Легированный чугун со специальными свойствами для отливок (alloy cast iron for castings of special properties) — чугун подвергнутый легированию. Низколегированные чугуны обладают повышенными механическими свойствами, высоколегированные — специальными свойствами: износостойкостью, жаропрочностью, жаростойкостью, немагнитными свойствами, обусловленными влиянием легирующих элементов на кристаллизацию. Варьируя легирующими элементами получают чугуны разнообразных структур и свойств, которые дополнительно улучшают модифицированием и термической обработкой. Форма включений графита в таких чугунах изменяется от пластинчатой до шаровидной. Структура металлической матрицы может состоять из аустенита, мартенсита, сорбита, троостита, перлита, феррита или их сочетания.
Стандарты
Технические характеристики легированного чугуна со специальными свойствами для производства отливок в Украине регламентируется ГОСТ 7769-82 «Чугун легированный для отливок со специальными свойствами. Марки».
Маркировка
Маркировка легированных чугунов со специальными свойствами для отливок базируется на химическом составе чугуна: начинается буквой Ч (означает — чугун), дальнейшая маркировка осуществляется с помощью букв, обозначающих легирующие элементы и цифр, указывающих их примерное содержание в %. Принятые обозначения легирующих элементов: Х — хром, С — кремний, Г — марганец, Н — никель, Д — медь, М — молибден, Т — титан, П — фосфор, Ю — алюминий. Буква Ш в конце маркировки указывает, что графит в чугуне имеет шаровидную форму, если буква Ш отсутствует — графит в чугуне пластинчатый. К примеру, ЧН4Х2 означает — легированный чугун с пластинчатым графитом, содержащий 4% Ni и 2% Cr.
Классификация легированных чугунов
- В зависимости от основного легирующего элемента:
- Хромистые
- Кремнистые
- Алюминиевые
- Марганцевые
- Никелевые
- В зависимости от содержания легирующих элементов:
- Низколегированные чугуны (содержат до 5% легирующих элементов)
- Высоколегированные чугуны (содержат от 5 до 30% легирующих элементов)
- В зависимости от свойств материала отливки:
- Жаростойкие
- Жаропрочные
- Хладостойкие
- Износостойкие
- Коррозионно-стойкие
- Маломагнитные
- В зависимости от металлической матрицы:
- Ферритные
- Аустенитные
- Мартенситные
- Карбидные
- В зависимости от формы включений графита:
- Легированный чугун с пластинчатым графитом
- Легированный чугун с шаровидным графитом
Таблица 1: Классификация легированных чугунов по ГОСТ 7769-82
| Вид чугуна | Марка | Свойства отливок |
| Хромистые | ||
| Низколегированные | ЧХ1 ЧХ2 |
Жаростойкие |
| ЧХ3 | Жаростойкие, износостойкие | |
| ЧХ3Т | Износостойкие | |
| Высоколегированные | ЧХ9Н5 | Износостойкие) |
| ЧХ16 | Износостойкие, жаростойкие | |
| ЧХ16М2 ЧХ22 |
Износостойкие | |
| ЧХ22С ЧХ28 |
Коррозионно-стойкие и жаростойкие | |
| ЧХ28П | Стойкие в цинковом расплаве | |
| ЧХ28Д2 | Износостойкие и коррозионно-стойкие | |
| ЧХ32 | Жаростойкие и износостойкие | |
| Кремнистые | ||
| Низколегированные | ЧС5 ЧС5Ш |
Жаростойкие |
| Высоколегированные | ЧС13 ЧС15 ЧС17 ЧС15М4 ЧС17М3 |
Коррозионно-стойкие в жидкой среде |
| Алюминиевые | ||
| Низколегированные | ЧЮХШ | Жаростойкие |
| Высоколегированные | ЧЮ6C5 ЧЮ7Х2 |
Жаростойкие и износостойкие |
| ЧЮ22Ш ЧЮ30 |
Жаростойкие и износостойкие при высокой температуре | |
| Марганцевые | ||
| Высоколегированные | ЧГ6С3Ш ЧГ7Х4 |
Износостойкие |
| ЧГ8Д3 | Маломагнитные, износостойкие | |
| Никелевые | ||
| Низколегированные | ЧНХТ ЧНХМД ЧНМШ |
Коррозионно-стойкие в газовых средах двигателей внутреннего сгорания |
| ЧНДХМШ | Коррозионно-стойкие в газовых средах двигателей внутреннего сгорания, повышенной прочности | |
| ЧН2Х ЧН4Х2 |
Износостойкие | |
| ЧН3ХМДШ | Износостойкие, повышенной прочности | |
| Высоколегированные | ЧН4Х2 | Износостойкие |
| ЧН11Г7Ш ЧН15Д3Ш |
Жаростойкие и маломагнитные | |
| ЧН15Д7 | Износостойкие в двигателях и маломагнитные | |
| ЧН19Х3Ш | Жаропрочные и маломагнитные | |
| ЧН20Д2Ш | Жаропрочные, хладостойкие, маломагнитные | |
Примечание: В ГОСТ 7769-82 не вошли низкокремнистые алюминиевые чугуны и ванадиевые белые чугуны.
