнитный и мартенситный ;
в зависимости от назначения — на конструкционный и Ч. со специальными характеристиками ;
по химическому составу — на легированные и нелегированные.

Подобным типом, перевод деталей задвижек фонтанного устьевого оборудования, не подвергающихся растягивающим усилиям в условиях эксплуатации, со стали на ВЧШГ, легированный оптимальным количеством никелем ( 1, 0 - 1, 5% ) и медью ( менее 0, 9% ), позволяет уменьшить трудоемкость механической обработки и обеспечить экономический эффективность производства.

Виды чугуна

Чугун это сплав железа с углеродом, а так же как правило с кремнием, марганцем, фосфором и серой, при этом в составе чугуна количество углерода находится в диапазоне от 2,14 до 6,67% (в стали углерод находится в количестве до 2,14%).

По своим техническим характеристкикам чугун представляет собой достаточно хрупкий материал.

Углерод в чугуне находится либо в виде центита (Fe3C), либо в виде графита, в зависимости от количества содержания в чугуне этих соединений выделяют следующие виды чугуна:

- серый;

- белый;

- половинчатый;

- ковкий;

- высокопрочный.

Теперь давайте немного поподробней остановимся на каждом из них.

Серый чугун.

В данном виде чугуна большая часть углерода, либо вообще весь находится в виде графита. Цвет излом чугуна – серый (от сюда и название). Данный вид чугуна имеет высокие литейные свойства, в связи с этим используется для литья, хорошо поддаётся металлопобработке.

Белый чугун

В отличии от серого чугуна, данный вид чугуна плохо поддаётся металлообработке. Углерод содержащийся в нём находится исключительно в цементите. Цвет излома – светлый. Белый чугун характеризуется высокой твёрдость, что не позволяет обрабатывать его режущим инстурментм. Используют белый чугун, как правило полупродукта, для получения ковкого чугуна.

Ковкий чугун 

Данный вид чугуна получают от отливки и термической обработки белого чугуна, в процессе которой образуется хлопьевидный графит.

Основной сферой использования ковкого чугуна является производство автомобилей и сельхоз технике.

Половинчатый чугун

В данном виде чугуна углерод находится как в виде цементита, так и в виде графита.

Используется половинчатый чугун, как фрикционный материал в условиях сухого трения. Из данного вида чугуна производят детали с повышенной износоустойчивостью.

Высокопрочный чугун

Высокопрочный чугун содержит углерод в виде шаровидного графита, который образуется в процессе кристаллизации. Как правило данный вид чугуна используют для производства важных деталей в машиностроении, а так же для производства высокопрочных труб для газопроводов, нефтепроводов, а так же водоснабжения.

Главной особенностью всех чугунов является их плохая свариваемость.

Читайте так же:

Правила хранения и транспортировки металлочерепицы

Мебельный болт DIN603

Характеристика кровельной меди

Чугун. Художественная обработка металла. Черные металлы. Железо. Чугун. Сталь

Чугун

Чугуном называется сплав железа с углеродом. Обычно это 3 – 4 процента. Используют в данном сплаве некоторое количество марганца (2,5 – 4,5 процента), кремния (до 4,5 процента), серы (около 0,08 процента), фосфора (до 1,8 процента), и некоторых других элементов.

Чугун – первичный продукт переработки железных руд путем их плавки в доменных печах.

По мнению специалистов впервые чугун стали получать на Востоке. В 13 веке его стали выплавлять в Европе, а в России первые доменные печи были построены под Тулой в 17 веке.

При современном доменном процессе получают чугун белый, серый и ковкий, высокопрочный.

Углерод в чугуне может находится в химически связанном состоянии в виде цементита или в структурно свободном состоянии в виде графита.

Если в чугуне содержится 3,0 – 4,5 процента углерода, то повышается его твердость и прочность, но уменьшается пластичность и снижается температура плавления.

При повышении содержания кремния от 0,3 до 2,5 процентов улучшаются литейные свойства чугуна.

Присутствие 0,5 – 0,6 процента марганца способствует образованию карбида железа, повышению твердости и прочности чугуна.

Примесь 0,08 – 2,2 процента фосфора делает его жидкотекучим, твердым и хрупким, а вредная примесь 0,03 – 0,12 процента серы ухудшает жидкотекучесть чугуна, при повышении температуры он становится очень хрупким.

В белом чугуне большая часть углерода химически соединена с железом в виде цементита. Цементит имеет белый цвет, очень твердый и хрупкий.

Белый чугун в изломе также светло-серого, почти белого цвета, твердый, не поддается механической обработке и сварке. Используется для получения ковкого чугуна.

В сером чугуне большая часть углерода находится в свободном состоянии в виде графита. Он мягок, хорошо обрабатывается, обладает отличными литейными качествами, в изломе темно-серого цвета. После отделки его цвет колеблется от теплого темно-серого до черного с коричневатым оттенком. Он одинаково красив на матовой, и на глянцевой блестящей поверхности.

Чугун обладает лучшими антикоррозийными качествами по сравнению со сталью и является более долговечным материалом.

Важной особенностью антикоррозийных свойств чугуна является их способность возрастать во времени.

Наиболее прочно литье из серого чугуна работает на сжатие, примерно в два раза слабее на изгиб и в три-четыре раза хуже на растяжение. Эти свойства чугуна необходимо учитывать при проектировании различных художественных изделий, предназначенных под отливку. Чугун широко применяется как материал для прикладного искусства. Из него отливают вазы, скульптуры, парковые декоративные фигуры, садовые ограды, ворота, надгробные плиты, решетки, ворота, садовую мебель.

Высокая прочность на истирание и долговечность определяют применение чугуна для изготовления плит для полов, ступеней и ограждений лестниц и др.

Высокие литейные свойства позволяют отливать из него тончайшие ажурные предметы с красивым темно-коричневым цветом.

Чугун является прекрасным материалом для производства всевозможных мелких бытовых предметов: различных настольных фигур, шкатулок, дверных ручек и т.п.

Наиболее древними образцами художественного литья из чугуна, относящихся к 16 и 17 векам, являются орнаментальные плиты полов в древних соборах, двери и надгробные плиты. При Петре 1 появляются чугунолитейные заводы на Урале.

В 18 веке в Петербурге был построен Александровский завод, оборудованный новыми доменными и иными печами. На нем изготовляют разнообразные художественные изделия, такие как колонны, решетки, статуи, вазы и др. На этом заводе были отлиты чугунные ворота дома Демидовых в Москве и иные изделия.

Известные русские архитекторы и скульпторы применяли чугунное литье при воплощении своих художественных замыслов.

Так по проекту архитектора А.Н. Воронихина была отлита исключительная по своей композиции и красоте чугунная решетка у Казанского собора, замечательные чугунные ограды Петербурга и др.

Ковкий чугун вырабатывается из белого и является его разновидностью. Получают его путем термической обработки – длительной выдержки при температуре 800 – 850?С. При этом углерод в чугуне выделяется в виде хлопьев свободного углерода, которые располагаются между кристаллами чистого железа.

По своим механическим свойствам ковкий чугун занимает среднее место между чугуном и сталью. Он более вязкий, подвергается правке и чеканке, но не куется.

Применяется при отливке мелких художественных изделий сложной формы, требующих тщательной отделки, которая осуществляется чеканкой.

Из серого чугуна путем специальной обработки – введения в жидкий чугун при температуре не ниже 1673 К чистого магния или его сплавов, получают высокопрочный чугун.

Высокопрочный чугун обладает хорошими литейными качествами, подвергается почти всем видам термической обработки, приближаясь по свойствам к углеродистым сталям, хорошо обрабатывается резанием.

Применяется в машиностроении при замене стальных и кованых изделий.

