Коррозионностойкие чугуны

Коррозионностойкие чугуны применяются для изготовления деталей с высокой коррозионной стойкостью в различных рабочих средах (морской воде, растворах кислот, расплавах солей, в перегретом водяном паре, в сернистых газах и т. д.). Для повышения коррозионной стойкости чугун легируется в основном Cr , Ni, Cu и другими элементами, которые создают на поверхности чугуна защитные (пассивирующие) пленки, а так же легируют металлическую матрицу (преимущественно, феррит) образуя химические соединения с высоким химическим потенциалом. Происходящее при этом измельчение структуры понижает число микропор и уменьшает разность потенциалов между отдельными структурными составляющими.

Коррозионностойкие чугуны делятся на следующие группы:

- - низколегированные чугуны (Cr до 1%, Ni до 1%);

- -высококремнистые чугуны (ферросилиды);

- -кремнемолибденовые чугуны (антихлоры);

- -аустенитные никелевые чугуны (нирезист);

- -высокохромистые чугуны.

Каждая группа чугунов применяется в особых, специфических условиях, для которых и была специально разработана.

Таблица 1.7

Химический состав и механические свойства некоторых коррозионностойких чугунов.

Марка чугуна	C	Si	Mn	S	Р	Cr	Ni	σb МПа	НВ МПа
Низколегиро- ванный чугун СЧЩ 1	3,2-3,6	1,2-1,5	0,5-0,8	<01	<0,15	0,6-0,8	0,8-1,0		2000-2300
Ферросилид С15	0,5-0,8	14,5-16	0,3-0,8	<0,07	<0,1	-	-		3000-4000
Антихлор	0,5-0,6	14-16	0,3-0,8	<0,1	<0,1	Mo 3,4-4,0	-		4000-5000
Аустенитный чугун	2,5-3,0	1,5-3,0	0,5-1,2	<0,08	<0,3	1,5-4,0 Сu 6-8,5	14-17		1300-1500
Высокохромированный чуг ун	0,5-1,0	0,5-1,3	0,5-0,8	<0,08	<0,1	26-30			2200-2700

Коррозионностойкие чугуны широко применяются в химическом машиностроении, на железнодорожном транспорте для перевозки продуктов химической промышленности , в металлургическом машиностроении и др.

Таблица 1.8

Применение коррозионностойких чугунов в машиностроении

Марка чугуна	Назначение
ЧНХ	Детали стойкие во влажной атмосфере, воде, уксусной кислоте, в слабых кислотах (соляной, азотной, серной и уксусной) : детали ДВС, компрессоров, насосов и других машин.
ЧС15	Детали стойкие в азотной, хромовой, серной кислоте и в органических кислотах: насосы, поршни, лопасти мешалок, фиттинги, диски, крышки. (В щелочах, плавиковой кислоте, хлористом цинке детали не стойки).
ЧХ15М4	Детали стойкие к соляной кислоте: вентили, колена, реторты, ролики фильтров, втулки, теплообменники.
ЧН16Х4	Детали стойкие в серной, уксусной, муравьиной кислоте, в морской воде, в щелочах и солях. (В азотной кислоте данный чугун не стоек).
ЧХ28	Детали стойкие в азотной, фосфорной, серной кислоте, растворах щелочей, кислот, солей, в органических кислотах: реакторы, конденсаторы, насосы, трубы и др..

Антифрикционные чугуны

Антифрикционные чугуны (ГОСТ 1585-85) применяются для изготовления подшипников скольжения, работающих в присутствии смазки. Из антифрикционного чугуна изготавливаются цилиндры, поршни, станины, зубчатые колеса, втулки, вкладыши подшипников и т.д. Наиболее важными свойствами антифрикционного чугуна являются высокая износостойкость, хорошие литейные свойства и низкая стоимость. Главный недостаток антифрикционного чугуна – пониженная по сравнению с бронзой прирабатываемость. Средний химический состав антифрикционного чугуна: С=2,5-3,8 %, Si=0,8-2,7 %, Мп=0,3-1,2 %, Р<0,15 %, S<0,03 %, Cr=0,2-0,4 %, Ni=0,2-0,4 %, Ti=0,1 %, Cu=0,3-0,7 %. (ГОСТ 1585-85).

Антифрикционные чугуны легируются хромом, никелем, титаном и медью, что позволяет получить мелкодисперсную структуру перлит+феррит.

Маркируется антифрикционный чугун буквами АСЧ, АВЧ, АКЧ, что означает антифрикционный серый, антифрикционный высокопрочный или антифрикционный ковкий. Последний (АКЧ) применяется с термообработкой, остальные без термообработки. Для нормальной работы деталей из антифрикционного чугуна ГОСТ 1585-85 устанавливает режим работы в узлах трения (табл.1.9).

Таблица 1.9

Режимы работ антифрикционных чугунов.

.

Марка чугуна	Удельное.давление P МПа	Окруж- ная ско- рость м/с	ρv	Марка чугуна	Удельн. давление P МПа	Окруж-ная ско- рость м/с	ρv
АСЧ-1	9,0	0,2		АКЧ-1	20,0	1,0	<25
АСЧ-2	1,0	3,0		АСЧ-4	15,0	5,0	<400
АСЧ-3	6,0	0,15		АСЧ-5	30,0	1,0	<200
АВЧ-1	12,0	1,0		АСЧ-6	90,0	4,0	<90

.

КОНСТРУКЦИОННЫЕ УГЛЕРОДИСТЫЕ СТАЛИ.

Сталь - основной металлический материал, широко применяемый для изготовления машин, приборов и инструмента. Широкое использование стали в промышленности обусловлено сочетанием комплекса механических, физико-химических и технологических свойств. Сталь, особенно углеродистая, сравнительно недорога и может производиться в большом количестве.

Сталью называются сплавы железа с углеродом и некоторыми другими элементами, причем углерода в стали должно содержаться меньше 2,14 %. Постоянными примесями в стали, являются: кремний (до 0,4 %), марганец (до 0,8 %), сера (до 0,05 %), фосфор (до 0,05 %) и газы (N,O,H и др.).

Конструкционными называются, стали, предназначенные для изготовления деталей машин, приборов, сооружений и конструкций.

Углеродистые конструкционные стали делятся на углеродистую сталь обыкновенного качества (ГОСТ 380-94), углеродистую качественную сталь (ГОСТ 1050-88) и сталь с повышенной обрабатываемостью резанием (автоматные стали для обработки на станках-автоматах ГОСТ1414-75).