Химический состав
Химический состав легированного чугуна со специальными свойствами должен удовлетворять требованиям ГОСТ 7769-82, приведенным в табл. 2.
Таблица 2: Химический состав легированного чугуна по ГОСТ 7769-82
| Марка | Массовая доля элемента, % | ||||||||
| C | Si | Mn | P | S | |||||
| не более | |||||||||
| ЧХ1 | 3,0-3,8 | 1,5-2,5 | 1,0 | 0,30 | 0,12 | ||||
| ЧХ2 | 3,0-3,8 | 2,0-3,0 | 1,0 | 0,30 | 0,12 | ||||
| ЧХ3 | 3,0-3,8 | 2,8-3,8 | 1,0 | 0,30 | 0,12 | ||||
| ЧХ3Т | 2,6-3,6 | 0,7-1,5 | 1,0 | 0,30 | 0,12 | ||||
| ЧХ9Н5 | 2,8-3,6 | 1,2-2,0 | 0,5-1,5 | 0,06 | 0,10 | ||||
| ЧХ16 | 1,6-2,4 | 1,5-2,2 | 1,0 | 0,10 | 0,05 | ||||
| ЧХ16М2 | 2,4-3,6 | 0,5-1,5 | 1,5-2,5 | 0,10 | 0,05 | ||||
| ЧХ22 | 2,4-3,6 | 0,2-1,0 | 1,5-2,5 | 0,10 | 0,08 | ||||
| ЧХ22С | 0,6-1,0 | 3,0-4,0 | 1,0 | 0,10 | 0,08 | ||||
| ЧХ28 | 0,5-1,6 | 0,5-1,5 | 1,0 | 0,10 | 0,08 | ||||
| ЧХ28П | 1,8-3,0 | 1,5-2,5 | 1,0 | 0,8-1,5 | 0,08 | ||||
| ЧХ28Д2 | 2,2-3,0 | 0,5-1,5 | 1,5-2,5 | 0,10 | 0,08 | ||||
| ЧХ32 | 1,6-3,2 | 1,5-2,0 | 1,0 | 0,10 | 0,08 | ||||
| ЧС5 | 2,5-3,2 | 4,5-6,0 | 0,8 | 0,30 | 0,12 | ||||
| ЧС5Ш | 2,7-3,3 | 4,5-5,5 | 0,8 | 0,10 | 0,03 | ||||
| ЧС13 | 0,6-1,4 | 12,0-14,0 | 0,8 | 0,10 | 0,07 | ||||
| ЧС15 | 0,3-0,8 | 14,1-16,0 | 0,8 | 0,10 | 0,07 | ||||
| ЧС15М4 | 0,5-0,9 | 14,0-16,0 | 0,8 | 0,10 | 0,10 | ||||
| ЧС17 | 0,3-0,5 | 16,1-18,0 | 0,8 | 0,10 | 0,07 | ||||
| ЧС17М3 | 0,3-0,6 | 16,0-18,0 | 1,0 | 0,30 | 0,10 | ||||
| ЧЮХШ | 3,0-3,8 | 2,0-3,0 | 0,5 | 0,10 | 0,03 | ||||
| ЧЮ6С5 | 1,8-2,4 | 4,5-6,0 | 0,8 | 0,30 | 0,12 | ||||
| ЧЮ7Х2 | 2,5-3,0 | 1,5-3,0 | 1,0 | 0,30 | 0,02 | ||||
| ЧЮ22Ш | 1,6-2,5 | 1,0-2,0 | 0,8 | 0,20 | 0,03 | ||||
| ЧЮ30 | 1,0-1,2 | 0,0-0,5 | 0,7 | 0,04 | 0,08 | ||||
| ЧГ6С3Ш | 2,2-3,0 | 2,0-3,5 | 4,0-7,0 | 0,06 | 0,03 | ||||
| ЧГ7Х4 | 3,0-3,8 | 1,4-2,0 | 6,0-8,0 | 0,10 | 0,05 | ||||
