ГОСТ 7769 - 82 предусматривает две марки жаростойкого кремнистого чугуна ЧС5 и ЧС5Ш. Химический состав чугунов марок ЧС5 и ЧС5Ш и механические свойства жаростойких кремнистых чугунов приведены в табл. 3.6
Таблица 3.6
Химический состав и механические свойства кремнистых чугунов
| Марка чугуна | Содержание элементов, % | sВ, МПа | НВ | |||
| С | Si | Cr | Al | |||
| ЧС5 | 2,5-3,3 | 4,5-6,0 | 0,5-1,0 | - | 140-294 | |
| ЧС5Ш | 2,7-3,3 | 4,5-5,5 | 0,2 | 0,1-0,3 | 220-294 |
Химический состав кремнистых жаростойких чугунов марки ЧС5 и ЧС5Ш практически одинаков, чугун марки ЧС5Ш отличается лишь наличием в его составе глобуляризирующих элементов — магния или церия. Содержание кремния в этих чугунах 4,5 - 6 %.
Микроструктура чугуна марки ЧС5 состоит из легированного кремнием феррита и графита точечного и пластинчатого. В структуре чугуна марки ЧС5Ш графит преимущественно шаровидный. Соответственно механические свойства чугуна марки ЧС5Ш выше (см. табл. 3.6).
Таблица 3.7
Жаростойкость кремнистых чугунов
| Марка чугуна | Окалиностойкость, г/м2 (числитель), и рост, % (знаменатель), при температуре, °C | ||
| ЧС5 | 0,2/0,4 | 10/0,5 | 20/1,0 |
| ЧС5Ш | 0,05/0,1 | 0,2/0,2 | 1,0/0,7 |
Данные, характеризующие жаростойкость кремнистых чугунов, приведены в табл. 3.7. Чугун с шаровидным графитом более жаростоек. При 900 °С рост чугуна марки ЧС5 составляет 0,2 - 0,8 %, при 1000 °С - 0,6 - 1,0 %. Окалиностойкость при температурах 900 - 1000 °С кремнистого чугуна с пластинчатым графитом в 2 - 5 раза выше, чем обычного серого чугуна, а чугуна с шаровидным графитом в 50 - 200 раз.
Чугун марки ЧС5 является жаростойким материалом в среде топочных газов и в воздушной среде при температуре до 700, чугун марки ЧС5Ш - до 800 0С.
Физические свойства. Плотность кремнистого чугуна зависит от содержания кремния и находится в пределах 6,7 - 7,0 т/м3. С повышением содержания кремния плотность чугуна снижается.
Теплопроводность кремнистого чугуна с пластинчатым и шаровидным графитом почти идентична. При температуре 100 °С она составляет 0,058 Вт/(м2К), при 600 °С - 0,075 Вт/(м2К).
Коэффициент линейного расширения у чугунов марки ЧС5 и ЧС5Ш приблизительно одинаков- (14 - 17) • 10 -6 К -1 в интервале 20 – 900 °С.
Чугун марки ЧС5 применяется для изготовления колосников, бронеплит для печей обжига цементной промышленности, серо-углеродистых реторт. Чугун ЧС5Ш применяется для изготовления топочной арматуры котлов, дистанционирующих деталей пароперегревателей котлов, газовых сопел, подовых плит термических печей.