Серый чугун (технический) представляет собой по существу сплав Fe — Si — С, содержащий в качестве неизбежных примесей Mn, P и S. В структуре серых чугунов большая часть или весь углерод находится в виде графита. Чем выше содержание в чугуне углерода, тем больше образуется графита и тем ниже его механические свойства. В связи с этим количество углерода в чугуне обычно не превышает 3,8%. В то же время для обеспечения высоких литейных свойств (хорошей жидкотекучести) углерода должно быть не меньше 2,4%.
Кремний, содержание которого в серых чугунах находится в пределах 1,2 — 3,5%, оказывает большое влияние на строение, а следовательно, и на свойства чугунов. Кремний способствует интесификации процесса графитизации.
В зависимости от содержания углерода, связанного в цементит, различают несколько видов чугуна.
1. Белый чугун (БЧ): весь углерод находится в виде цементита Fe3C.
2. Половинчатый чугун (полСЧ): большая часть углерода (свыше 0,8%) находится в виде Fe3C.
3. Перлитный серый чугун (пСЧ): 0,7 — 0,8% С находится в виде Fe3C, входящего в состав перлита.
4. Ферритно - перлитный (фпСЧ) серый чугун: в зависимости от степени распада эвтектоидного цементита в связанном состоянии находится от 0,7 до 0,1% С.
5. Ферритный серый чугун (фСЧ): весь углерод находится в виде графита.
Рис. Маркировка серого чугуна.
Ферритные и ферритно-перлитные чугуны (СЧ 00, СЧ 12 — 28, СЧ 15 — 32, СЧ 18 — 36) применяют для изготовления малоответственных деталей, испытывающих небольшие нагрузки в работе (строительные колонны, фундаментные плиты, малонагруженные детали и т.д.).
Перлитные чугуны (СЧ 21-40, СЧ 24-44, СЧ 28-48, СЧ 32-52, СЧ 36—56, СЧ 40 — 60) применяют для отливки станин мощных станков и механизмов, поршней, цилиндров, деталей, работающих на износ в условиях больших давлений (дизельные цилиндры, блоки двигателей, детали металлургического оборудования и т. д.). К перлитным чугунам относятся так называемые сталистые и модифицированные чугуны.
Сталистые чугуны (СЧ 24 — 44, СЧ 28 — 48) получают выплавкой с добавлением в шихту 20—30% стального лома; чугуны имеют пониженное содержание углерода.
Модифицированные чугуны (СЧ 32-52, СЧ 36-56, СЧ 40-60 и СЧ 44 — 64) получают при добавлении в жидкий чугун перед разливкой специальных добавок — модификаторов (75%-ный ферросилиций, силикокальций в количестве 0,3 — 0,8% и т. д.).
Белый чугун вследствие присутствия в нем цементита обладает высокой твердостью, хрупок и практически не поддается обработке резанием, поэтому имеет ограниченное применение.