По химическому составу чугун подразделяется на нелегированный, малолегированный, среднелегированный и высоколегированный.

В нелегированном чугуне содержатся следующие примеси: марганца – не более 2 процентов, кремния – 4 процента, хрома – 0,1 процент, 0,1 процент никеля.

В малолегированном чугуне суммарное количество легирующих элементов не превышает 3 процентов.

В среднелегированном чугуне суммарное количество легирующих элементов не превышает 7 – 10 процентов.

В высоколегированном – не более 10 процентов.

Легирующие элементы повышают прочность при ударных нагрузках и усиливают антикоррозийную стойкость чугуна.

Маркировка чугунов производится следующими буквенными обозначениями: Ч – чугун; С – серый; К – ковкий; В – высокопрочный; М – модифицированный. Цифрами указываются механические свойства чугуна.

В марках серого и модифицированного чугунов первое двузначное число после букв указывает временное сопротивление при растяжении, второе – при изгибе. Например, СЧ 15-32 – серый чугун с временным сопротивлением при растяжении 150 и при изгибе 320 Мн/м2. В ковком и высокопрочном чугунах первое двузначное число указывает временное сопротивление разрыву при растяжении, второе – относительное удлинение. Например, ВЧ 60 – 2 – высокопрочный чугун с временным сопротивлением разрыву 600 Мн/м2 и относительным удлинением 2 процента.

Марки легированных чугунов обозначаются буквами, которые указывают, какие легирующие элементы входят в состав чугуна и цифрами, стоящими за каждой буквой. Цифры характеризуют среднее содержание данного легирующего элемента. При содержании легирующего элемента менее 1 процента, цифры с соответствующей буквой не ставят. Например, ЧН19Х3 означает чугун, содержащий 19 процентов никеля и 3 процента хрома.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Виды и особенности чугуна - Печное и каминное литьё из чугуна. Рубцовск.

Чугунные сплавы являются неотъемлемой частью человеческой жизни. Его применение распространилось от тяжёлой промышленности до произведений искусства. Давайте разберёмся, в чём же особенность чугуна, почему он настолько универсален и незаменим.

Чугун – это сплав, основными элементами которого является железо и углерод (более 2, 14 %). Механические и литейные свойства чугуна определяются концентрацией углерода и наличием прочих химических элементов.

Если говорить о чугуне в целом и в сравнении с прочими сплавами, он отличается высокой жаростойкостью, теплоёмкостью, устойчивостью к коррозии, и т.д. Положительные характеристики сплава делают его применение необходимостью как в тяжёлой промышленности, так и в быту.

Выплавка чугуна осуществляется в доменных печах, вагранках и электропечах.

В процессе нагрева в печах проходят химические реакции, позволяющие создавать чугун различных марок с различными механическими и литейными свойствами.

В вагранках(только серый) и электропечах обычно переплавляют отливки в изделия, что с точки зрения затраты топлива более экономично, да и в целом более практично если завод занимается изготовлением изделий, а не производством чугуна разных марок.

Виды чугунов:

На физические и химические свойства чугуна влияют его  химический состав и вид термической обработки.

Белые чугуны – получаются в процессе ускоренного охлаждения.

Белые чугуны отличаются высокой твёрдостью и хрупкостью. Тяжело поддаётся резке, в процессе откалываются куски. В связи с этим в большей степени используются не как конструктивный металл, а как заготовка для производства ковкого и иных марок чугуна.


Производные белых чугунов:

Ковкие чугуны получаются в результате обработки (отжига) белого чугуна.

Название ковкий никак не связано с процессом деформации (ковки) металла. Историки утверждают, что подобное название появилось вследствие того, что  из чугуна с характерными свойствами делали подковы.

Ковкий чугун обладает высокими механическими свойствами, такими как прочность, износостойкость и т.д.. Благодаря чему металл активно используется в автомобильной промышленности, сельскохозяйственном машиностроении  при производстве мелких деталей


В результате средней между белым и серым чугуном интенсивности охлаждения образуются половинчатые чугуны. Как следствие, имеющие промежуточные свойства и структуру металла.

Помимо изменения химического состава металла, регулируя интенсивность его охлаждения возможно получать отливки с различным уровнем прочности, пластичности и прочими механическими свойствами чугуна.

Чугуны со специальными свойствами:

Подобной классификации подвергаются белые и серые чугуны, отливаемые с применением определённой технологии для дальнейшего использования в определённых условиях или по специальному назначению. К таким относятся:

  • Антифрикционные чугуны. Применяются для изготовления деталей, используемых в особо нагруженных узлах трения (корпус подшипников, втулки, вкладыши, валы)
  • Износостойкие чугуны. Применяются в отраслях с высоким уровнем воздействия внешней среды: детали агрегатов для азотной промышленности, насосного оборудования, печного литья (дверки, колосники и т.д.).
  • Жаростойкий чугун. Применяется для изготовления деталей, подверженных интенсивному воздействию высоких температур: печное литьё, в частности колосники, детали коксохимического оборудования, трубокомплексов, газотурбинных двигателей и т.д.
  • Коррозионностойкие чугуны. Применяются для изготовления деталей, используемых в агрессивных средах. В большей степени химическая и авиационная промышленность.
  • Жаропрочные чугуны. Благодаря высокой прочности при нормальных и повышенных температурах  применяется для изготовления деталей арматуры и котлов, промышленных колосниковых решёток, обжиговых печей.

На сегодняшний день простое перечисление деталей, которые изготавливают из чугуна, составит приличную книгу. Сложно переоценить значимость чугуна и изделий из него в промышленности и быту не только нашей страны, но и всего мира.

Чугун - типы, сварка, применение, свойства

Свойства чугуна

Чугун - материал с множеством возможностей и широким применением. Хотя он обычно ассоциируется с чугунными радиаторами или кастрюлями, его можно использовать для изготовления многих других изделий. Если вы хотите узнать, что такое чугун и для чего он используется, читайте дальше!

Чугун представляет собой сплав с концентрацией углерода более 2%, и его максимальное содержание непостоянно.Он может быть от 3,8 до даже 6,7%. Кроме того, стоит знать, что чугун образуется в процессе литья и не подвергается пластической обработке.

Что такое чугун и как его делают?

Чугун представляет собой сплав железа с углеродом и очень часто также с кремнием, серой, фосфором или марганцем. Производится в шахтных печах, т.н. купола. Он изготовлен из комбинации чугуна и металлолома. Отдельные детали из чугуна изготавливаются методом литья в формы. Отливки могут иметь самую разнообразную и сложную форму, благодаря тому, что чугун обладает прекрасными литейными свойствами.

Среди наиболее распространенных преимуществ чугуна — его превосходная прочность, высокая стойкость к истиранию, эффективность гашения вибраций, простота литья сложных форм и низкая стоимость производства.

Чугун — это материал, который сотни лет использовался для различных целей. Это один из первых сплавов, который не был найден человеком в виде самородных металлов, но мы научились делать его сами, плавя железную руду.При плавке в расплавленный чугун чаще всего попадал уголь. При плавлении углерод растворялся в жидком азоте и в расплаве углерод вступал в химическую реакцию с железом или образовывал раствор. Учитывая, сколько углерода перешло в расплав при плавке, железо было получено после затвердевания. Чугун был получен, когда во время плавки было введено больше углерода. Было обнаружено, что когда сплав содержит много углерода, он становится более твердым и хрупким. Однако со временем стали отличать чугун от стали, а также получать нужный процент углерода в сплаве.Затем, когда технология значительно развилась, стали разрабатываться все новые и новые виды механической обработки и сварки чугуна.