| ЧГ8Д3 | 3,0-3,8 | 2,0-2,5 | 7,0-9,0 | 0,30 | 0,10 | ||||
| ЧНХТ | 2,7-3,4 | 1,4-2,0 | 0,8-1,6 | 0,3-0,6 | 0,15 | ||||
| ЧНХМД | 2,8-3,2 | 1,6-2,0 | 0,8-1,2 | 0,15 | 0,12 | ||||
| ЧНХМДШ | 3,0-3,6 | 2,0-2,8 | 0,6 | 0,08 | 0,03 | ||||
| ЧНМШ | 2,8-3,8 | 1,7-3,2 | 0,8-1,2 | 0,10 | 0,03 | ||||
| ЧН2Х | 3,0-3,6 | 1,2-2,0 | 0,6-1,0 | 0,25 | 0,12 | ||||
| ЧН3ХМДШ | 3,0-3,6 | 2,0-2,8 | 0,8 | 0,08 | 0,03 | ||||
| ЧН4Х2 | 2,8-3,6 | 0,0-1,0 | 0,8-1,3 | 0,30 | 0,15 | ||||
| ЧН11Г7Ш | 2,3-3,0 | 1,8-2,5 | 5,0-8,0 | 0,08 | 0,03 | ||||
| ЧН15Д7 | 2,2-3,0 | 2,0-2,7 | 0,5-1,6 | 0,30 | 0,10 | ||||
| ЧН15Д3Ш | 2,5-3,0 | 1,4-3,0 | 1,3-1,8 | 0,08 | 0,03 | ||||
| ЧН19Х3Ш | 2,3-3,0 | 1,8-2,5 | 1,0-1,6 | 0,10 | 0,03 | ||||
| ЧН20Д2Ш | 1,8-2,5 | 3,0-3,5 | 1,5-2,0 | 0,03 | 0,01 | ||||
Таблица 2. Продолжение
| Марка | Массовая доля элемента, % | ||||||||
| Cr | Ni | Cu | V | Mo | Ti | Al | |||
| ЧХ1 | 0,40-1,00 | — | — | — | — | — | — | ||
| ЧХ2 | 1,01-2,00 | — | — | — | — | — | — | ||
| ЧХ3 | 2,01-3,00 | — | — | — | — | — | — | ||
| ЧХ3Т | 2,01-3,00 | — | 0,5-0,8 | — | — | 0,7-1,0 | — | ||
| ЧХ9Н5 | 8,0-9,50 | 4,0-6,0 | — | — | 0,0-0,4 | — | — | ||
| ЧХ16 | 13,0-19,0 | — | — | — | — | — | — | ||
| ЧХ16М2 | 13,0-19,0 | — | 1,0-1,5 | — | 0,5-2,0* | — | — | ||
| ЧХ22 | 19,0-25,0 | — | — | 0,15-0,35 | — | 0,15-0,35 | — | ||
| ЧХ22С | 19,0-25,0 | — | — | — | — | — | — | ||
| ЧХ28 | 25,0-30,0 | — | — | — | — | — | — | ||
| ЧХ28П | 25,0-30,0 | — | — | — | — | — | — | ||
| ЧХ28Д2 | 25,0-30,0 | 0,4-0,8 | 1,5-2,5 | — | — | — | — | ||
| ЧХ32 | 30,0-34,0 | — | — | — | — | 0,1-0,3 | — | ||
| ЧС5 | 0,5-1,0 | — | — | — | — | — | — | ||
| ЧС5Ш | 0,0-0,2 | — | — | — | — | — | 0,1-0,3 | ||
| ЧС13 | — | — | — | — | — | — | — | ||
| ЧС15 | — | — | — | — | — | — | — | ||
| ЧС15М4 | — | — | — | — | 3,0-4,0 | — | — | ||
| ЧС17 | — | — | — | — | — | — | — | ||
| ЧС17М3 | — | — | — | — | 2,0-3,0 | — | — | ||
