Чугун. марки, свойства и применение чугунов

Ковкий чугун

Определение 3

Ковкий чугун – это вязкий и мягкий чугун, который получают из белого чугуна посредством отливки и термической обработки.

В ковком чугуне содержание углерода составляет от 2,4 до 2,8 %. Кроме него в его состав входят фосфор, кремний, марганец и сера, количество которых зависит от необходимых свойств сплава. В исходном материале — белой разновидности изделий углерод полностью связан железом и представлен карбидом железа. Во время отжига при температуре 950-970 градусов по Цельсию добиваются освобождения графита из аустенита и карбида железа. В результате данного процесса образуются графитовые хлопья, окончательное формирование которых в чугуне происходит при температуре от 720 до 760 градусов по Цельсию. Термическая обработка белого чугуна с целью получения ковкого делится на два этапа:

1. Сначала сырье нагревается до температуры 1000 градусов по Цельсию и выдерживается в таком состоянии до тех пор, пока окончательно не распадется на графит и аустенит.
2. После этого заготовки охлаждаются до 760 градусов, при которой аустенит дает дополнительный цементит, входящий в состав перлита. При дальнейшем охлаждении перлит распадается на графит и феррит.

Ковкий чугун в зависимости от условий отжига по структурному составу делится на:

• ферритный, содержащий хлопьевидный графит и феррит,
• перлитный, состоящий из хлопьевидного графита и перлита,
• ферритно-перлитный, в состав которого входят графитовые хлопья, феррит и перлит.

Содержанием углерода в виде графита и кремния определяются технические характеристики и свойства ковкого чугуна. Для перлитного ковкого чугуна определяющим является содержание еще марганца и хрома. Различия в структуре отражается на конечных свойствах готовых изделий. Например, у ферритных отливок твердость меньше, чем у перлитных, но при этом они более пластичные.

Включения в виде хлопьев из гранита придают изделиям высокую прочность с сохранением хорошей пластичности. Они могут подвергаться пластической деформации при комнатной температуре. Существенное преимущество ковкого чугуна — постоянство свойств по всему поперечному сечению и отсутствие внутренних напряжений. Механические и физические характеристики ковкого чугуна располагаются между аналогичными свойствами серого чугуна и стали. Они обладают хорошей коррозионной стойкостью, на них не действуют химические реактивы и влага; хорошей текучестью в жидком состоянии; хорошей износостойкостью; способностью поглощения вибраций в случае повторяющихся периодических нагрузок.

Виды чугуна

Белый чугун

Микроструктура белого чугуна при 100-кратном увеличении

В белых чугунах весь углерод находится в связанном виде (Fe₃C). В зависимости от количества углерода делятся на:

• доэвтектические (2,14—4,3 % углерода);
• эвтектические (4,3 % углерода);
• заэвтектические (4,3—6,67 % углерода).

Цементит в изломе — светлый, поэтому такие чугуны назвали светлыми. Белые чугуны применяются в основном для изготовления ковких чугунов, которые получают путём отжига.

Серый чугун

Серый чугун — это сплав железа, кремния и углерода, содержащий также постоянные примеси Mn, P, S. В структуре таких чугунов большая часть или весь углерод находится в виде графита пластинчатой формы. Излом такого чугуна из-за наличия графита имеет серый цвет.

Ковкий чугун

Ковкий чугун получают длительным отжигом белого чугуна, в результате которого образуется графит хлопьевидной формы. Металлическая основа такого чугуна — феррит и реже перлит. Ковкий чугун получил своё название из-за повышенной пластичности и вязкости (хотя обработке давлением не подвергается). Ковкий чугун обладает повышенной прочностью при растяжении и высоким сопротивлением удару. Из ковкого чугуна изготавливают детали сложной формы: картеры заднего моста автомобилей, тормозные колодки, тройники, угольники и т. д.

Маркируется ковкий чугун двумя буквами и двумя числами, например КЧ 37-12. Буквы КЧ означают ковкий чугун, первое число — предел прочности на разрыв (в десятках мегапаскалей), второе число — относительное удлинение (в процентах), характеризующее пластичность чугуна.