Типы чугуна

Чугун бывает не менее пяти различных сортов. Ниже мы представим и кратко опишем каждый из них. Среди прочих различаем:

Чугун белый - отличается твердостью и хрупкостью одновременно. Не пригоден для механической обработки (кроме шлифовки).

Серый чугун - его название связано с тем, что в нем присутствует графит.Конечные свойства серого чугуна зависят от формы используемого графита. В случае пыльцы чугун не очень прочен и имеет низкую пластичность.

Легированный чугун - это тип чугуна, который можно комбинировать с различными легирующими добавками, придающими ему особые свойства, такие как коррозионная стойкость и жаростойкость.

Ковкий чугун - это сплав железа и углерода, который образуется в результате затвердевания расплавленной шихты с углеродными частицами, имеющими форму шара.Отличается лучшей прочностью по сравнению с чугуном с пластинчатым графитом. Ковкий чугун является ковким материалом.

Чугун ковкий - в отличие от ковкого чугуна его пластичность достигается термической обработкой, которая называется графитизирующим отжигом.

Применение чугуна

Ниже мы представляем наиболее популярное использование чугуна, разделенного на определенные типы:

Белый чугун - используется для изготовления отливок с высокой стойкостью к истиранию, которые больше не требуют дополнительной механической обработки.Среди них выделяются среди прочих мельничные шары, тормозные колодки или мешалки для сыпучих материалов.

Чугун серый с пластинчатым графитом - в основном используется для создания отливок, не передающих нагрузки, т.е. нагревателей, ванн, умывальников, компонентов печей (дверцы, решетки), а также деталей машин, таких как цилиндры, изложницы или поршни .

Чугун ковкий (ферритная матрица) - используется для изготовления деталей швейных машин, сельскохозяйственных машин и предметов домашнего обихода.

Чугун ковкий (перлитная матрица) - из него изготавливают более нагруженные отливки, например, распределительные валы, коленчатые валы, ключи и шестерни.

Ковкий чугун - используется для производства деталей автомобилей, таких как распределительные валы, компоненты системы рулевого управления и коленчатые валы, а также для производства фитингов, шестерен и шпинделей станков.

Примером использования чугуна являются, например, чугунные ступицы, доступные в магазине EBMiA.pl - https://www.ebmia.pl/1714-piasty-gh-zeliwne

Сварка чугуна

Газовая сварка чугуна представляет собой комбинацию элементов с пламенем и стержнем из присадочного металла. Сварку применяют для соединения металлических и неметаллических деталей, а также сплавов с различной температурой плавления, но их толщина не должна превышать 30 мм. Наиболее распространенным методом сварки является электродуговая сварка чугуна. Благодаря ему расплавленный металл, соединяющий различные элементы, взаимодействует с металлом электрода, что создает прочный шов.Чтобы шов не окислялся, электрод необходимо покрыть специальным защитным покрытием. Это может быть, среди прочего флюс или инертный газ, такой как гелий или аргон. Дуговая сварка - как ручная, так и на полуавтоматических и автоматических аппаратах - позволяет соединять детали из чугуна, меди, конструкционной стали, алюминия и других сплавов. Что касается температуры плавления, то она зависит от углерода, который содержится в материале. Чем выше это содержание, тем ниже температура и выше текучесть при нагревании.

Температура плавления чугуна

Чугун - это сплав железа, в котором, помимо компонентов, в смеси содержатся также стойкие вещества, такие как кремний, сера, марганец, фосфор и присадки. Этот материал может быть разных типов в зависимости от сплава, который определяется структурой излома. Температура плавления чугуна составляет примерно 1200°С, что означает, что она примерно на 300°С ниже, чем температура плавления чистого железа. Также стоит различать серый чугун, температура плавления которого 1260°С, а после заливки в форму - 1400°С, и белый чугун, температура плавления которого 1350°С, а после заливки в форму - 1450°С. С.

Чугун – один из лучших металлов для плавки. Это связано с его малой усадкой и высокой текучестью, что делает его действительно очень эффективным при литье. Интересно, что их бывает около сотни разных видов, и каждый из них отличается по использованию, фактуре и технологии изготовления.

Как сварить чугун?

Сварка чугуна – работа не для дилетантов. Это, несомненно, требует опыта, но для того, кто хотя бы раз соприкасался с обработкой этого материала - это реальный процесс, который необходимо выполнить.Это связано с тем, что в большинстве ситуаций речь идет о ремонте чугунных элементов, а не о соединении их с другими металлами. Ремонт обычно производят в литейном цехе при изготовлении чугунных изделий или для устранения дефектов литья, обнаруженных при обработке. Ремонт необходим, в частности, когда просверленные отверстия расположены не на своем месте.

Проблемы, связанные со сваркой чугуна, возникают из-за его функции. Во-первых, в нем высокое содержание углерода, что вызывает осаждение графита.Они отвечают за серый оттенок чугуна. Во время литья расплавленный чугун заливают в форму, а затем охлаждают. При работе с высоким содержанием углерода медленное охлаждение предотвратит растрескивание материала. Это следует иметь в виду при сварке чугуна.

Из самых популярных способов сварки чугуна различают холодную и горячую сварку. Реже используется метод полупробки.

Сварка чугуна ВИГ

Сварка чугуна ВИГ представляет собой не что иное, как аргонную сварку износостойким вольфрамовым электродом.Существует три основных направления сварки. Первый из них касается ситуации, когда свариваемые элементы соединяются чугунным швом. Второй примерно такой же, но отличается тем, что шов выполнен из низколегированной стали. Третий касается ситуации, когда шов выполнен из цветного металла.

Таким образом, можно с уверенностью сказать, что TIG-сварка железа в аргоне может выполняться с использованием различных составов присадок. Однако стоит иметь в виду, что та же аргонная технология сварки чугуна должна предусматривать нагрев заготовок.Несмотря на то, что часто встречаются добавки, позволяющие варить чугун, не нагревая его.

При наличии незначительных дефектов, например в виде мелких трещин, а также в случае сварки тонких отливок применяют метод ВИГ с применением присадочного металла из никеля, железоникелевых проволок или литья железные стержни.

Холодная сварка чугуна

Горячая сварка не всегда возможна. Это обусловлено, в частности, слишком большой размер детали. В этой ситуации используется холодная сварка, что означает, что деталь охлаждается, но не холодная.Температура деталей повышается примерно до 38°С. Если элемент находится рядом с двигателем, его можно запустить за несколько минут до сварки. Однако стоит иметь в виду, что этот элемент должен быть такой температуры, чтобы к нему можно было прикасаться руками.

При холодной сварке чугуна делают короткие швы длиной не более 2-3 см. Также не забудьте проковать соединение после сварки. Однако перед этим необходимо дождаться, пока сварной шов и детали остынут сами по себе.Их нельзя охлаждать сжатым воздухом или водой. Также стоит следить за тем, чтобы сварка выполнялась в одном направлении и чтобы концы сварных швов не сходились.

Чем сварить чугун

Сварку чугуна чаще всего выполняют инверторными аппаратами MIG и TIG для чугуна. Если речь идет о сварке чугуна методом MIG/MAG, то для этой цели используется мигомат или полуавтомат. И первый, и второй вариант предполагают использование электрической дуги переменного тока и обеспечивают отличное качество сварных швов.Сварка MIG/MAG выполняется плавящимся электродом. В свою очередь, сварка чугуна методом TIG выполняется неплавящимся вольфрамовым электродом в среде инертного газа. В результате могут быть достигнуты очень хорошие результаты сварки. Для этого процесса используется электрическая дуга постоянного тока.

Электроды чугунные

При сварке чугуна в холодном состоянии для получения наилучшего результата необходимо использовать специальные электроды для чугуна, которые содержат в качестве основного компонента никель и/или медь.Никель неограниченно растворяется в железе и не образует карбидов. Благодаря этому не создается зона беленого чугуна, а наплавленный металл характеризуется низкой твердостью, а также очень легко поддается обработке. Медь также не образует соединений с углеродом, но и не растворяется в железе, а значит, сварочный шов не будет однородным.

На рынке представлен широкий выбор электродов с покрытием для чугуна – как на основе меди, так и на основе никеля.Медно-железные электроды представляют собой медные стержни с покрытием, содержащим железный порошок. В свою очередь никель и железо-никель содержат до 90% и более никеля.

Цена сварки чугуна

Когда речь идет о сварке чугуна для герметичности, ее стоимость колеблется в пределах 350-450 злотых.

В следующих статьях мы описали:

Полиэтилен (ПЭ) - что это такое, применение, свойства

Тефлон - применение и свойства

Типы, состав, свойства, применение бронзы

7

7

7

7

Латунь - свойства, применение, состав, виды

Медь - что это такое, свойства, применение

.

Где чаще всего применяют чугунные отливки?

Отливки из чугуна широко используются в промышленности. Многие изделия, как простые, так и очень сложные, изготавливаются методом литья из чугуна. Это сырье охотно используется для производства элементов, которые используются в повседневном использовании, а также в сложных процессах. Именно поэтому мы решили обсудить свойства чугуна, процесс его производства и использование.

Популярность чугуна

Почему чугун так популярен? Это связано с двумя проблемами. Во-первых, его производственный процесс относительно прост. Чугун на самом деле представляет собой сплав железа и углерода. В процессе производства также используются соответствующие добавки кремния, марганца, фосфора или серы для придания чугуну специфических свойств. Это вторая проблема, которая делает чугун популярным. Его состав можно контролировать, чтобы получить точно определенные свойства.Углерод в виде графита или цементита составляет 2,11-6,67 % от всего сплава. Форма, которую примет уголь, тесно зависит от сырья, используемого в процессе производства, и скорости охлаждения сплава. При медленном охлаждении выделяется графит. Этот процесс называется графитизацией.

Графитизации также способствует присутствие кремния. Его добавление делает чешуйки графита более мелкими, а также более равномерными.Кремний способствует образованию графита вместо цементита. Однако добавление марганца работает как раз наоборот. Он останавливает процесс графитизации. Это лишь показывает, что при производстве чугунных отливок можно в значительной степени модифицировать состав сплава для получения определенных свойств.

Процесс производства и применение

Чугун производится в специальных печах, которые называются вагранками. Именно в них выплавляют чугун с примесью стального и чугунного лома.Таким образом получают материал для изготовления отливок. После остывания изделие шлифуется. В результате можно удалить острые края и остатки плесени. На следующем этапе отливка выдерживается. Это время, когда внутренние напряжения материала начинают снижаться, что может привести к деформации в процессе эксплуатации.

Элементы, полученные таким образом, используются в автомобильной промышленности (коробки передач, картеры двигателей, головки), а также в области предметов домашнего обихода (кастрюли, сковородки).Чугун также используется в отопительной технике. Все благодаря своим свойствам быстрого нагрева. Канализационные трубы также изготавливают из чугуна, пользуясь его прочностью и коррозионной стойкостью.

Качество продукта также зависит от самой технологии. Польский литейный завод S.A. применять самые высокие стандарты в производстве чугуна. Квалифицированный персонал и отличная техническая база позволяют нам получать сырье высочайшего качества с параметрами, максимально соответствующими потребностям.

.

Чугун - wiSTAL - Мы изготавливаем детали из чугуна на заказ.

Чугун – это материал, с которым в своей жизни сталкивался практически каждый. Например, чугун использовался для изготовления радиаторов в наших домах, а также предметов повседневного обихода, таких как сковороды и чайники. Однако чугун производился и продолжает производиться не только для этих целей.

Что такое чугун? Это сплав, основным компонентом которого является железо с добавкой углерода в количестве от 2% до 6,7%.Важно отметить, что чугун отливается и не подвергается дальнейшей пластической обработке. Поскольку он обладает отличными свойствами заливки, он может принимать различные формы в зависимости от используемой формы.

Чугун марки

приобрел популярность благодаря своим особым свойствам, таким как:

  • легко формуется,
  • хорошие прочностные характеристики,
  • хорошие свойства демпфирования вибрации.
  • низкая себестоимость изготовления.

В зависимости от свойств различают несколько типов чугуна, используемых для разных целей.

  1. Серый чугун, в котором углерод находится в форме графита. Он считается более качественным чугуном и часто используется для изготовления, например, отливок корпусов двигателей, также успешно используется в железнодорожной, автомобильной и машиностроительной промышленности благодаря способности гасить вибрации и высоким литейным свойствам. В зависимости от формы используемого графита мы можем разделить их на такие подгруппы, как:
    1. обыкновенный серый чугун (содержит чешуйчатый графит),
    2. Ковкий чугун (с ковким графитом), устойчивый к высокому давлению, изгибу или сжатию, часто используемый для производства таких компонентов, как коленчатые валы, шестерни, водяные турбины и т. д.,
    3. ковкий чугун - получен в результате т.н. графитирующий отжиг белого чугуна, при котором в результате этого процесса цементит, содержащийся в белом чугуне, разлагается и выделяется углерод, называемый хлопьевидным графитом. Полученный чугун отличается прочностью и износостойкостью.
    4. модифицированный чугун (содержащий мелкочешуйчатый графит)
  2. Белый чугун – там, где используется цементит (карбид железа). Чугун более низкого качества имеет более низкие литейные свойства и меньше обрабатывается.Из-за того, что он более хрупкий, он не пригоден для литья конструкционных деталей, а используется для изготовления тормозных колодок или для литья элементов смесителей сыпучих продуктов.
  3. Чугун легированный - с содержанием таких добавок, как никель, кремний, хром, алюминий, молибден и др. В зависимости от используемых добавок чугун может приобретать различные свойства - коррозионную стойкость, кислотостойкость или жаростойкость.
  4. Половина чугуна - это тип чугуна, для изготовления которого использовались как графит, так и цементит, что придает ему свойства, промежуточные с серым чугуном и белым чугуном.
По запросу изготавливаем чугунные элементы.

В зависимости от типа используемого угля мы получаем чугун с разными свойствами. В современной промышленности чугун до сих пор успешно применяется, например, для литья корпусов двигателей, картеров коробок передач, а также в сантехнике для литья труб и колодцев. Кухонные предметы, такие как жаровни, кастрюли и эффектные чайники, также очень популярны - они прекрасно выглядят и... мы можем нагревать их даже на индукционных плитах, ведь помните, что основной компонент чугуна - это железо, которое очень быстро нагревается. по индукции.

Чугунные элементы изготавливаем на заказ.

Чугун получают путем плавки чугуна с добавлением стального или чугунного скрапа в печах, называемых вагранками. Полученный материал используют для изготовления отливок. После затвердевания литейные изделия шлифуют, удаляя острые края и остатки литейной формы. Отливка также подвергается процессу выдержки, направленному на снижение внутренних напряжений, которые могут привести к деформации или повреждению изделия.

Изготавливаем на заказ чугунные втулки, диски и другие детали

  • серый чугун (хорошая обрабатываемость, стойкость к истиранию и стабильность размеров)
  • ковкий чугун (хорошие механические свойства и свойства скольжения, устойчивость к сжатию, изгибу и высокому давлению)
  • Легированный чугун (коррозионностойкий, кислотостойкий, жаростойкий)
.

Сварка чугуна - как и чем сварить чугун?

Чугун представляет собой сплав железа с углеродом, а также легирующими элементами или элементами, полученными в результате металлургического процесса. Это очень прочный и устойчивый к коррозии материал, который используется, в частности, в производстве горшки, садовая мебель, декоративные элементы или даже винты и люки. Как сварить чугун? Почему говорят, что это сложно?

Какие бывают виды чугуна?

Чугун

считается лучшим металлом для выплавки, а его малая усадка и высокая текучесть делают его очень эффективным при литье.Стоит знать, что существует несколько видов этого железоуглеродистого сплава (в зависимости от химического состава):

  • Чугун белый - одновременно твердый и хрупкий, поддается только шлифовке. В основном они перерабатываются для получения пластичной формы, а в их химический состав входят: ледебурит, перлит и цементит. Белый чугун используется, в частности, для изготовления тормозные колодки.
  • Чугун серый - мягкий и пригодный для обработки, представляет собой сплав железа, углерода (в виде графита) и кремния, содержащий серу, фосфор и марганец.Их используют в производстве ванн, каменок, деталей печей и машин.
  • Половинчатый чугун - также известный как пестрый чугун, углерод, содержащийся в нем, находится в форме как графита, так и цементита. Он имеет промежуточные свойства между белым и серым чугуном.
  • Легированный чугун - содержит легирующие добавки, такие как никель, алюминий, кремний и хром. Благодаря этому его химические и физические свойства могут быть изменены.

Чугун считается трудносвариваемым, а белый и некоторые сплавы считаются несвариваемыми.Это связано с высоким содержанием углерода и хрупкостью материала. Если вы хотите сварить чугун, вы должны выбрать правильный метод, иначе получить ожидаемые результаты не удастся.

Мигоматы в сварочном цехе allweld.pl

Как правильно сварить чугун?

Свариваемый чугун должен быть надлежащим образом подготовлен. Требуется удалить загрязнения с сопрягаемых поверхностей и прилегающей зоны заливки. Сварка неочищенной отливки способствует образованию пузырей и пор в шве, а также неметаллических включений.Для ремонта растрескавшегося чугуна сначала просверлите отверстия на обоих концах трещины диаметром не менее 5 мм, чтобы предотвратить ее увеличение. Также необходимо удалить чугун вдоль излома таким образом, чтобы создать сварочную канавку, позволяющую правильно маневрировать держателем или электродом. Для сварки следует выбрать подходящий наполнитель. Тут надо учесть:

  • тип чугуна,
  • метод сварки,
  • подверженность сварки механической обработке,
  • подбор цвета сварного шва к отливке,

Холодная сварка чугуна

Холодная сварка чугуна применяется преимущественно при ремонте тяжелых и крупных отливок, а также когда допустимо увеличение твердости сварного шва и деталей отливки.При сварке температура поддерживается на уровне 60-70 град С, а на расстоянии примерно 100 мм от ванны 30-40 град С. Холодная сварка осуществляется без предварительного подогрева сплава, методами ММА, МИГ-МАГ. или методы TIG. При принятии решения о таком решении параметры тока должны быть как можно меньше, а стыки должны быть укорочены, чтобы отливка не нагревалась выше 70 градусов Цельсия.Рекомендуется, чтобы длина одного участка стыка была максимальной. 20 или 30 мм. Поместите первую посередине трещины, следующие по обоим концам и чередуйте их, пока не будет прошит весь стежок.

При сварке чугуна холодным способом каждый раз после закладки участка шва прекращать работу и слегка молотить его молотком. Для этого метода применяют дорогие никелевые, никель-медные или железо-никелевые связки, иногда используют и стальную связку.

Горячая сварка чугуна

Горячая сварка чугуна применяется при ремонте отливок с повышенными требованиями к стабильности структуры и формы. Сначала материал нагревается до 700 градусов.В. Для предотвращения окисления поверхности отливку покрывают густым раствором извести или мела (его удаляют непосредственно перед сваркой проволочной щеткой). Во избежание растрескивания чугуна в результате высокой температуры скорость предварительного нагрева не должна превышать 100 градусов С в час. Обычно для этого используют газовый или угольный камин. Если они маленькие, их можно нагреть с помощью кислородно-ацетиленового пламени.

Посмотреть акции в сварочном цехе Allweld

Горячая сварка выполняется в нижнем положении на постоянном токе большой силы. Отливки сваривают в газовой среде методом TIG (в среде инертного газа, неплавящимся электродом) или дуговой сваркой покрытыми электродами ЭЗО. Выбирая горячую сварку, можно получить меньший провар, металл шва смешивается с отливкой. Скорость охлаждения шва ниже, в результате чего зона термического влияния шире и в ней присутствуют структуры меньшей твердости.После сварки отливку повторно нагревают до высокой температуры (500 - 600 градусов С) для снятия напряжений. Затем его следует медленно охладить, рекомендуемая скорость охлаждения не более 50 градусов С в час.

Пайка чугуна

Для чугуна также можно использовать сварку пайкой. Он заключается в изготовлении связки с медной матрицей, температура плавления которой ниже температуры плавления чугунной отливки. Для нагрева материала используется кислородно-ацетиленовая горелка, а сам процесс пайки осуществляется методом TIG или MAG.Чугун не плавится, так как связующее вещество смачивает стенки паза. Для сварки газовой пайкой используются латунные связующие, иногда с добавлением, например, кремния или марганца, а также флюсы на основе буры. В свою очередь, при сварке MAG-пайкой используются коричневые наполнители, а защитный газ представляет собой смесь аргона с небольшим количеством O2 и CO2.

Какой сварочный аппарат лучше всего подходит для сварки чугуна?

Сварка чугуна – не самая простая работа, но она может быть успешной, особенно при наличии подходящего оборудования.Простые, мелкосерийные работы можно без проблем выполнить с помощью мигомата, аппарата ручной сварки покрытыми электродами (ММА) или инвертора TIG, в зависимости от выбранного метода. Для получения удовлетворительных результатов лучше всего использовать проверенное оборудование, такое как SHERMAN DIGIMIG 200 DUAL PULS, MAGNUM SNAKE 235 MMA WITH ARC FORCE или IDEAL EXPERT 220

.

. Магазин Allweld.pl предлагает множество сварочных аппаратов от известных производителей, приспособленных для сварки различных материалов, в том числе чугуна.В случае каких-либо сомнений или вопросов, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам. Наши специалисты помогут подобрать подходящее оборудование для каждого сварщика, вне зависимости от опыта или конкретного бюджета.

Смотрите другие интересные статьи из нашего блога:

- Сварка цинком - вся самая важная информация о сварке цинком

- Сварка латуни - вся самая важная информация о сварке этого металла

- Сварка алюминия - вся важная информация о сварке этого металла

- Сварка электродом - вся самая важная информация по сварке электродом ММА

- Инверторные сварочные аппараты - Все об инверторных сварочных аппаратах

— зарядное устройство — см. рекомендуемые зарядные устройства

.

- Обозначение сварных швов - Посмотрите, какие виды сварных швов бывают

Руководство по закупкам:

- Сварочный аппарат для любителей и начинающих любителей рукоделия

- Инверторный сварочный аппарат до 500 злотых

- Инверторный сварочный аппарат до 1000 злотых

- Инверторный сварочный аппарат от 1000 до 2000 злотых

- Как правильно выбрать сварочный аппарат для ваших нужд

.

Марки чугуна

Мы производим чугун следующих марок:

Серый чугун согласно PN-EN 1561
  • EN-GJL 200
  • EN-GJL 250
  • EN-GJL 300
  • EN-GJL 350

В диапазоне веса: 500 - 40 000 кг

Серый чугун — популярный материал, используемый, в том числе, в железнодорожной, автомобильной и машиностроительной промышленности, например, из него изготавливают корпуса машин и тормозные барабаны.

Преимуществами серого чугуна являются очень хорошие литейные свойства, хорошая обрабатываемость и обрабатываемость.Он также характеризуется способностью гасить вибрации и относительно низкой себестоимостью производства.

Относительно низкая прочность и низкая пластичность чугуна в сочетании с плохой стойкостью к истиранию и коррозии в химических средах являются основными недостатками серого чугуна.

Ковкий чугун согласно PN-EN 1563
  • EN-GJS 400-18
  • EN-GJS 400-15
  • EN-GJS 400-12
  • EN-GJS 500-7
  • EN-GJS 600-3
  • EN-GJS 700-2

В диапазоне веса: 500 - 30.000 кг

По сравнению с серым чугуном ковкий чугун характеризуется более высокими прочностными и пластическими свойствами, меньшей склонностью к концентрации напряжений, лучшей литейностью, усталостной прочностью и стойкостью к высоким давлениям.

Недостатками ковкого чугуна являются более высокая стоимость производства, низкая теплопроводность и отсутствие остаточных напряжений в отливке.

Чугуны специального назначения:

В диапазоне веса: 500 - 20.000 кг

Чугун специального сплава

– это чугун, в производстве которого используются различные виды добавок для модификации физико-химических свойств, такие как никель, хром, медь, кремний и многие другие. В результате такие чугуны могут характеризоваться, например, высокой термостойкостью, стойкостью к истиранию или действию кислот.

Обозначение чугуна

EN – обозначение стандартного материала;

EN-GJL — серый чугун, EN-GJS — чугун с шаровидным графитом;

G означает литой материал, J — чугун.

Следующая буква определяет форму графита: S - шаровидный графит, L - чешуйчатый графит.

Числовые значения указывают предел текучести в мегапаскалях (МПа) и значение относительного удлинения (в процентах).

Значение графита в литье.

Форма и количество графита, содержащегося в чугуне, существенно влияет на его свойства. Благодаря графиту чугун более устойчив к усталости, обладает лучшими свойствами скольжения, легче режется и снижает литейную усадку материала.Однако следствием повышенного количества графита в чугуне является снижение его прочности на растяжение. Чугун обычно характеризуется высокой коррозионной стойкостью и прочностью.

.

Как сварить чугун? Что такое сварка чугуна и как лучше всего это сделать?

Чугун – один из древнейших и наиболее распространенных металлических сплавов, создание которого было начато человеком путем выплавки железной руды. В процессе плавки чаще всего углерод, участвующий в процессе плавки, переходил в расплавленное железо. Когда к железу добавили немного больше углерода, чем обычно, оказалось, что полученный сплав был намного тверже, а также более хрупким — так делали чугун.Через некоторое время мастера, занимавшиеся выплавкой чугуна, легко отличали сталь от чугуна, а также научились получать чугун самостоятельно, добавляя в сплав железа нужное количество углерода. Следующим шагом в развитии технологии стало начало сварки чугуна, а также различных других способов его обработки. Что такое чугун, для чего он используется и как успешно сварить чугун? Ответы на эти вопросы и много другой информации о сварке чугуна можно найти ниже.

Что такое чугун?

Вышеупомянутая сокращенная история чугуна дает вам более подробное представление о том, что такое чугун и как он был сделан. Чугун представляет собой высокоуглеродистый сплав железа с углеродом, с содержанием углерода от 2,11 до 6,67 %. Этот металл содержит такие химические компоненты, как марганец, кремний, фосфор, сера и легирующие вещества, но можно выделить несколько видов чугуна, химический состав и соответственно параметры которых незначительно отличаются друг от друга. Это:

  • Чугун серый - это сплав кремния, углерода и железа, в состав которого входят фосфор, сера и марганец
  • Чугун белый - состоит из таких химических компонентов, как цемент, ледебурит и перлит.Это хрупкий, но прочный сплав.
  • Чугун ковкий - это производное белого чугуна, которое образуется в результате непрерывного отжига. Основой этого вида чугуна является перлит или феррит. Ковкий чугун получают длительным обжигом, еще одна форма - графит.

Чугун - это сплав железа, но кроме железа в его состав входят кремний, сера, марганец, фосфор и различные примеси. Каждый из ранее упомянутых типов чугуна имеет разную температуру плавления.Примерная температура плавления чугуна составляет 1200 градусов Цельсия, в случае серого чугуна температура плавления может достигать 1260 градусов, а после заливки в формы она повышается до 1400 градусов. Белый чугун имеет самую высокую температуру плавления 1350 градусов, поднимаясь до 1450 при заливке в формы. Чугун считается лучшим металлом для выплавки, благодаря малой усадке и высокой текучести, что гарантирует высочайшую эффективность при литье.

Сварка чугуна - что это такое?

Считается, что чугун очень плохо поддается сварке, а некоторые марки, например белый чугун, считаются непригодными для сварки.Трудности сварки чугуна или невозможность его изготовления обусловлены высоким содержанием углерода и высокой хрупкостью этого материала. Чтобы эффективно сваривать чугун, необходимо выбрать соответствующий метод сварки для типа материала, который у нас есть. Вам также потребуются подходящие сварочные принадлежности.

Как сварить чугун?

Перед началом сварки чугуна выполните необходимые приготовления. Самое главное тщательно очистить соединяемые поверхности и область, прилегающую к отливке, иначе в соединении могут появиться поры и вздутия, неметаллические углубления, которые ослабят соединение.Если сварка предназначена для ремонта растрескавшегося чугуна, перед началом работ просверлите отверстия диаметром 5 мм или немного больше на концах трещины, чтобы предотвратить рост трещины. Мы также должны создать сварочную канавку вдоль трещины, т.е. удалить чугун, чтобы можно было точно маневрировать электродом или сварочным держателем. Для эффективной сварки необходимо выбрать соответствующий присадочный металл, выбор присадочного металла, в свою очередь, должен соответствовать типу чугуна, способу сварки, цветовому сочетанию сварного шва с отливкой, и восприимчивость сварного шва к механической обработке.Есть много сомнений по поводу сварки чугуна, например, можно ли сваривать чугун со сталью. Специалисты утверждают, что правильно подобрать электрод для сварки возможно.

Способы сварки чугуна

Существует несколько способов сварки чугуна:

  • холодная сварка чугуна
  • горячая сварка чугуна
  • пайка чугуна

горячая сварка чугуна

7

7

горячая сварка чугуна из чугуна применяется для ремонта отливок и сложных по форме и стабильности структуры.При горячей сварке первым шагом является нагрев материала до 700 градусов Цельсия. Отливку следует покрыть густым раствором извести или мела, чтобы предотвратить окисление поверхности. Непосредственно перед сваркой раствор удаляют проволочной щеткой. Первоначальный нагрев должен происходить при температуре не выше 100 градусов С в час, чтобы чугун не растрескался в результате резкого воздействия чрезмерной температуры. Нагрев чаще всего осуществляется в угольной или газовой печи, а небольшие элементы можно нагревать кислородно-ацетиленовым пламенем.Горячая сварка выполняется постоянным током большой силы, указанное положение для сварки чугуна – нижнее положение. Наиболее распространенным видом сварки является сварка тиглем, т. е. сварка неплавящимся электродом в среде инертного газа. Чугун не рекомендуется варить обычным электродом, чугун рекомендуется варить нержавеющим электродом с параметрами, подобранными соответственно материалу. Иногда его применяют также для дуговой сварки чугуна с применением покрытых электродов ЭЗО. Сварка чугуна горячим методом TIG обеспечивает более низкое плавление из-за того, что металл шва смешивается с отливкой.

