Застосування чавуну різних марок в різних галузях промисловості

Сплав заліза, що має в своєму складі вуглець, називається чавуном. У деяких випадках до складу додаються легуючі добавки, що впливають на його споживчі якості. Чавун — це метал, який застосовується в першу чергу в чорній металургії. З нього не тільки отримують сталь, він затребуваний і при виготовленні кованих художніх деталей.

сірий чавун

Для машинобудування в основному застосовується сірий чавун, що має в своєму складі графіт. Деталі, виготовлені з такого матеріалу, не реагують на виникаючі напруги, вони поглинають коливання, що з’являються в разі вібрації механізмів. З нього виготовляють деталі відповідального призначення:

  1. втулки;
  2. Станини верстатів;
  3. Важкі підстави.

В якості конструкційного матеріалу його стали застосовувати практично на всіх підприємствах машинобудівної галузі. Найбільшими споживачами сірого чавуну стали такі галузі промисловості:

  1. автомобілебудування;
  2. верстатобудування;
  3. металургія;
  4. Санітарна.

Деталі тракторів, матеріалом яких став сірий чавун, досягають 20% від усієї кількості його деталей. Таке використання цього сплаву пов’язано з високою зносостійкістю. Він не задирається в разі великого тертя і відсутності мастила, іншими словами, має демпфирующей здатністю. З нього виготовляють:

  1. блоки;
  2. Кришки підшипників;
  3. Гальмівні диски;
  4. Феррадо;

Для виготовлення головки блоку різних двигунів, використовують низьколегований сплав наступних марок:

  1. СЧ20;
  2. СЧ25.

Головними вимогою, що пред’являються до СЧ, при виробництві гільз, стали:

  1. Перлітною структура;
  2. графіт;
  3. Висока твердість.

Для моторів автомобілів будь-якої конструкції використовуються гільзи циліндрів, виготовлені зі спеціального легованого сплаву. У більшості випадків використовується його фосфористая фракція.

Дизельні двигуни при роботі створюють велике навантаження на блок циліндрів, тому для них використовують леговані чавуни. Головки циліндрів виготовляють з високовуглецевих легованих марок,

Такі ж вимоги дотримуються при виготовленні виливків гільз, матеріалом яких є низьколегований сплав. Хімічний склад цього матеріалу залежить від декількох технологічних характеристик:

  1. Способу плавки;
  2. Габаритів виливка;
  3. Технологічності форми.

На автомобілях встановлюють чавунні розподільні вали, що відрізняються високою зносостійкістю. Цей параметр досягається завдяки поверхневому загартуванню, якій піддають метал.

Коли деталь експлуатується на великих швидкостях, коли має місце сухе тертя, необхідно щоб була підвищена зносостійкість матеріалу і високий коефіцієнт тертя. Саме в таких умовах даний сплав просто незамінний.

Гальмівні барабани, що працюють в таких умовах, виготовляють з СЧ20. Коли деталь випробовує високі навантаження, і можлива поява термічних тріщин, використовують спеціальний термостійкий сплав з високим вмістом вуглецю і високим рівнем легування.

Для особливо важких умов, встановлюють деталі, матеріалом яких є перлітний чавун. У його складі знаходиться вермикулярний графіт.

Обертання маховика при роботі досягає 7000 об / хв. Така швидкість викликає поява напруг, що розтягують. Обертається поверхню маховика постійно стосується робочої поверхні іншої деталі. Таке тертя викликає сильне виділення тепла в результаті виникають термічні тріщини, які негативно впливають на міцність деталі.

Щоб підвищити міцність, враховуючи велику вагу маховика і розмір його перетину, він виготовляється з різних марок:

  1. СЧ25;
  2. СЧ30;
  3. СЧ35.

Він повинен забезпечувати міцність заготовки вище 250 Н / мм2. Іноді СЧ 35 має міцність, якої не вистачає для забезпечення нормальної роботи маховика. У цьому випадку використовують чавун, куди додають кулястий графіт.

Легкові автомобілі можуть похвалитися чавунними кришками, які закривають корінні підшипники. Ця конструкція зустрічається в більшості випадків на машинах з карбюраторним двигуном. Щоб забезпечити перлитную структуру, а також високу твердість, що перевищує 200 НВ, для виготовлення кришок підшипників, застосовують СЧ25.

виготовлення колекторів

В автомобілі на випускні колектори діють вихлопні гази, температура яких доходить до 90 градусів. Колектори під впливом агресивного середовища окислюються, деформуються і тріскаються.

Використання сірого чавуну забезпечує довговічність таких деталей і високу економічність. У зв’язку з тим, що товщина стінок колектора дуже мала, менше 7 мм, для їх виготовлення застосовують СЧ15. Щоб підвищити його жаростійкість, проводять легування чавуну хромом, або нікелевими добавками.

Для виготовлення колекторів, що зазнають великі термічні навантаження, використовують:

  1. Ковкий чавун;
  2. З добавками кулястого графіту;

Всі перераховані вище матеріали мають високу термостійкість і стійкість до агресивних середовищ, лугів і окислам.