Высокопрочный чугун

Высокопрочный чугун имеет в своей структуре шаровидный графит, который образуется в процессе кристаллизации. Шаровидный графит ослабляет металлическую основу не так сильно, как пластинчатый, и не является концентратором напряжений.

Передельный чугун

Передельный чугун не используется как самостоятельный материал, а применяется для дальнейшей переработки в сталь.

Что такое чугун

Итак, давайте узнаем, какие железоуглеродистые сплавы называют чугунами.

Понятие

Чугуном называется железоуглеродистый сплав с содержанием углерода, то есть под ним понимается материал, который состоит из сплава железа и углерода. Процентное содержание углерода в чугуне составляет более 2,14%. Последний элемент может входить в чугун в виде графита или цементита.

Данное видео рассказывает об особенностях чугуна:

Разновидности

Различают белый и серый чугун.

• Углерод в белом чугуне представлен в виде карбида железа. Если переломить его, то можно увидеть белый отлив. В чистом виде белый чугун не используют. Его добавляют к процессу производства ковкого чугуна.
• На изломе серый чугун имеет серебристый отлив. У этого вида чугуна большая сфера использования. Он хорошо поддается обработке резцами.

Кроме этого, чугуны бывают высокопрочные, ковкие и со специальными свойствами.

• Высокопрочный чугун используют в целях повышения прочности изделия. Механические свойства такого чугуна позволяют это сделать на отлично. Высокопрочный чугун получают из серого в результате добавление к массе примеси магния.
• Ковкий чугун — это разновидность серого. Название не означает, что этот чугун легко подвергают ковке. Он обладает повышенными свойствами пластичности. Его получают помощью отжига из белого чугуна.
• Различают так же половинчатый чугун. В нем некоторая часть углерода находится виде графита, а оставшиеся часть в форме цементита.

Особенные черты

Особенность чугуна кроется в процессе его производства. Средняя температура плавления разных видов чугуна составляет 1200ºС. Это значение на 300 градусов меньше, чем у стали. Связано это с очень высоким содержанием углерода. Углерод и атомы железа имеют между собой не очень тесную связь.

Когда идет процесс выплавки, углерод не может полностью внедриться в решетку железа. В результате чугун принимает свойство хрупкости. Его нельзя использовать для изготовления деталей, на которых будет постоянно действовать нагрузка.

Чугун относится к материалам черной металлургии. Его характеристики часто сравнивают со сталью. Изделия из стали или чугуна широко используются в нашей жизни. Их применение является оправданным. Проведя сравнение характеристик, можно сказать следующее об этих двух материалах:

• Стоимость чугунных изделий ниже стоимости стальных.
• Материалы отличаются по цвету. Чугун – это темный матовый материал, а сталь – светлый и блестящий.
• Чугун легче, чем сталь поддается литью. Но сталь легче сваривается и куется.
• Чугун менее прочный, чем сталь.
• По весу чугун легче стали.
• В стали содержание углерода, выше чем в стали.

Плюсы и минусы

Чугун, как и любой материал, имеет положительные и отрицательные стороны.

К плюсам чугуна относят:

• Углерод в чугуне может находиться в разном состоянии. Поэтому этот материал может быть двух видов (серый и белый).
• Определенные виды чугуна обладают повышенной прочностью, поэтому чугун иногда ставят на одну линию со сталью.
• Чугун может достаточно долго сохранять температуру. То есть при нагреве тепло равномерно распределяется по материалу и остается в нем длительное время.
• По экологичности чугун является чистым материалом. Поэтому его часто используют для изготовления посуды, в которой впоследствии готовится пища.
• Чугун стоек в кислотно-щелочной среде.
• Чугун обладает хорошей гигиеничностью.
• Материал отличается достаточно долгим сроком службы. Замечено, что чем продолжительнее используется чугун, тем его качество лучше.
• Чугун – долговечный материал.
• Чугун – это безвредный материал. Он не способен нанести организму даже маленького вреда.

