Марки жаропрочных чугунов, их основные свойства, области применения
Марки жаропрочных чугунов, их основные свойства, области применения - раздел Геология, Курс лекций по специальным чугунам Область применения отливок из специальных чугунов охватывает практически все отрасли экономики – добычу и обогащение полезных ископаемых
Марки И Химический Состав Жаростойких Чугунов Приведены В Гос...
Марки и химический состав жаростойких чугунов приведены в ГОСТ 7769-82.
Высоконикелевые чугуны, обладают высокой жаропрочностью, немагнитностью, износостойкостью, являются также и коррозионностойкими. В приложении № 1 ГОСТ 7769 – 82 указано, что чугуны марок ЧН15Д3Ш и ЧН15Д7 имеют высокую коррозионную стойкость в щелочах, слабых растворах кислот, серной кислоте любой концентрации при температуре выше 50 °С, в морской воде, в среде перегретого пара, хотя табл. 1 стандарта не классифицирует их как коррозионностойкие.
Чугуны марок ЧН19Х3Ш и ЧН11Г7Ш прежде всего – жаропрочные, но имеют высокую коррозионную стойкость в щелочах, слабых растворах кислот, серной кислоте любой концентрации при температуре 50 °С, морской воде, в среде перегретого пара. В табл. 4.2 приведены свойства чугунов согласно ГОСТ 7769 – 82.
Чугун марки ЧН11ГШ содержит, наряду с никелем, марганец, в его структуре имеются включения карбидов марганца. Чугун марки ЧН19ХЗШ, легирован хромом, вего структуре тем больше легированного цементита, чем выше содержание хрома.
Данные о механических свойствах высоконикелевых чугунов при повышенной температуре приведены в табл.4.3, 4.4. Все марки чугуна имеют достаточно высокую прочность (не ниже 370 МПа) и высокое относительное удлинение (7 - 25 %) при твердости не более НВ 200.
Таблица 4.1
Химический состав никелевых чугунов
Марка чугуна
Содержание элементов, %
С
Si
Mn
Cr
Ni
Cu
S
P
ЧН15Д3Ш
2,5- 3,0
1,4-3,0
0,5-1,6
0,6-1,0
14-16
3,0-3,5
≤0,08
≤0,03
ЧН11Г7Ш
2,3-3,0
1,8-2,5
5,0-8,0
1,5-2,5
10-12
-
≤0,08
≤0,08
ЧН19Х3Ш
2,3-3,0
1,8-2,5
1,0-1,6
1,5-2,5
18-20
-
≤0,08
≤0,1
ЧН15Д7
2,2-3,0
2,0-2,7
0,5-1,6
1,5-3,0
14-16
5,0-8,0
≤0,10
≤0,3
Таблица 4.2
Механические свойства никелевых чугунов
Марка
чугуна
σВ
σизг
δ, %
НВ
МПа, не менее
ЧН15Д3Ш
-
120-255
ЧН11Г7Ш
-
120-250
ЧН19Х3Ш
-
120-250
ЧН15Д7
120-297
Таблица 4.3.
Удельная прочность (σДЛ) и скорость ползучести жаропрочных чугунов
Марка чугуна
σДЛ, МПа, при 600 0С, 1000 часов до работы разрушения
Скорость ползучести, %/ч, при напряжении 30 МПа
ЧН19Х3Ш
1,0• 10-4
ЧН11Г7Ш
1,8• 10-4
Физические свойства. Коэффициент линейного расширения аустенитных никелевых чугунов наиболее существенно зависит от содержанияникеля. Чугун с 20 % Ni имеет a = (17 - 19) • 10-6. При дальнейшем повышении Ni, легировании Мn и Сr коэффициент снижается до a = 12,5 • 10-6. При 35% Ni a = (1,5 – 2,5) • 10-6, т. е. снижается.
Таблица 4.4
Механические свойства жаропрочных чугунов при 600 0С
Марка чугуна
σВ, МПа
σ0,2, МПа
δ, %
КС, Дж/см2
Е, ГПа
ЧН19Х3Ш
2,0
2,0
ЧН11Г7Ш
10,0
2,0
Удельная теплоемкость высоконикелевых чугунов составляет 0,11 - 0,2 кДж/(кг*К).
Плотность высоконикелевых чугунов находится в пределах
(7,4 - 7,8) • 103 кг/м3.
Магнитные свойства. Аустенитные высоконикелевые чугуны являются немагнитными при низком (менее 2 %) содержании хрома.
Жаропрочность характеризуется скоростью ползучести и пределом длительной прочности, данные о которых приведены в табл. 4.3.
В табл. 4.5 представлены условия работы и область применения данных чугунов.
Таблица 4.5
Применение высоконикелевых чугунов по ГОСТ 7769-82
Марка чугуна
Условие работы
Область применения
ЧН15Д3Ш
ЧН15Д7
Высокая коррозионная и эрозионная стойкость в щелочах, слабых растворах кислот, серной кислоте любой концентрации при температуре более 50 0С, в морской воде, в среде перегретого пара
Насосы, вентили, другие детали нефтедобывающей, химической и нефтеперерабатывающей промышленности и арматуростроении; вставки гильз цилиндров, головки поршней, седла и направляющие втулки клапанов, выхлопные коллекторы двигателей внутреннего сгорания
ЧН19Х3Ш
ЧН11Г7Ш
Жаропрочность до 600 0С. Высокая коррозионная и эрозионная стойкость в щелочах, слабых растворах кислот, серной кислоте любой концентрации при температуре более 600 0С, в морской воде, в среде перегретого пара.