| ЧЮХШ | 0,4-1,0 | — | — | — | — | — | 0,6-1,5 | ||
| ЧЮ6С5 | — | — | — | — | — | — | 5,5-7,0 | ||
| ЧЮ7Х2 | 1,5-3,0 | — | — | — | — | — | 5,0-9,0 | ||
| ЧЮ22Ш | — | — | — | — | — | — | 19,0-25,0 | ||
| ЧЮ30 | — | — | — | — | — | 0,05-0,12 | 29,0-31,0 | ||
| ЧГ6С3Ш | 0,0-0,15 | — | — | — | 0,5-1,0 | — | 0,5-1,5 | ||
| ЧГ7Х4 | 3,0-5,0 | — | — | — | — | — | — | ||
| ЧГ8Д3 | — | 0,8-1,5 | 2,5-3,5 | — | — | — | 0,5-1,0 | ||
| ЧНХТ | 0,2-0,6 | 0,3-0,7 | — | — | — | 0,05-0,12 | — | ||
| ЧНХМД | 0,2-0,7 | 0,7-1,6 | 0,2-0,5 | — | 0,2-0,7 | — | — | ||
| ЧНХМДШ | 0,2-0,4 | 0,6-1,0 | 0,5-0,8 | — | 0,2-0,6 | — | — | ||
| ЧНМШ | 0,0-0,1 | 0,8-1,5 | — | — | 0,3-0,7 | — | — | ||
| ЧН2Х | 0,4-0,6 | 1,5-2,0 | — | — | — | — | — | ||
| ЧН3ХМДШ | 0,2-0,5 | 2,5-4,5 | 0,7-1,5 | — | 0,4-1,0 | — | — | ||
| ЧН4Х2 | 0,8-2,5 | 3,5-5,0 | — | — | — | — | — | ||
| ЧН11Г7Ш | 1,5-2,5 | 10,0-12,0 | — | — | — | — | — | ||
| ЧН15Д7 | 1,5-3,0 | 14,0-16,0 | 5,0-8,0 | — | — | — | — | ||
| ЧН15Д3Ш | 0,6-1,0 | 14,0-16,0 | 3,0-3,5 | — | — | — | — | ||
| ЧН19Х3Ш | 1,5-3,0 | 18,0-20,0 | — | — | — | — | — | ||
| ЧН20Д2Ш | 0,5-1,0 | 19,0-21,0 | 1,5-2,0 | — | — | — | 0,0-0,3 | ||
* При массовой доле хрома 13-16% и 16-19% рекомендуемая массовая доля молибдена соответственно 2,0-1,5% и 1,5-0,5%.
Примечание:
- Низколегированные чугуны всех видов, а также высоколегированные марганцевые и никелевые за исключением марок ЧН2Х, ЧН3Т, ЧГ7Х4, ЧН4Х2 модифицируют 75%-ным ферросилицием или другими графитизирующими присадками.
- В хромистых чугунах и в чугунах с шаровидным графитом допускается массовая доля никеля до 1,0% или меди до 1,5%, вводимых природнолегированным чугуном, легированным стальным ломом или магнийсодержащей лигатурой.
ГОСТ 7769-82 предусматривает применение по требованию потребителя марок высоконикелевых чугунов, приведенных в табл. 3.
Таблица 3: Химический состав высоконикелевого чугуна с пластинчатым и шаровидным графитом
| Марка | Массовая доля, % | ||||||
| С, не более |
Si | Mn | Ni | Cr | Cu | P | |
| не более | |||||||
| L-NiMn 13 7 | 3,0 | от 1,5 до 3,0 | от 6,0 до 7,0 | от 12,0 до 14,0 | не более 0,2 | 0,5 | — |
| L-NiCuCr 15 6 2 | 3,0 | от 1,0 до 2,8 | от 0,5 до 1,5 | от 13,5 до 17,5 | от 1,0 до 2,5 | от 5,5 до 7,5 | — |
| L-NiCuCr 15 6 3 | 3,0 | от 1,0 до 2,8 | от 0,5 до 1,5 | от 13,5 до 17,5 | от 2,5 до 3,5 | от 5,5 до 7,5 | — |
| L-NiCr 20 2 | 3,0 | от 1,0 до 2,8 | от 0,5 до 1,5 | от 18,0 до 22,0 | от 1,0 до 2,5 | 0,5 | — |
| L-NiCr 20 3 | 3,0 | от 1,0 до 2,8 | от 0,5 до 1,5 | от 18,0 до 22,0 | от 2,5 до 3,5 | 0,5 | — |
| L-NiSiCr 20 5 3 | 2,5 | от 4,5 до 5,5 | от 0,5 до 1,5 | от 18,0 до 22,0 | от 1,5 до 4,5 | 0,5 | — |
| L-NiSr 30 3 | 2,5 | от 1,0 до 2,0 | от 0,5 до 1,5 | от 28,0 до 32,0 | от 2,5 до 3,5 | 0,5 | — |
| L-NiSiCr 30 5 5 | 2,5 | от 5,0 до 6,0 | от 0,5 до 1,5 | от 29,0 до 32,0 | от 4,5 до 5,5 | 0,5 | — |
| L-Ni 35 | 2,4 | от 1,0 до 2,0 | от 0,5 до 1,5 | от 34,0 до 36,0 | не более 0,2 | 0,5 | — |
| S-NiMn 137 | 3,0 | от 2,0 до 3,0 | от 6,0 до 7,0 | от 12,0 до 14,0 | не более 0,2 | 0,5 | 0,08 |
| S-NiCr 20 2 | 3,0 | от 1,5 до 3,0 | от 0,5 до 1,5 | от 18,0 до 22,0 | от 1,0 до 2,5 | 0,5 | 0,08 |
| S-NiCr 20 3 | 3,0 | от 1,5 до 3,0 | от 0,5 до 1,5 | от 18,0 до 22,0 | от 2,5 до 3,5 | 0,5 | 0,08 |
| S-NiSiCr 20 5 2 | 3,0 | от 4,5 до 5,5 | от 0,5 до 1,5 | от 18,0 до 22,0 | от 1,0 до 2,5 | 0,5 | 0,08 |
| S-Ni 22 | 3,0 | от 1,0 до 3,0 | от 1,5 до 2,5 | от 21,0 до 24,0 | не более 0,2 | 0,5 | 0,08 |
| S-NiMn 23 4 | 2,6 | от 1,5 до 2,5 | от 4,0 до 4,5 | от 22,0 до24,0 | не более 0,2 | 0,5 | 0,08 |
| S-NiCr 30 1 | 2,6 | от 1,5 до 3,0 | от 0,5 до 1,5 | от 28,0 до 32,0 | от 1,0 до 1,5 | 0,5 | 0,08 |
| S-NiCr 30 3 | 2,6 | от 1,5 до 3,0 | от 0,5 до 1,5 | от 28,0 до 32,0 | от 2,5 до 3,5 | 0,5 | 0,08 |
| S-NiSiCr 30 5 5 | 2,6 | от 5,0 до 6,0 | от 0,5 до 1,5 | от 28,0 до 32,0 | от 4,5 до 5,5 | 0,5 | 0,08 |
| S-Ni 35 | 2,4 | от 1,5 до 3,0 | от 0,5 до 1,5 | от 34,0 до 36,0 | не более 0,2 | 0,5 | 0,08 |
| S-NiCr 35 3 | 2,4 | от 1,5 до 3,0 | от 0,5 до 1,5 | от 34,0 до 36,0 | от 2,0 до 3,0 | 0,5 | 0,08 |
Примечание. В марках S-NiCr 30 3, S-NiSiCr 30 5 5, S-Ni 35 допускается 0,8-1,1% Мо для скорости ползучести менее 0,5·10-4 %/ч при 600°С и 40 МПа или 1,0·10-4 ГОСТ 7769-82 %/ч при 700°С и 30 МПа.
Термическая обработка
Виды термической обработки отливок из легированных чугунов, рекомендуемые ГОСТ 7769-82, приведены в табл. 4.