К минусам чугуна относят:

• Чугун покроется ржавчиной, если на нем непродолжительное время будет находиться вода.
• Чугун – дорогостоящий материал. Однако этот минус оправдан. Чугун очень качественный, практичный и надежный. Предметы, изготовленные из него, так же получаются качественными и долговечными.
• Для серого чугуна характерна маленькая пластичность.
• Для белого чугуна характерна хрупкость. Он в основном идет на переплавку.

Чугун: свойства и применение

Первое важное свойство чугуна — его высокая прочность и твердость. Благодаря наличию большого количества углерода, чугун обладает высокой твёрдостью, что делает его идеальным для использования в производстве инструментов и машинных деталей

Второе свойство чугуна — его хорошая стационарность и устойчивость к высоким температурам. Это позволяет использовать чугун для изготовления чугунных котлов, печей и других нагревательных приборов, которые могут работать при высоких температурах без деформации материала.

Кроме того, чугун обладает высокой теплопроводностью, что позволяет использовать его для изготовления радиаторов и других теплоотдающих устройств.

Еще одно важное свойство чугуна — его хорошая коррозионная стойкость. Благодаря наличию углерода и других элементов в составе, чугун не ржавеет и не разрушается при воздействии влаги, поэтому он широко используется в производстве трубопроводов, насосов и других устройств, которые работают с водой

Однако, помимо своих преимуществ, чугун имеет и некоторые недостатки. Например, он относительно хрупкий и может легко разбиться при сильных ударах. Кроме того, чугун имеет низкую пластичность и сложен для обработки, поэтому его применение ограничено в некоторых отраслях промышленности.

В целом, чугун является важным материалом, который широко используется в машиностроении, строительстве, автомобильной и других отраслях промышленности благодаря своим уникальным свойствам и возможностям применения.

Преимущества и недостатки

• Высокая прочность и твердость.
• Отличная износостойкость.
• Устойчивость к высоким температурам и воздействию агрессивных сред.
• Отличные акустические и теплоизоляционные свойства.
• Низкая стоимость сырья и процесса производства.
• Возможность увеличения прочности и твердости через специальные методы обработки.

Однако, следует отметить и некоторые недостатки чугуна:

• Высокая хрупкость при низких температурах.
• Тяжелый вес, что ограничивает его применение в некоторых конструкциях.
• Низкая коррозионная стойкость по сравнению с другими сплавами.
• Сложность переработки и переработки, из-за высоких температур процесса фабрикации.

Преимущества использования чугуна

2. Разнообразные формы и размеры: Чугун является очень пластичным материалом. Он может быть легко литься в различные формы и получать сложные геометрические конфигурации. Это дает возможность создавать изделия с разными размерами и с очень точными деталями.

3. Высокая теплопроводность: Чугун обладает отличными теплоотводящими свойствами. Он может быстро распределять и передавать тепло, что делает его идеальным материалом для использования в производстве котлов, печей и другого отопительного оборудования.

4. Сопротивление коррозии и износу: Чугун имеет низкую склонность к коррозии и износу в сравнении с другими материалами. Он способен выдерживать агрессивные среды и сохранять свои свойства даже при длительном контакте с водой или химическими веществами.

5. Акустические свойства: Чугун обладает хорошей звукоизоляцией и поглощением звука. Это делает его идеальным материалом для изготовления звукопоглощающих и звукоизолирующих элементов, таких как стены, столбы и трубы.

6. Эстетичный внешний вид: Чугун имеет красивый и привлекательный внешний вид. Его текстура и цвет могут придать оригинальность и стиль любому архитектурному или декоративному проекту.

7. Экологическая устойчивость: Чугун — это экологически чистый материал, который может быть полностью переработан и использован повторно без потери качества. Он не выделяет вредных веществ и не загрязняет окружающую среду.

