Бели и графитни чугуни
Чугуните в зависимост от състоянието на въглерода в тях се делят набелииграфитни. В белите чугуни въглеродът е предимно в свързано състояние, т.е. под формата на цементит - химично съединение Fe3C. Благодарение на циментита, тези чугуни изглеждат бели и лъскави при счупване. Характеризират се с повишена крехкост и твърдост. Структурата им се отразява от метастабилната диаграма на състоянието "желязо-цементит". По структура белите чугуни се делят нахипоевтектични, евтектични и свръхевтектични. Хипоевтектичните чугуни съдържат от 2,14 до 4,3% въглерод и се състоят от зърна от перлит, вторичен цементит и ледебурит. Евтектичният чугун съдържа 4,3% въглерод и се състои от ледебуритни зърна, т.е. механична смес от перлит с цементит. Хиперевтектичните бели чугуни съдържат повече от 4,3% въглерод и освен ледебурит в структурата се откриват кристали от първичен цементит.
В графитните чугуни въглеродът е предимно в свободно състояние, т.е. под формата на графитни включвания с различни форми. Поради графита тези чугуни изглеждат сиви, когато се счупят, и цапат ръцете ви. Графитните чугуни се различават от белите чугуни по по-ниска твърдост и здравина. Структурата на тези чугуни се отразява от стабилна диаграма на състоянието желязо-графит.
Графитните включвания в чугуните могат да бъдат или ламеларни, или сферични, или люспести. Чугуните с ламеларна форма на графитни включвания се наричат сиви, със сферична -висока якост, с люспеста -ковък.
Графитните включвания са разположени в определена метална матрица, която може да бъде или феритна, или перлитна, или феритно-перлитна. По този начин структурата на графитните чугуни прилича на структуратахипоевтектоидни или евтектоидни стомани, но с различни по форма графитни включвания.
Графитните включвания имат ниска якост, твърдост и намаляват якостните характеристики на материала. Предимно тези включвания водят до разрушаване на чугуна. При зареждане на чугун графитните включвания играят ролята на концентрати на напрежение. Най-добрите концентрати на напрежението са сравнително „остри“ включвания с форма на плоча, а най-лошите са сферичните включвания. Поради тази причина сивите чугуни имат по-ниска якост от сферографитен чугун. Ковките чугуни заемат междинна позиция в тази серия.
Графитните включвания играят не само отрицателна роля. Благодарение на смазващия ефект на графита, графитните чугуни имат добри антифрикционни свойства и работят добре в триеща се двойка. Графитните чугуни добре потискат ударите и вибрациите и затова се използват за производството на легла за различни чукове, преси и металорежещи машини. В допълнение, графитните чугуни имат високи характеристики на леене.
Сивите чугуни се получават чрез бавно охлаждане на течна стопилка, съдържаща достатъчно количество силиций. Сивият чугун обикновено се използва като леярска сплав.
Ковък чугун се получава чрез модифициране на течна стопилка, т.е. въвеждане на магнезий, алуминий и калций в него. Такъв чугун се използва за производството на зъбни колела и валове.
Ковкият чугун се получава от бял хипоевтектичен чугун чрез неговото продължително графитизационно отгряване (отгряване). При температури на задържане на бял чугун над 950°C, цементитът, съдържащ се в чугуна, се разлага на ферит и графит. В този случай получените графитни включвания придобиват флокулентна форма.
Сивият чугун е маркиран с букви SCh и цифри. Първата група числа означава границатачугунена якост на опън в kgf / mm 2, а втората - якост на огъване.
Ковките чугуни са маркирани с буквите HF и цифри, показващи якостта на опън на чугуна в kgf / mm 2.
Ковките чугуни се маркират с букви КЧ и цифри. Първата група числа означава якостта на опън на чугуна в kgf / mm 2, а втората - относително удължение в%.