Таблица 4: Виды термической обработки отливок из легированных чугунов
| Термическая обработка | Режим* | Виды чугуна | ||
| Температура, К | Выдержка, ч | Охлаждение | ||
| Высокотемпературный графитизирующий отжиг для уменьшения твердости и содержания структурно свободного цементита | 1173-1223 | 6-12 | С печью | Низколегированные чугуны всех видов, за исключением износостойких |
| 1133-1153 | 1-2 | С печью | Высоколегированные кремнистые | |
| Гомогенезирующая выдержка с нормализацией для снижения магнитной проницаемости, твердости, а также повышения пластичности и прочности | 1253-1313 | 4-6 | На воздухе (в масле или жидком стекле) | Высоколегированные чугуны марганцовистые и никелевые, исключая марки ЧН4Х2 и ЧГ7Х4 |
| Нормализация для повышения твердости отливок | 1323-1373 | 1-2 | На воздухе | Высокохромистые износостойкие |
| 1133-1153 | 1-2 | На воздухе | Низколегированные хромистые, алюминиевые и никелевые чугуны, а также износостойкие ЧГ7х4, ЧН4Х2 | |
| Отпуск после отливки или нормализации для снятия внутренних напряжений | 473-523 | 2-3 | С печью | Для всех видов чугуна, кроме высокохромистых и высокоалюминиевых |
| 793-833 | 3-4 | С печью | Для высоколегированного хромистого и алюминиевого чугуна | |
| Отжиг и высокий отпуск для снижения твердости и улучшения обрабатываемости | 963-1023 | 6-12 | С печью | Высоколегированные чугуны |
| 933-963 | 6-12 | С печью | Низколегированные чугуны | |
| Отпуск для уменьшения ползучести жаропрочных отливок (повышается магнитная проницаемость из-за выпадения мелкодисперсного цементита) | 723-923 (на 30-50° выше температуры эксплуатации) | 4-6 | С печью | Высоконикелевые чугуны с шаровидным графитом |
* Время нагрева выбирается в зависимости от размеров и массы деталей.
Свойства легированного чугуна
Марка легированного чугуна со специальными свойствами определяется его химическим составом. ГОСТ 7769-82 допускает контролировать специальные и механические свойства, твердость, форму графита. Необходимость и периодичность контроля устанавливается НТД на отливку.
Механические свойства
Механические свойства материала отливок из легированного чугуна со специальными свойствами, определяемые по требованию потребителя, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 7769-82, приведенным в табл. 5 или табл. 6.
Таблица 5: Механические свойства легированного чугуна по ГОСТ 7769-82
| Вид чугуна | Марка | Временное сопротивление, МПа, не менее |
Относительное удлинение δ, % |
Твердость НВ |
|||
| растяжению σb | изгибу σизг. | ||||||
| Хромистые | |||||||
| Низколегированные | ЧХ1 | 170 | 350 | — | 207-286 | ||
| ЧХ2 | 150 | 310 | — | 207-286 | |||
| ЧХ3 | 150 | 310 | — | 228-364 | |||
| ЧХ3Т | 200 | 400 | — | 440-590 | |||
| Высоколегированные | ЧХ9Н5 | 350 | 700 | — | 490-610 | ||
| ЧХ16 | 350 | 700 | — | 400-450 | |||
| ЧХ16М2 | 170 | 490 | — | 490-610 | |||
| ЧХ22 | 290 | 540 | — | 330-610 | |||
| ЧХ22С | 290 | 540 | — | 215-340 | |||
| ЧХ28 | 370 | 560 | — | 215-270 | |||
| ЧХ28П | 200 | 400 | — | 245-390 | |||
| ЧХ28Д2 | 390 | 690 | — | 390-640 | |||
| ЧХ32 | 290 | 490 | — | 245-340 | |||