Особенности легирования
Легирование является одним из методов управления процессами образования структуры и формирования свойств чугуна. Оно позволяет измельчать первичные структурные составляющие, получат
Особенности жидкого состояния
Природа жидкого состояния является одним из наиболее сложных объектов изучения теории агрегатного состояния металлов и сплавов. Среди множества теорий жидкого состояния широкое приз
Особенности термической обработки
Высокая эффективность термической обработки применительно к отливкам из легированных специальных чугунов делает её неотъемлемой частью всего технологического цикла изготовления изде
Изотермическая закалка
Изотермическая закалка заключается в последовательном проведении двух основных операций: 1) аустенизации, т. е. нагрева до температуры закалки и выдержки; 2) переохлаждения аустенита с последующим
Нормализация
Нормализация отливок из специальных чугунов заключается в нагреве до температур аустенизации, выдержки при этой температуре и спокойном охлаждении на воздухе.
При нормализации легированных
Улучшение
Улучшение отливок из легированных чугунов представляет собой сочетание полной закалки с высоким отпуском.
В практике термической обработки легированных чугунов улучшение ис
Процессы коррозии в чугуне
Причиной повышенной коррозии отливок из чугуна является образование гальванических пар из его структурных составляющих при контакте с агрессивной средой. При этом графит играет роль
Влияние химического состава на коррозионную стойкость
Хром относится к самопассивирующимся металлам. При механическом повреждении пассивной плёнки оксидов хрома она легко самопроизвольно восстанавливается. Пассивность хромистых чугунов
Влияние химического состава на структуру и свойства
В системе сплавов Fe – Si образуются следующие фазы:
- γ-фаза – твёрдый раствор кремния в γ- железе (максимальная растворимость кремния в γ- железе достигает 2,15 %);
Общая характеристика
Обычные низколегированные серый, ковкий, высокопрочный чугуны при нагреве в окислительной среде корродируют, а в результате графитизации увеличивают объем.
Специальные жар
Формирование структуры
Сплавы железа с алюминием, содержащие до 36 % Аl, образуют непрерывный ряд твердых растворов.
В системе Fe – Аl - С образуются углеродсодержащие фазы: графит, Fe3AlC
Влияние хрома на жаростойкость чугунов
Легирование чугуна малыми добавками хрома (до 4 % Cr) повышает устойчивость эвтектического цементита при нагреве и уменьшает рост чугуна. Повышение окалиностойкости низкохромистых ч
Влияние кремния на структуру и свойства чугунов
При содержании 5,6 % Si чугун практически имеет однофазную ферритную матрицу и поэтому отличается высокой ростоустойчивостью. Окалиностойкость кремнистого чугуна связана с образован
Отливки из комплексно-легированных жаростойких чугунов
Кроме стандартных марок жаростойких чугунов для изготовления жаростойких отливок часто используют комплексно-легированные белые хромистые чугуны, которые одновременно являются жароп
Процессы абразивного изнашивания
Реальным условиям работы оборудования и инструмента при абразивном изнашивании соответствуют различные схемы внешнего силового нагружения. Все эти схемы можно систематизировать п
Влияние химического состава на свойства чугунов
Кремний в износостойких чугунах можно рассматривать как легирующий элемент, распределяющийся при кристаллизации между аустенитом и эвтектическим расплавом. Кремний повыша
Влияние структуры на износостойкость
Одним из важнейших факторов, определяющих сопротивление металлических сплавов изнашиванию, является их структурное состояние, а также свойства, взаимное расположение, количественно
Влияние карбидной фазы
Тип и морфология. В чугунах, содержащих до 7 % Сr, образуется легированный хромом цементит (Fe,Cr)3C. Хотя по мере увеличения содержания хрома в чугуне до 7 % микротвердость карб
Влияние металлической основы
Высокая износостойкость определяется также металлической основой, в которой закреплены карбиды.
В настоящее время нет единого мнения, какой должна быть металлическая матриц
Влияние термической обработки
Повысить механические свойства и износостойкость чугуна можно путем термической обработки. Высокая абразивная износостойкость белых чугунов обеспечивается только при мартенситной и
Комплексно-легированные белые износостойкие чугуны
Наибольшей износостойкостью обладают чугуны, соответствующие принципу Шарпи, требующему полной инверсии расположения фаз, т. е. чтобы наиболее твердые структурные составляющие залегали в виде изоли
Общая характеристика
Антифрикционные сплавы, предназначенные для применения в узлах трения со смазкой, должны обеспечивать нормальную работу трущихся деталей как в период приработки, так и при последующей эксплуатации,
Применение
Валки с отбеленным рабочим слоем ЛП и ЛПМ. Эти валки имеют рабочий слой из белого чугуна, переходный слой, состоящий из половинчатого чугуна, и сердцевину из серого чугуна.
Особенности плавки и заливки форм
Плавка чугуна осуществляется при высоких температурах и сопровождается сложными физико-химическими процессами взаимодействия расплава, флюсов, шлаков, печных и атмосферных газов, фу
Литейные свойства специальных чугунов
Жидкотекучесть высокохромистых белых чугунов при оптимальных температурах заливки не уступает жидкотекучести обычного серого чугуна.
Линейная усадка белых чугунов составляет 1,8 - 2,2 %,
Механическая обработка отливок
Механическая обработка отливок из специальных чугунов очень трудоемкая операция. Наиболее трудно обрабатываются отливки из белых износостойких чугунов.
Обрабатываемость бел
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов