Дата публикации: 04.02.2022
В структуре серого чугуна содержатся многочисленные вкрапления графита, форма и размеры которых существенно влияют на свойства этого металла и определяют сферу его применения. Так, например, из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом ВЧШГ изготавливают фасонные части и трубы для напорных трубопроводов, применяемых в том числе в нефтегазовой и химической промышленности. А из большинства марок чугуна с пластинчатыми вкраплениями графита отливают станины станков, кожухи и другие детали, не подвергающиеся нагрузкам на растяжение и изгиб.
Влияние графита в структуре чугуна на его свойства
Графитные вкрапления снижают прочность на изгиб и растяжение, а также повышают хрупкость чугунных деталей, но в то же время придают им ряд положительных свойств:
- отличные антифрикционные характеристики;
- способность гасить вибрации;
- нечувствительность к повреждениям поверхности, поскольку она изначально имеет дефекты из-за содержащихся включений графита.
Положительно влияет содержание графита и на технологические процессы производства чугунных изделий. Благодаря ему уменьшаются усадка отливок при кристаллизации, облегчается обработка резанием.
Влияние формы графитных вкраплений на характеристики чугуна
Графит заполняет микропустоты в структуре металла, которое могут иметь вид трещин, круглых и продолговатых полостей. Посторонние частицы ослабляют кристаллическую решетку, при этом прочностные характеристики металла напрямую зависят от формы этих вкраплений:
- пластинчатые вызывают наибольшие напряжения внутри материала и максимально снижают его прочность;
- хлопьевидные значительно снижают прочность, но в меньшей степени, чем пластинчатые;
- вермикулярные (червеобразные) имеют меньшие размеры, а также скругленную форму, поэтому они вызывают менее значительные напряжения и меньше снижают прочностные характеристики материала;
- шаровидные оказывают минимум негативного влияния на прочность.
В промышленности широко используются марки чугуна с любыми формами графитных включений, но детали, подвергающиеся растягивающим и изгибающим нагрузкам, например, отводы чугунные для напорных трубопроводов изготавливаются из чугуна с шаровидным графитом.
