Предел выносливости, МПа
Материал
при контактном
нагружении, p
f
при изгибе
с вращением,
–1
ЧУГУН с шаровидным графитом
(ISO 6336-5:2003(E))
625
229
Легированная термоупрочненная СТАЛЬ
(ISO 6336-5:2003(E))
915
337
ВЧТГ (плавка № 25)
975
290
По сравнению со сталями чугуны имеют более низкие плотность и модуль упру-
гости – на 10–12 % и 20 %, соответственно. При этом их относительная звукопогло-
щающая способность в 3–7 раз выше, чем у сталей [1]–[4]. Литые детали из чугуна
намного дешевле (на 20–30 % и более) стальных, особенно ковано-сварных
[6]–[8]; эффективность литья тем выше, чем сложнее конфигурация и больше масса
стальных деталей и особенно сварно-стальных конструкций. Это связано с тем, что
энергетические затраты на плавку чугуна до 50 % ниже, чем для стали (табл. 2) [9].
Кроме того, стоимость литых деталей и конструкционных элементов из чугуна оп-
ределяется не только (и не столько) стоимостью металла и легирующих элементов
для него, сколько рациональной и малозатратной технологией изготовления.
Таблица 2
Сравнение расхода энергии в процессе изготовления деталей из чугуна ADI
(Austempered Ductile Iron) и стали
Потребление электроэнергии, кВт · ч/т
Технология производства ADI
Сталь
Получение материала 2500
4500
Предварительная термообработка –
500
Аустемперинг 600
–
Упрочнение –
800–1200
Итого
3100 5800–6200
Экономия энергии около 50 %!!!
В целом можно перечислить следующие достоинства высокопрочных чугунов по
сравнению со сталью: хорошие антифрикционные свойства; способность быстро га-
сить вибрации и резонансные колебания; малая чувствительность к надрезам; мень-
ший, чем у стали, удельный вес; повышенная теплопроводность; повышенные, по
сравнению со сталью, литейные и технологические свойства; более низкая темпера-
тура плавления; хорошая обрабатываемость резанием и др.
При этом достижение повышенных прочностных характеристик позволит еще в
большей степени увеличить привлекательность высокопрочных чугунов для изготовле-
ния из них деталей машин, традиционно рассматриваемых как стальные изделия.
Целью работы является исследование механических свойств специального высо-
копрочного чугуна и определение применимости и перспектив использования этого
материала для решения задач импортозамещения и повышения конкурентоспособ-
ности наиболее ответственных узлов машин и оборудования.
Достарыңызбен бөлісу: |