Сферы применения чугуна

Благодаря ценным свойствам, дешевизне и хорошим литейным характеристикам чугун применяют для изготовления различных деталей и предметов. Из чугуна можно получить изделия интересной и особенной формы, так как этот материал обладает отличной твердостью и прочностью. Сделанные чугунные предметы смогут выдержать достаточно серьезные нагрузки. Именно по этой причине из чугуна делают корпуса машин и основания станков.

• Чугун всегда применялся для изготовления деталей и предметов тяжелой промышленности. Его использовали в металлургии и станкостроении. При этом этот материал брался в очень больших количествах. Он применялся в качестве основного для мелких изделий и для крупногабаритных предметов, масса которых достигала сотни тонн.
• В машиностроении нашел свое применение серый чугун с графитной составляющей. Именно это вид всегда берут для изготовления ответственных деталей. Чугунные машинные изделий хорошо противостоят колебаниям и вибрации.
• В автомобильной промышленности из чугуна изготавливают блоки цилиндров. Это ответственные детали, которые должны обладать высокой прочностью и стойкостью к износу. Этим качествам помогает соответствовать чугун. Чтобы сделать названные показатели оптимальными в чугун добавляют специальные добавки в виде графита. Графит в несколько раз повышает такое свойство сплава, как прочность. Добавки позволяют сделать чугун совершенным и использовать его при изготовлении коленчатый валов дизелей.
• Из чугуна делают тормозные колодки. Мы знаем, что эти детали работают при повышенном трении. Чугун помогает им выдержать эти жесткие условия. Кроме этого, из чугуна делают валки мукомольный и бумагоделательных машин.
• Чугунные изделия хорошо работают при низких температурах. Для этой целей используют ковкий вид чугуна. Из него делают узлы тракторов и сложных механизмов, которые будут в дальнейшем работать в жестких условиях.
• Чугун широко используется для изготовления предметов быта. Это материал очень популярен среди нашего населения. Чугунные горшки, сковородки, казаны можно встретить как на обычной кухни, так в арсенале посуды ресторана. Это действительно уникальная посуда.
• Про чугунную сковородку, которая обладает отличным качеством, знает любая хозяйка. Чугунная посуда хорошо сохраняет тепло. В ней удобно готовить блюда, для которых необходимо постоянно сохранять тепло. Чугунную посуду используют для приготовления плова, каш и рагу. Продукты в ней сохраняют массу полезных свойств. В такой пищи не образуются канцерогенные вещества. Кстати было доказано, что чугунная посуда способна обогащать продукты полезными элементами железа.
• Для нефтяной промышленности, сложной и опасной отрасли, трубы изготавливают только из чугуна. Изделия получаются с высокими эксплуатационными качествами.
• Чугун отличается своей долговечностью. Поэтому в наших домах до сегодняшнего времени можно увидеть мойки и ванны, которые были изготовлены более 50 лет назад и до сегодняшнего дня с успехом эксплуатируются.
• Чугун очень часто применяют для художественных предметов. Из него делают разные произведения искусства. Так, набережная Санкт-Петербурга, практически вся украшена чугунными изделиями. Из чугуна изготавливают интересные и необычные ограждения, ажурные ветвистые ворота и чугунные памятники. Все это стало возможным благодаря хорошим литейным качествам этого материала. Сделанные вещи практически не изнашиваются и смотрятся так же даже спустя много лет. Нередко можно встретить чугунные произведения искусства в стенах музея.

Особенно радует то, что чугун хорошо ценится как второсортный материал. То есть, если вдруг чугунная вещь стала ненужной ее можно сдать на переплавку и получить за это неплохие деньги.

Про характеристики и области применения сталей и чугунов (легированных, антифрикционных, литейных и др.) расскажем ниже.