верстатобудування

З сірого чавуну в верстатобудуванні виготовляється велика кількість литих деталей, що працюють у всіляких умовах, маса яких може досягати 100 тонн, при максимальній товщині стінки 200 міліметрів.

Класифікація таких литих деталей у верстатобудуванні, в залежності від конструкцій, від виниклих умов експлуатації відповідає чинному стандарту.

Для кожної деталі підбирається спеціальна марка чавуну. Вона залежить від наступних параметрів:

  1. Класності заготовки;
  2. Товщини стінки;
  3. твердості;
  4. Мікроструктури.

З огляду на специфіку багатьох верстатобудівних деталей, які працюють в основному на жорсткість, для їх виготовлення за краще використовувати чавун, що має підвищену твердість, досить низьку пластичність.

У таких чавунів хімічний склад відрізняється високим вмістом марганцю, і низькою кількістю вуглецю. Щоб отримати високу твердість чавуну, використовують легування та інші технологічні процеси.

Заготовки з СЧ знайшли широке застосування в металургійному обладнанні:

  1. Листопрокатні валки;
  2. виливниці;
  3. Шлакові чаші.

Сантехніка

Дуже багато чавунних виробів застосовується в сантехніці. З чавуну виготовляють:

  1. Радіатори опалення;
  2. труби;
  3. фітинги;
  4. раковини;
  5. Кухонні мийки.

І сьогодні залишаються затребуваними чавунні ванни, яких відрізняє висока міцність, довговічність і надійність. Такі вироби можна експлуатувати десятки років. Вони зберігають свій первісний вигляд і не вимагають заміни.

З чавуну майстри виготовляють художні шедеври. Наприклад, набережні Санкт-Петербурга, прикрашені чавунними литими деталями. Гуляючи вулицями міста можна зустріти ажурні ворота, оригінальні чавунні огорожі. У скверах можна побачити чавунні пам’ятники.

Застосування ковкого чавуну

Цей матеріал відрізняється чудовою демпфирующей здатністю, він здатний ефективно працювати при дуже низьких температурах. Цей вид чавуну застосовують при виробництві відповідальних деталей тракторів, а також автомобілів, яким доведеться виконувати свою роботу у важких кліматичних умовах.

Знайшли своє застосування деталі з ковкого чавуну і в електричній промисловості. З нього виготовляють:

  1. клеми;
  2. Гаки ізоляторів;
  3. Державки проводів.

Такі вироби прекрасно справляються з силовими навантаженнями, вони можуть згинатися при механічному впливі.

У текстильному машинобудуванні, ковкий чавун використовується при виготовленні:

  1. шестерень;
  2. вилок
  3. спиць;
  4. Деталей, для бумагопрядільних машин.

Інакше кажучи, для деталей, що зазнають великі статичні навантаження, що піддаються тертю і швидкого зносу. Для таких виробів застосовують антифрикційний ковкий чавун, здатний створювати мінімальне тертя, там, де є максимальний контакт деталей.

Ковкий чавун використовується і в сантехнічних виробах. З нього виготовляють:

  1. Водопровідні відводи;
  2. Фланцеві перехідники;
  3. засувки;
  4. Радіатори опалення.

Ці вироби можуть працювати тривалий час у водному середовищі.

Газові системи використовують ковкий чавун для виготовлення випуску фітингів, що з’єднують труби, де мають місце різноманітні розгалуження.

Найрізноманітніші марки ковкого чавуну знайшли широке застосування в ландшафтному дизайні, коли відбувається формування декоруючих деталей:

  1. Оригінальні огорожі;
  2. Лавки;
  3. ворота;

Застосовується такий сплав і в меблевій промисловості, для елементів, на які можуть впливати атмосферні опади:

  1. Терасна меблі;
  2. Альтанки.

З нього виготовляються деталі для побутового обладнання:

  1. ванн;
  2. Пральних машин;
  3. Газових плит;
  4. сковорідок;
  5. Казанків.

Дуже багато деталей автомобілів зроблені з ковкого чавуну. До них відносяться:

  1. приводи;
  2. колісні маточини
  3. шестерні;
  4. картери;
  5. Кронштейни двигунів;
  6. Ковзанки;
  7. Гальмівні колодки;
  8. накладки;
  9. балансири
  10. Карданні вали;
  11. Колектори.

Не обходиться і суднобудування без ковкого чавуну. При виготовленні обладнання для кораблів, КЧ застосовується для виробництва:

  1. ілюмінаторів;
  2. Щоглових скоб;
  3. уключин;
  4. брештуки;
  5. Водяний арматури.

Не забутий ковкий чавун і в залізничній промисловості. При будівництві вагонів з нього виготовляють:

  1. Запасні частини до повітряних гальм;
  2. Підшипники;
  3. кронштейни
  4. Тягові й зчіпних системи;
  5. Скоби.

Уже багато століть людство використовує чавун, сьогодні практично кожна людина має справу з таким сплавом. Він відрізняється високою міцністю і мають відносно невисоку вартість. Єдиним недоліком чавунних деталей є їх крихкість. Але, при правильній технології отримання чавуну, цей недолік мінімізується, тому чавунні деталі так широко застосовуються в вищеописаних галузях промисловості.