| Кремнистые | |||||||
| Низколегированные | ЧС5 | 150 | 290 | — | 140-300 | ||
| ЧС5Ш | 290 | — | — | 228-300 | |||
| Высоколегированные | ЧС13 | 100 | 210 | — | 290-390 | ||
| ЧС15 | 60 | 170 | — | 290-390 | |||
| ЧС17 | 40 | 140 | — | 390-450 | |||
| ЧС15М4 | 60 | 140 | — | 390-450 | |||
| ЧС17М3 | 60 | 100 | — | 390-450 | |||
| Алюминиевые | |||||||
| Низколегированные | ЧЮХШ | 390 | 590 | — | 187-364 | ||
| Высоколегированные | ЧЮ6C5 | 120 | 240 | — | 235-300 | ||
| ЧЮ7Х2 | 120 | 170 | — | 240—286 | |||
| ЧЮ22Ш | 290 | 390 | — | 241-364 | |||
| ЧЮ30 | 200 | 350 | — | 364-550 | |||
| Марганцевые | |||||||
| Высоколегированные | ЧГ6С3Ш | 490 | 680 | — | 219-259 | ||
| ЧГ7Х4 | 150 | 330 | — | 390-450 | |||
| ЧГ8Д3 | 150 | 330 | — | 176-285 | |||
| Никелевые | |||||||
| Низколегированные | ЧНХТ | 280 | 430 | — | 201-286 | ||
| ЧНХМД | 290 | 690 | — | 201-286 | |||
| ЧНХМДШ | 600 | — | — | 270-320 | |||
| ЧНМШ | 490 | — | 2 | 183-286 | |||
| ЧН2Х | 290 | 490 | — | 215-280 | |||
| ЧН3ХМДШ | 550 | — | — | 350-550 | |||
| Высоколегированные | ЧН4Х2 | 200 | 400 | — | 400-650 | ||
| ЧН11Г7Ш | 390 | — | 4 | 120-255 | |||
| ЧН15Д7 | 150 | 350 | — | 120-297 | |||
| ЧН15Д3Ш | 340 | — | 4 | 120-255 | |||
| ЧН19Х3Ш | 340 | — | 4 | 120-255 | |||
| ЧН20Д2Ш | 500 | — | 25 | 120-220 | |||
Примечание: Прочность и твердость высокохромистых, марганцевых и никелевых чугунов после нормализации и низкотемпературного отпуска.
Таблица 6: Механические свойства высоконикелевых чугунов с пластинчатым и шаровидным графитом по ГОСТ 7769-82
| Марки | Временное сопротивление при растяжении σВ, МПа |
Предел текучести σТ, МПа |
Относительное удлинение δ, % |
Модуль упругости Е, ГПа |
Твердость по Бринеллю НВ |
| L-NiMn 13 7 | 140-220 | — | — | 70-90 | 120-150 |
| L-NiCuCr 15 6 2 | 170-210 | — | 2 | 85-105 | 140-200 |
| L-NiCuCr 15 6 3 | 190-240 | — | 1-2 | 98-113 | 150-250 |
| L-NiCr 20 2 | 170-210 | — | 2-3 | 85-105 | 120-215 |
| L-NiCr 20 3 | 190-240 | — | 1-2 | 98-113 | 160-250 |
| L-NiSiCr 20 5 3 | 190-280 | — | 2-3 | 110 | 140-250 |
| L-NiSr 30 3 | 190-240 | — | 1-3 | 98-113 | 120-215 |
| L-NiSiCr 30 5 5 | 170-240 | — | — | 105 | 150-210 |
| L-Ni 35 | 120-180 | — | 1-3 | 74 | 120-140 |
| S-NiMn 137 | 390-460 | 210-260 | 15-25 | 140-150 | 130-170 |
| S-NiCr 20 2 | 370-470 | 210-250 | 7-20 | 112-130 | 140-200 |
| S-NiCr 20 3 | 390-490 | 210-260 | 7-15 | 112-133 | 150-225 |
| S-NiSiCr 20 5 2 | 370-430 | 210-260 | 10-18 | 112-133 | 180-230 |
| S-Ni 22 | 370-440 | 170-250 | 20-40 | 85-112 | 130-170 |
| S-NiMn 23 4 | 440-470 | 210-240 | 25-45 | 120-140 | 150-180 |
| S-NiCr 30 1 | 370-440 | 210-270 | 13-18 | 112-130 | 130-190 |
| S-NiCr 30 3 | 370-470 | 210-260 | 7-18 | 92-105 | 140-200 |
| S-NiSiCr 30 5 5 | 390-490 | 240-310 | 1-4 | 91 | 170-250 |
| S-Ni 35 | 370-410 | 210-240 | 20-40 | 112-140 | 130-180 |
| S-NiCr 35 3 | 370-440 | 210-290 | 7-10 | 112-123 | 140-190 |
Рекомендуемые ГОСТ 7769-82 механические свойства легированного чугуна со специальными свойствами при повышенных температурах приведены в табл. 7, табл. 8 и табл. 9.