Данное видео расскажет о сферах применения чугуна:

https://youtube.com/watch?v=QaZ8bCK4ipE

История

Технологию литья чугуна освоили в Китае, откуда этот термин (через татаро-монгольское посредничество) попал в Россию. В X веке в Китае появляются чугунные монеты, однако в широком применении вплоть до XIX века оставались бронзовые монеты. В XI веке был возведен чугунный шпиль пагоды Линсяо. XIV веком датируют находки чугунных котлов Золотой Орды (Тульская область), однако на территории Монголии (Каракорум) монголы умели изготовлять чугунные котлы ещё в XIII веке.

В 1339 году (в годы Столетней войны) при обороне французского города Камбре уже использовались чугунные пушки наряду с бронзовыми. В 1403 году в Китае (Пекин) был отлит чугунный колокол. C 1411 года англичане начинают вооружать чугунными пушками свои корабли. В том же XV веке во Фландрии начинают лить чугунные ядра, которые вытесняют каменные. В XVI веке в России (при Иване Грозном) из чугуна начали изготавливаться пушки. Ввиду отсутствия у чугуна такого свойства как ковкость, его широкое производство стало возможным благодаря внедрению технологии доменной печи. Чугунные пушки появились у маньчжуров лишь в 1631 году, а в Китае они были известны со времени династии Мин, которая потеряла власть в 1644 г.

В 1701 году Каменский чугунолитейный завод на Урале (Россия) производит первую партию чугуна (262 кг). На Урале чугунное литье превратилось в народный промысел (Каслинское литьё). В XVIII веке в Англии появился первый чугунный мост (в России чугунный мост появился лишь в начале XIX века). Это стало возможным благодаря технологии Вилкинсона. В том же веке из чугуна начали изготавливать рельсы (Чугунный колесопровод). Помимо промышленного использования чугун продолжал использоваться и в быту. В XVIII веке появились чугунки, которые широко стали использоваться в русской печи.

К концу XVIII века Россия занимала первое место по производству чугуна и выдавала 9 908 тыс. пудов чугуна, в то время как Англия — 9 516 тыс. пудов, дальше шли Франция, Швеция, США.

В 1806 году Великобритания выплавляла 250 тыс. тонн чугуна, занимая 1-е место в мире по его производству, а к середине XIX века в Великобритании была сосредоточена половина мирового чугунного производства. Однако в 1890 году 1-е место по производству чугуна заняли США. Технология бессмеровского процесса (1856) и мартеновской печи (1864) впервые позволила получать сталь из чугуна. В XIX веке чугун широко используется для изготовления викторианских каминов, а также декоративных элементов (например, чугунная решетка памятника Александра II, 1890). Благодаря изготовлению малой скульптуры и ажурных изделий из чугуна широкую известность получили Кусинский и Каслинский заводы. Развитие способов формовки для литья сложных художественных отливок на заводе в посёлке Касли привело к созданию способа изготовления стержневых форм, который применяют и в настоящее время, особенно в станкостроении. Также в XIX веке из чугуна изготавливались водопроводные и канализационные 12-дюймовые трубы Лондона. Однако с появлением нарезного оружия (Пушка Армстронга, 1854) сталь вновь начинает вытеснять чугун.

Достоинства и недостатки

Свойства определяют как положительные, так и отрицательные стороны чугуна. К бесспорным плюсам относят следующие его качества:

• Металл отличается широким спектром применения благодаря тому, что процесс производства чугунных изделий отличается относительной простотой и экономичностью.
• Ассортимент чугунных изделий обширный, они получаются долговечными, стойкими к износу и вибрации, материал легко обрабатывается, обладает способностью накапливать тепло.
• Возможно получение разных сортов сплава с различными исходными свойствами. Характеристики варьируются количеством углерода и других присадок.
• В быту хорошо известно, что чугун – это экологичный сплав с превосходными гигиеническими качествами. Чугунная сковорода хорошо моется и не взаимодействует с кислотами и щелочами, чугунная ванна долго сохраняет накопленное тепло.

Чугунная посуда, практичная и удобная в готовкеИсточник marthastewart.com

Минусы чугуна, как материала, выглядят следующим образом:

• Его необходимо защищать от контакта с водой; даже кратковременное их взаимодействие запускает процесс коррозии (поэтому чугунные ванны обязательно покрывают эмалью).
• Основной недостаток – хрупкость, из-за которой чугунные изделия нуждаются в особых условиях во время перевозки, установки и обслуживания.
• Чугунные детали отличаются большим весом.

