- види чавунів
- Особливості виробництва ковкого чавуну
- Різновиди ковкого чавуну
- Властивості ковких чавунів
- маркування чавуну
- Області застосування
- висновок
Чавуни містять оригінали продуктами чорної металургії. Вони представляють залізовуглецевих сплави, в яких вміст вуглецю більше 2.14%. До складу входять також домішки з інших елементів, які впливають на властивості сплавів. Вироби мають кілька різновидів, серед яких цікавий ковкий чавун. Розглянемо, як його отримують, а також характеристики, маркування та призначення.
види чавунів
Вуглець присутній в такому сплаві у вигляді:
- цементиту;
- графіту;
- графіту + цементиту.
Виливки, що містять вуглець у вигляді цементиту, мають характерний світлий відблиск і називаються білими.
Темний графіт в поєднанні з металевим сплавом надає відливок сірого забарвлення. Конфігурація графітових включень впливає на властивості поковок. Виходячи з цих властивостей, чавун підрозділяють на:
- сірий;
- ковкий;
- високоміцний;
- особливого призначення.
На фото зображені різні види включень з графіту. Вони можуть бути пластинчастими, кулястими або мати форму пластівців. 
Ковкий чавун характеризується графітними включеннями у вигляді пластівців.
Особливості виробництва ковкого чавуну
Вуглець в цьому виді чавуну присутній в межах від 2,4 до 2,8%. Також в нього входять Si, Mn, S, P, кількість яких залежить від необхідних властивостей матеріалу.
Ковкий чавун проводиться з виливків білої різновиди виробів. У них вуглець повністю пов'язаний залізом і представлений карбідом заліза (цементитом Fe3C). При відпалі заготовок при температурі 950-970оС, домагаються звільнення графіту з карбіду заліза і аустеніту (А). В результаті він кристалізується, утворюючи вид пластівців. Остаточне формування графітових пластівців в чавуні відбувається в температурному інтервалі 760-720оC, що продемонстровано на діаграмі Fe-Fe3C. 
На ній: А - це аустенит, що представляє тверді впровадження атомів вуглецю в структуру осередку заліза; Г це графіт; Ц - це цементит; П - перліт, який представляє з'єднання фериту і цементиту в евтектоїдной області при розпаді аустеніту.
Процес термічного відпалу проводиться в два етапи:
- Спочатку заготовки нагрівають до 950-1000оС і витримують в нагрітому вигляді до закінчення розпаду ледебуріта (цементит + аустеніт) на графіт і аустеніт.
- Потім поступово охолоджують заготовки до області температур 760-720оС, де аустеніт дає додатковий цементит (вторинний), що входить до складу перліту. При подальшому охолодженні відбувається розпад перліту на ферит і графіт.
Різновиди ковкого чавуну
Структурний склад чавунних виливків залежить від умов технології відпалу. Він буває:
- феритний;
- перлітним;
- ферритно-перлітним.
Феритний вид виробів містить ферит і пластівчастий графіт. Перлітний вид складається з перліту і пластівчастого графіту. Феритної-перлітною в своєму складі має феррит, перліт і пластівці із графіту.
Структура кожного виду зображена на схемах:
Чавун на основі перліту можна отримати, якщо охолоджувати виливок в зоні розпаду швидше. Тоді, разом з ферритом, в структурі буде знаходитися перліт. Він збережеться при подальшому, досить повільному, проведенні охолодження сплаву нижче 727оС.
Важливо! Структура ковкого чавуну залежить від температурного режиму обробки і входять до складу легуючих елементів.
На практиці, в основному, використовують перші два види литих заготовок (фото і схема наведені нижче).
Феритний вид виливків (фото і схема)
Перлітний вид виливків (фото і схема)
Властивості ковких чавунів
Технічні характеристики і властивості ковкого чавуну визначаються вмістом вуглецю у вигляді графіту, а також кремнію. Для перлитного виду - ще хрому і марганцю.
Структурний відмінність також відбивається на властивостях виробів. Наприклад, феритний вид виливків має твердість менше, ніж перлітний, але зате він відрізняється більшою пластичністю. 
Пухкі графітні включення надають виробам високу міцність при досить хорошої пластичності. Вони здатні піддаватися пластичної деформації при температурі всередині приміщень. Звідси пішла їх назва «ковкие». Воно умовно і не означає, що вироби з такого чавуну можна отримувати шляхом кування. Для їх виготовлення застосовують спосіб виливки деталей.
Одним з істотних переваг ковких заготовок є сталість їх властивостей по всьому поперечним перерізом, а також відсутність внутрішньої напруги.
Фізичні та механічні характеристики таких виливків знаходяться між подібними властивостями сірих чавунів і сталі. Вони мають:
- гарну плинність в рідкому вигляді;
- поглинанням вібрацій при періодично повторюваних навантаженнях;
- гарну зносостійкість;
- стійкістю до корозії, тому на них не діє волога, хімічні реактиви, в тому числі топковий газ.
- високою щільністю, наприклад, заготівля, що має товщину 7-8 мм, здатна витримати тиск при гідравлічних випробуваннях в межах 40 атмосфер.
Це дає можливість використовувати виливки для виробництва різних виробів в газовій та водопровідної сфері.
При низьких температурах під дією динамічних навантажень матеріал може стати крихким.
маркування чавуну
Вироби з ковкого чавуну мають маркування КЧ і наступні цифри. Перша пара цифр - це середній показник тимчасового опір розриву (межі міцності), зменшений на порядок, а друга - процентний показник відносного подовження. Наприклад, виріб марки КЧ 30-6 має тимчасовий опір на розрив σв = 294 Н / мм 2, а відносне подовження - δ = 6%.
Згідно ГОСТ 1215-79 визначено 11 видів ковкого чавуну.
У таблиці відображені механічні характеристики різних марок вироби.
Області застосування
Ковкий чавун призначений для використання:
- в машинобудівній галузі для виготовлення конструкцій верстатів;
- для виготовлення корпусів і комплектуючих автомобілів;
- при виробництві залізничних вагонів;
- у виготовленні обладнання для сільського господарства.
Незважаючи на те, що перлітний чавун за своїми характеристиками краще, застосовуються в основному ферритні виливки, т. К. Їх виробництво обходиться дешевше.
Перлітний вид виливків застосовують у виробництві деталей, що зазнають підвищені навантаження. Наприклад, з них виробляють автомобільні ресори, комплектуючі дизельних і інших двигунів і т.д.
При наявності великої кількості технологічних переваг, ковкий чавун в основному застосовують для виготовлення лиття з відносно тонкою стінкою в інтервалі від 3 мм до 40 мм.
висновок
Ця стаття дає загальні поняття про виробництво, властивості, маркування і застосування ковкого чавуну. Розширити свої знання можна, подивившись також відеоролик:
Якщо у вас є по цій темі додаткова інформація, то ви також можете поділитися нею в коментарях до даної статті.