Холодная сварка чугуна

Другим методом сварки чугуна является холодная сварка чугуна. Этот способ чаще всего применяют для соединения крупных и тяжелых отливок, а также при возможности увеличения твердости детали отливки или сварного шва. Холодная сварка происходит при температуре около 60-70 град С, а на расстоянии около 100 мм от сварочной ванны температура около 30-40 град С. Этот способ не требует предварительного нагрева сплава. Холодная сварка выполняется методами MMA, MIG MAG или TIG.

Итак, как сварить чугун в мигриру? Прежде всего, холодная сварка чугуна требует установки на сварочном аппарате наименьших параметров тока, чтобы температура литья не превышала 70 градусов С. Лучше всего, чтобы отдельные участки шва не превышали длину 20-30 мм. Первый участок шва следует располагать в центре трещины, следующий - на ее концах, а последующие участки выполнять поочередно до полного заполнения трещины. При холодной сварке чугуна после укладки каждого участка шва работу прекращают и аккуратно разбивают наложенный участок молотком.Для холодной сварки чугуна применяют никелевые, никель-медные, никель-железные, иногда стальные присадочные материалы, которые достаточно дороги. При этом сварка чугуна достаточно дорога из-за дороговизны связующего.

Сварка чугуна пайкой

Другим доступным методом сварки чугуна является сварка пайкой. Он основан на соединении материала связующим на основе меди. Температура плавления меди ниже температуры плавления чугуна. При сварке пайкой материал нагревается кислородно-ацетиленовой горелкой, а сварка выполняется методом MAG или TIG.Латунные наполнители и флюсы типа буры используются для сварки газовой пайкой. В свою очередь, дуговая пайка MAG требует использования коричневых связующих и защитного газа, представляющего собой смесь аргона с небольшим количеством кислорода и углекислого газа.

.

Чугунные трубы - руководство - Vademecum для студентов техникума

Свойства и типы чугуна

ЧУГУН - железоуглеродистый сплав, содержащий 2,5-4,5% С и других элементов (Si, Mn, P, S), предназначенный для изготовления деталей машин, промышленного оборудования и бытовых изделий методом литья.

РАЗДЕЛ ЧУГУНА - В зависимости от формы угля различают чугуны:

белый (светлый прорыв), в котором углерод находится в виде цементита; они имеют ограниченное применение; в санузлах из белого чугуна дверки для печей изготавливаются

серый — с графитом (серый излом), в котором углерод существует в основном в виде графита и частично связан в виде цементита в перлите; они широко используются; по форме частиц графита различают чугуны с чешуйчатым графитом, пластичные и ковкие;

половинка (пестрая) - углерод в виде цементита и графита

Рис.1 Диаграмма Маурера, показывающая, какая структура должна быть создана в чугунной отливке толщиной 50 мм в зависимости от содержания углерода и кремния.

Рис. 2 Диаграмма Грейнера-Кингенштейна, показывающая, какой должна быть структура чугуна в зависимости от толщины отливки и общего содержания углерода и кремния.

Белый чугун

Структура белого чугуна соответствует диаграмме фазового равновесия железо-цементит. В зависимости от содержания углерода и легирующих добавок, присутствующих в углеродистом чугуне, различают чугуны с доэвтектической, эвтектической или заэвтектической структурой.

Зная химический состав углеродистого чугуна с учетом влияния легирующих элементов на содержание углерода в эвтектике, можно приблизительно оценить структуру чугуна путем расчета так называемого углеродный эквивалент C E :

C E = (% C всего ) + 0,33 (% P) + 0,30 (% Si)

С Е равное 4,3 % — чугун эвтектический, С Е менее 4,3 % — доэвтектический чугун, а С Е более 4,3 % — заэвтектический чугун.Основными конструктивными элементами белых чугунов являются:

- цементит первичный,

- ледебурит преобразованный,

- перлит.

Первичный цементит встречается в заэвтектических чугунах в виде белых зерен, светлых игл или пластинок в матрице преобразованного ледебурита.

Преобразованный ледебурит , встречающийся во всех белых чугунах, имеет дендритный характер, и при срезе перпендикулярно дендритным ветвям перлит появляется в виде темных крошечных точек.Дендритный характер структуре ледебурита придает первичный цементит. Ледебурит представляет собой структурный компонент, твердый (HB = 450), хрупкий и трудно поддающийся резке. Перлит встречается в доэвтектических чугунах и преобразованном ледебурите. В доэвтектических чугунах он имеет вид темных участков между ледебуритовыми полями. При большем увеличении можно наблюдать пластинчатую структуру перлита.

Белый чугун представляет собой твердый и хрупкий сплав. Высокая твердость и соответствующая стойкость к истиранию являются результатом присутствия значительного количества цементита в белом чугуне.Прочность на растяжение белого чугуна невелика, но он обладает значительной (в 4-6 раз выше) прочностью на сжатие. Чистый цементит в зависимости от размера зерен, пластин или игл и количества растворенного в нем марганца имеет твердость

.

в пределах 700-840 НВ. Преобразованный ледебурит, содержащий в своей структуре, кроме первичного цементита, еще и перлит (или бейнит), имеет твердость в пределах 440-510 HB в зависимости от твердости первичного цементита и степени дисперсности цементита в перлите.Гипетктические белые чугуны имеют твердость в пределах от 280 HB для перлитной структуры с вторичным цементитом и следами ледебурита до примерно 450 HB - для ледебуритной структуры с небольшим количеством перлита

Полулитой чугун

В полулитом чугуне углерод присутствует как в связанной форме в виде первичного цементита в ледебурите, так и в свободной форме в виде графита. Следовательно, получугун обычно имеет структуру, состоящую из графита, перлита и превращенного ледебурита.Структуру получугуна можно обнаружить в отливках из серого чугуна, поверхность которых забелена для повышения сопротивления истиранию поверхности отливки. В этом случае полулитая структура возникает в переходном слое между поверхностью из белого чугуна и сердцевиной из серого чугуна. Твердость полулитого чугуна колеблется от примерно 240 HB до примерно 400 HB.

Серый чугун

В сером чугуне большая часть углерода находится в свободной форме - графите.Цементит может присутствовать в перлите или в виде вторичного цементита. Свойства серого чугуна зависят от количества, размера, формы и распределения графита и типа металлической матрицы. По типу матрицы серый чугун подразделяется на:

- ферритный,

- Ферритно-перлитный,

- перлитный.

Ферритная матрица имеет более низкую твердость и прочность на растяжение, чем перлитная матрица. Однако в то время как твердость серого чугуна практически равна твердости его металлической матрицы, прочность чугуна также зависит от типа графита, присутствующего в сером чугуне.

Графит имеет очень низкую прочность и низкий модуль упругости, что вызывает разрывы в упругой металлической матрице, поэтому серый чугун обладает способностью гасить вибрации. Чем больше графита в матрице и чем больше выделяется его чешуек, тем лучше способность гасить колебания. Однако крупночешуйчатый графит вызывает весьма значительное ослабление металлической матрицы и является причиной низкой прочности такого чугуна. Повышение прочности чугуна можно получить за счет измельчения частиц графита.Это достигается за счет так называемого модификация чугуна путем добавления в желоб или в ковш дополнительного компонента - модификатора, которым может быть ферросилиций, ферромарганец, кальций-кремний или алюминий. Чугун, полученный таким образом, ранее назывался модифицированным чугуном, а теперь именуется качественным серым чугуном.

Серый ферритный чугун имеет предел прочности при растяжении около 100 МПа и твердость около 100-120 HB. Серый перлитный чугун с крупночешуйчатым графитом достигает прочности прибл.250 МПа, с твердостью около 220 HB. Путем модифицирования можно получить перлитный чугун с прочностью до 450 МПа и твердостью 220-260 НВ. Кроме графита, феррита и перлита в структуре серого чугуна могут присутствовать две специфические структурные составляющие: сульфиды марганца и эвтектика фосфора. Сульфиды марганца проявляются в виде полигонов матовой окраски как в зернах феррита, так и в полях перлита.