Особенности производства и область применения чугунов

Для производства чугунов используются специальные доменные печи, а основным сырьем является железная руда. Сам процесс производства заключается в восстановлении оксидов железа руды и получении на выходе чугуна. В качестве топлива могут быть использованы термоантрацит, кокс или природный газ. После восстановления оксидов руда приобретает твердую форму. После этого она опускается в распар — специальную часть доменной печи, где растворяется углерод в железе. На выходе получается жидкий чугун, опускаемый в нижнюю часть печи. Цена чугуна зависит от содержания в нем углерода, наличия дополнительных примесей, а также легирующих элементов.

Чугун распространен во многих промышленных отраслях, в частности:

1. Чугун применяется для изготовления различных деталей в машиностроении. В основном из него делаются коленчатые валы и блоки для двигателей. Для производства коленчатых валов необходим усовершенствованный чугун, в который добавляются специальные добавки из графита. Из-за высокой стойкости чугуна к трению, он также применяется в процессе изготовления тормозных колодок.
2. Чугун применяется для изготовления деталей машин, которые эксплуатируются в жестких климатических условиях.
3. Чугун широко применяется в современной металлургии, благодаря своим отличным литейным свойствам и относительно невысокой цене. Из него делаются различные изделия, которые характеризуются хорошими износостойкостью и прочностью.
4. Чугун применяется в производстве сантехники. Из него делаются различные трубы, мойки, раковины и батареи. Особенно ценятся чугунные радиаторы отопления и ванны. Чугунные изделия сохраняют первоначальный вид и поэтому не нуждаются в реставрации.

Важность измерения содержания углерода в чугуне

Углерод является одним из основных элементов, используемых в процессе производства стали и чугуна. Содержание углерода в чугуне является критически важным параметром, который определяет его свойства и характеристики.

Измерение содержания углерода в чугуне является неотъемлемой частью его производства и контроля качества. Верное определение содержания углерода позволяет не только гарантировать высокое качество продукции, но и оптимизировать процесс производства, снижая затраты и повышая эффективность.

Почему измерение содержания углерода важно?

• Определение качественных характеристик: Содержание углерода влияет на механические свойства чугуна, такие как прочность, твердость и устойчивость к разрушению. Точное измерение содержания углерода позволяет предсказывать и контролировать эти свойства продукта.
• Контроль процессов плавки и отливки: Содержание углерода является важным параметром при проведении плавки и отливки чугуна. Точное измерение содержания углерода позволяет оптимизировать эти процессы, улучшая качество продукта и снижая возможность дефектов.
• Соответствие стандартам и требованиям: Измерение содержания углерода необходимо для обеспечения соответствия продукции определенным стандартам и требованиям. Это позволяет удовлетворять потребности клиентов и осуществлять торговлю на мировом рынке.

Как измеряется содержание углерода в чугуне?

Методы измерения содержания углерода в чугуне могут различаться в зависимости от целей и задач. Однако наиболее распространенным методом является вакуумная фурнакометрия. В этом процессе образец чугуна помещается в специальный контейнер, который затем разогревается до очень высокой температуры в вакуумной среде. По изменению массы образца во время нагревания и охлаждения можно определить содержание углерода в чугуне.

Вывод

Измерение содержания углерода является важным этапом в процессе производства чугуна, и его точность может существенно влиять на качество и свойства продукции. Правильное измерение позволяет не только гарантировать высокое качество продукта, но и повышать эффективность производства, обеспечивать соответствие стандартам и требованиям, а также удовлетворять потребности клиентов.

Хим состав и структура СЧ

В хим состав сплава, не считая углерода и железа, заходит некое содержание кремния. А сами характеристики сплава будут зависеть от критерий остывания, по сколько на внутреннюю структуру материала влияет время конфигурации температуры.