Таблица 7: Показатели прочности при растяжении жаростойких чугунов при повышенных температурах (кратковременные испытания)
| Марка | Предел прочности при растяжении, МПа, при температуре, К | ||||
| 773 | 873 | 973 | 1073 | 1173 | |
| ЧХ1 | 196 | 147 | 68 | 29 | — |
| ЧХ2 | 196 | 147 | 78 | 29 | — |
| ЧХ3 | 167 | 147 | 88 | 29 | — |
| ЧХ16 | 440 | 294 | 137 | 88 | — |
| ЧХ32 | 392 | 294 | 196 | 98 | 68 |
| ЧС5 | 118 | 98 | 49 | 19 | — |
| ЧС5Ш | 440 | 382 | 118 | 39 | — |
| ЧЮХШ | 343 | 235 | 130 | 78 | — |
| ЧЮ7Х2 | 294 | 226 | 157 | 29 | — |
| ЧЮ6С5 | 118 | 98 | 49 | 19 | — |
| ЧЮ22Ш | 245 | 275 | 168 | 137 | 78 |
Таблица 8: Механические свойства (кратковременные испытания) и модуль нормальной упругости чугунов с шаровидным графитом при 873 K
| Марка чугуна | Предел прочности при растяжении, МПа | Предел текучести при растяжении, МПа | Относительное удлинение, % | Ударная вязкость, Дж/см2 | Модуль нормальной упругости, МПа |
| не менее | |||||
| ЧН19Х3Ш | 250 | 180 | 2,0 | 2,0 | 11·104 |
| ЧН11Г7Ш | 300 | 180 | 10 | 2,0 | 12·104 |
| ЧЮ22Ш | 350 | — | 0,5 | 0,5 | 13·104 |
Таблица 9: Длительная прочность и скорость ползучести чугунов с шаровидным графитом при высокой температуре
| Марка чугуна | Длительная прочность при 873 К | Скорость ползучести, %/ч, при напряжении 40 МПа |
|
| Напряжение, МПа | Время до разрушения, ч | ||
| ЧН19Х3Ш | 120 | 1000 | 1,0·10-4 (873 К) 2,0·10-4 (973 К)* |
| ЧН11Г7Ш | 120 | 1000 | 1,8·10-4 (873 К) |
| ЧЮ22Ш | 100 | 1000 | 4,0·10-5 (973 К)* |
* Скорость ползучести при температуре 973 К и напряжении 30 МПа
Микроструктура материала отливок
ГОСТ 7769-82 предусматривает наличие не менее 80% включений графита шаровидной формы в легированном чугуне с шаровидным графитом.
Специальные требования к жаропрочным чугунам
Жаропрочные чугуны должны обладать сопротивлением окалонообразованию не более 0,5 г/м2·ч увеличения массы и росту не более 0,2% при температуре эксплуатации в течение 150 ч.
Производители литья из легированного чугуна
Украинские производители отливок
Иностранные производители отливок
Литература
- Механические и технологические свойства металлов. Справочник. Бобылев А.В. М., «Металлургия», 1980. 296 с.
- Воздвиженский В.М. и др. Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении. — М.: Машиностроение, 1984. — 432 с., ил
- Могилев В.К., Лев О.И. Справочник литейщика. М. Машиностроение, 1988. — 272 с.: ил.
- Энциклопедия неорганических материалов. В двух томах. К.: Высшая школа, 1977.
- ГОСТ 7769-82 «Чугун легированный для отливок со специальными свойствами. Марки».
- Колачев Б.Ф., Ливанов В.А., Елагин В.И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов Изд. 2-е, испр. и доп. М.: Металлургия, 1981. 416 с.
- Справочник по чугунному литью./Под ред. д-ра техн. наук Н.Г. Гиршовича.- Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1978.- 758 с., ил
Похожие записи
Tags:
Литейные сплавы