Ковкий чугун

Особое положение среди серых углеродистых чугунов занимает чугун с шаровидным графитом .Их получают модификацией церемонами или магниевыми сплавами чугуна, которые без этой модификации сгустятся как белые или полутвердые. Этот чугун характеризуется наиболее высокими прочностными свойствами и низкими пластическими свойствами, так как сфероидальные выделения графита не образуют крупных несплошностей в металлической матрице. По той же причине чугун с шаровидным графитом имеет значительно меньшую способность гасить вибрацию, чем чугун с крупночешуйчатым графитом.

Ферритный ковкий чугун имеет предел прочности при растяжении до прибл.450 МПа и твердость 140-180 HB. Он проявляет определенные пластические свойства, достигая значения относительного удлинения (A 5 ) примерно до 10%.

Перлитный ковкий чугун имеет прочность примерно до 700 МПа, твердость 260-300 HB и относительное удлинение (A 5 ) примерно 2%. Характерной структурной деталью, наблюдаемой на образцах перлитного высокопрочного чугуна, являются каймы из зерен феррита вокруг сфероидальных частиц графита.

Рис.Структура ВЧ, площадь 200x

Ковкий чугун

Ковкий чугун — материал, получаемый путем соответствующей термической обработки белого чугуна. При длительном отжиге белого чугуна можно в определенных интервалах температур получить разложение первичного цементита и выделение графита в характерную концентрированную форму - так называемую светящийся уголь. В зависимости от способа графитизирующего отжига различают:

- чугун белый ковкий, полученный после отжига белого чугуна в окислительной атмосфере с выгоранием угля;

- черный ковкий чугун, получаемый после отжига белого чугуна в инертной атмосфере, доводя процесс графитизации до конца, т.е.разложение цементита, содержащегося в перлите;

- Чугун ковкий перлитный, полученный после отжига белого чугуна в инертной атмосфере без завершения процесса графитизации, т.е. только разложения первичного и вторичного цементита, находящихся в равновесии с аустенитом.

Изломы белого ковкого чугуна имеют матово-белый цвет на поверхности, соответствующий ферритной структуре, плавно переходящий в серебристый вблизи центра стенки отливки, что соответствует перлитной структуре.

Черный ковкий чугун Изломы серые по всей поверхности, структуры ферритовые со следами неразложившегося перлита и люминофора.

Излом перлитного ковкого чугуна серебристого цвета с черными точками; структура представляет собой перлит или другой продукт распада аустенита и горячий уголь. Вокруг люминесцентных частиц углерода имеются характерные каймы, образованные зернами феррита.

Рис. Структура черного ковкого чугуна.Гравировка ниталом, площадь 500x

Белый ковкий чугун имеет предел прочности при растяжении в диапазоне 350-450 МПа, твердость около 220 HB и относительное удлинение (А5) около 5%. Черный ковкий чугун имеет Rm = 300-350 МПа, твердость 170-190 HB и относительное удлинение до 15%. Перлитный ковкий чугун имеет прочность до 750 МПа, твердость 220-280 НВ и относительное удлинение от 2 до 7%.

Легированный чугун

Легированные чугуны со специальными свойствами можно разделить на следующие группы:

- износостойкий,

- коррозионностойкий,

- термостойкий,

- с высоким электрическим сопротивлением.

Многие марки легированного чугуна обладают несколькими из этих свойств одновременно.

Чугун, стойкий к истиранию

Практически все белые чугуны являются чугунами с хорошей стойкостью к истиранию, но их применение ограничено из-за низкой прочности и высокой хрупкости. Снижение хрупкости белого чугуна может быть достигнуто введением добавки около 5% никеля и увеличением содержания марганца, что приводит к ледебуритно-аустенитной структуре.Добавление примерно 2% хрома с низким содержанием марганца приводит к ледебуритно-мартенситной структуре с твердостью примерно 600 HB. Подобным образом добавки хрома и никеля создают мартенситную структуру в сером чугуне.

К износостойким чугунам

относятся также аустенитные, марганцевые и высоконикелевые чугуны. Эти чугуны имеют аустенитную структуру с выделениями графита и ледебуритовыми карбидами, которые, помимо стойкости к истиранию, придают им способность гасить вибрации.

Важнейшую группу среди износостойких чугунов составляют высокохромистые чугуны с ледебуритно-аустенитной структурой с содержанием хрома до 18%, а с содержанием хрома 24-30% - ферритной структуры с выделениями первичного и ледебуритовые карбиды.

Коррозионностойкий чугун

Углеродистые чугуны относительно устойчивы к химическим веществам. Вводя такие добавки, как: кремний, кремний с молибденом, хром, хром с никелем, хром с молибденом или хром с алюминием, эти сопротивления можно значительно увеличить.Наиболее устойчивыми к коррозии на практике являются высококремнистые, никелевые и хромистые чугуны.

Чугун с высоким содержанием кремния, содержащий 14-18% Si, в основном устойчив ко всем кислородным кислотам. Благодаря добавлению 3-4% молибдена они также устойчивы к хлороводороду и горячим кислотам. Структура этих чугунов ферритная с частицами графита, также возможно выделение небольшого количества ледебурита. Силиконовые чугуны имеют очень низкую прочность на растяжение (ок.100 МПа) и довольно значительной твердости (320-460 HB).

Высоконикелевые аустенитные чугуны характеризуются значительной стойкостью как к кислотам, так и к концентрированным щелочам. Они чаще всего имеют структуру, состоящую из аустенита, графита и карбидов, которые помимо антикоррозионных свойств сохраняют способность гасить вибрации и устойчивы к истиранию (особенно при повышенном содержании углерода).

Чугуны высокохромистые обладают, помимо стойкости к истиранию, хорошими антикоррозионными свойствами, причем для достижения этих свойств содержание углерода в чугунах может быть ниже (1,2-2%), чем в случае, когда наибольшая абразивность требуется сопротивление.

Жаропрочный чугун

Обычные чугуны не устойчивы к температурам выше 250°С, так как при многократном нагревании в них может графитизироваться цементит, вызывающий напряжения. Второй причиной образования напряжений является весьма значительная структурная неоднородность чугуна и связанная с этим разность коэффициентов термического расширения отдельных фаз.

Наиболее распространенными легирующими элементами в жаропрочном чугуне являются хром, никель и алюминий.Кроме них используются добавки кремния, молибдена и меди. Высоконикелевые чугуны обычно имеют аустенитную структуру или, при меньшем содержании никеля, аустенитно-мартенситную с выделениями графита. Они в целом ничем не отличаются от коррозионностойких чугунов. Высокохромистые чугуны имеют такую ​​же структуру, как и высокохромистые, устойчивые к истиранию, при этом наибольшая жаростойкость (до 1200°С) получена у чугунов, содержащих около 1,5 % С и 35 % Cr. При содержании алюминия 8 и 25 % алюминиевый чугун имеет структуру серого чугуна, а при содержании Al 16 % — структуру белого чугуна.

Чугун сопротивления

Чугун, используемый для нагревательных элементов, очень хрупкий. По сравнению с пластически обработанными материалами, они обладают гораздо более высокой стойкостью. Удельное сопротивление чугуна зависит в основном от содержания кремния и углерода, и сопротивление увеличивается с увеличением этого содержания. Кремниевые резистивные чугуны имеют ферритную структуру, а никель-хромовые чугуны - аустенитную.

.

Смотрите также