Соединения сплава с углеродом получают перлитную базу, потому что при неспешном остывании образуются большие кристаллы железа. Очень неспешное остывание вызывает рост геометрических размеров не только лишь кристаллов железа, но и включений углерода, в связи с чем, перлитный сплав имеет высшую крепкость, но соответственно завышенную хрупкость.

Чугун высокопрочный с шаровидным графитом

Высокопрочный чугун получают путем введения магния (до 0,9%) и церия (до 0,05%) в жидкий серый чугун перед разливкой его в формы. Основная часть этих модификаторов испаряется, окисляется и переходит в шлак, так что в твердом металле обнаруживается не более 0,01% этих элементов. Магний и церий активно удаляют из чугуна серу. Но главная роль их заключается в том, чтобы изменить чешуйчато-пластинчатую форму графита на шаровидную. После модифицирования чугуна магнием или церием в ковш добавляют 75%-ный ферросилиций (сплав железа с кремнием). В отличие от модифицированного серого чугуна высокопрочный чугун имеет более высокое содержание углерода и кремния и пониженное содержание марганца.

Металлическая основа высокопрочного чугуна состоит из феррита и перлита или только из перлита. В этом чугуне сочетаются ценные свойства стали и чугуна. Он обладает сравнительно высокой прочностью при достаточной пластичности и вязкости. Высокопрочный чугун с успехом заменяет стальное литье и даже стальные поковки, что дает большой экономический эффект. Изделия из высокопрочного чугуна благодаря его повышенной износостойкости могут работать в условиях трения. Высокопрочный чугун лучше, чем серый, сохраняет свою прочность при нагреве, поэтому может применяться для работы при температурах до 400°С (серый чугун выдерживает температуру до 250°С).

ГОСТ 7293-85 нормирует предел прочности σ_в, предел текучести σ_т, относительное удлинение δ и твердость НВ высокопрочных чугунов. Требования к отливкам из этих чугунов устанавливаются нормативно-технической документацией. Принцип маркировки высокопрочных чугунов (ВЧ) отличается от маркировки серых чугунов. В обозначение их марки входят два числа — первое указывает предел прочности на разрыв, второе — относительное удлинение. Например, марка чугуна ВЧ 42-12 означает, что данный чугун имеет предел прочности σ_в = 412 Н/мм2 (42 кгс/мм2) и относительное удлинение δ =12%.

Стандарт предусматривает 10 марок высокопрочных чугунов: ВЧ 38-17, ВЧ 42-12, ВЧ 45-5, ВЧ 50-7, ВЧ 50-2, ВЧ 602, ВЧ 70-2, ВЧ 80-2, ВЧ 100-2, ВЧ 120-2. Стандарт или справочник дает дополнительные сведения об этом чугуне: предел текучести σ_т = 274 Н/мм2 (28 кгс/мм2), твердость-140÷200 НВ.

Из высокопрочных чугунов изготовляют многие детали (в том числе фасонные), которые ранее получали из стали, базовые и корпусные детали повышенной прочности (корпуса и станины станков, крупные планшайбы, гильзы, каретки, цилиндры, кронштейны, зубчатые колеса, накладные направляющие станков и детали с поверхностной закалкой). Они заменяют стали Сталь 20Л, 25Л, ЗОЛ и 35Л.

Отличия от алюминия

Магнитом отличить чугун можно не только от стали, но и от алюминия – серебристо-белого легкого металла. Это вещество является парамагнетиком, поэтому обладает внешней магнитной восприимчивостью (при отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты атомов отличны от нуля).

Относительная магнитная проницаемость металла незначительно больше единицы, а магнитное поле в нем возрастает несущественно. Соответственно, алюминий магнитится, но очень слабо. Визуально это не различимо, поэтому принято считать, что он не магнитит.

Помимо магнитных свойств, у металлов есть и другие различия: цвет, масса, плотность, твердость и гибкость. Поэтому отличить их друг от друга можно и другими способами.