Сұр шойын құрамының негізгі компоненттері темір, көміртегі және Mn, Si, P, S кірмелерінен тұрады. Көміртегі графит түрінде орналасады. Шойынның құрамындағы көміртегі қаншалықты басым болса, соншалықты графиттің мөлшері арта түседі және механикалық қасиеті төмендейді. Құймалық қасиеті жоғары болуы үшін, құрамындағы көміртегі 2,4% - дан кем болмауы керек. Шойынның құрамындағы кремнийдің мөлшері 1,2 – 3,5% аралығында. Кремний шойынның құрылымы мен қасиетіне елеулі әсерін тигізеді, графиттелу процесін көтереді.
а) – ақ шойын, б) –перлитті сұр шойын, в) ферритті-перлитті сұр шойын, г) ферритті сұр шойын.
45- сурет. Шойынның құрылымдары.
Көміртегінің қалыптасуына байланысты шойындар келесідей ажыратылады:
1. Ақ шойын. Барлық көміртегі химиялық қосылыс, цементит( Fe3C) түрінде орналасады. Құрылымы – перлит, ледебурит және цементит (45, а - сурет).
2. Жартыланған шойын. 0,8%-дан астам көміртегі цементит түрінде. Құрылымы – перлит, ледебурит және тілімшекті графит.
3. Перлитті сұр шойын. Құрылымы– перлит және тілімшекті графит(45,б - сурет). Көміртегі перлиттің құрамындағы цементит (0,7-0,8%С) түрінде.
4. Ферритті-перлитті сұр шойын. Құрылымы – перлит, феррит және тілімшекті графит (45,в - сурет). Цементит түріндегі көміртегінің мөлшері 0,7-0,1% С аралығында.
5. Ферритті сұр шойын. Құрылымы – феррит және тілімшекті графит (45,г - сурет). Барлық көміртегі графит түрінде.
Графиттену қарқыны кремний мен көміртегінің мөлшеріне қарай баяу немесе қарқынды өтеді.
Шойындағы марганецтің мөлшері 1,25 - 1,4% аспайды, графиттенуге кедергі туғызады.
Күкірт зиянды кірме, ол шойынның механикалық және құймалық қасиеттерін төмендетеді. Сондықтан мөлшері 0,1 - 0,2% шектеледі. Сұр шойындағы күкірт сульфидтер (FeS, MnS) немесе қатты қоспалар (Fe, Mn)S түзеді.
Фосфор шойында 0,2% дейін болады, кей кезде 0,4- 0,5% дейін болуы ықтимал. Фосфордың басым мөлшері фосфидті эвтектика тудырады. Эвтектика шойынның құймалық қасиетін көтереді.
Шойынның механикалық қасиеті оның құрылымына, әсіресе графиттік құрастырушыларына қарай тікелей өзгереді. Графиттік құрылым азайғанда оның беріктігі көтеріледі. Шойынның қаттылығы 143-255НВ. Графит шойынның үйкеліске қарсылық, тозуға төзімділік қасиеттерін, кесіп өңделу қасиетін көтереді.
Сұр шойынның металдық негізі перлиттік құрылым болса, беріктігі мен тозуға төзімділігі жоғары болады. Ферриттік құрылым шойынның беріктігі мен тозуға төзімділігін, созымталдығы мен тұтқырлығын төмендетеді. Ең төменгі беріктік - ферритті сұр шойында.
Сұр шойындар СЧ (серый чугун) әрпімен маркіленеді. Әріптен кейін беріктік шегінің ең төменгі шамасын көрсететін цифр қойылады, МПа.
Сұр шойындар қасиеті мен қолданылуына байланысты келесі топтарға ажыратылады:
Аса жауапты емес тетіктер жасауда, құрылыс колонналары, фундамент плиталары СЧ10; СЧ15; СЧ18 – ауыл шаруашылығы машиналарының ауыр күш түспейтін құйма тетіктерін, станоктар, автомашиналар және тракторлар, арматуралар және т.б. жабдықтарды жасауда қолданылады.
Перлитті шойын (CЧ21, CЧ24, CЧ25, CЧ30, CЧ35) жауапты тетіктерді (ауыр күш түсетін станоктардың, механизмдердің тұғырын, поршеньдер, цилиндрлер, үлкен қысым түсетін компрессорлар, арматуралар, дизельді цилиндрлер, қозғалтқыш жиынтықтарының тетіктерін, металлургия жабдықтары тетіктерін және т.б.) жасауда қолданылады.
2 – кесте. Ферритті және ферритті-перлитті шойындар.
Маркасы
|
Химиялық құрамы Механикалық қасиеттері
|
С, %
|
Si, %
|
Mn,%
|
P, %
|
S, %
|
σв, Мпа
|
σизг, Мпа
|
құрылымы
|
Сч 10,
Cч 15,
Cч 18
|
3,5-3,7
|
2,0-2,6
|
0,5-0,8
|
£ 0,3
|
£ 0,15
|
100-180
|
280-320
|
перлит+
+феррит+
+графит.
|
Шойын құймаларының құю кернеуін жою үшін және өлшемін тұрақтандыру үшін 500-600ºС температурада жасытады. Ұстау уақыты сырт пішіні мен өлшеміне қарай 2-10 сағат аралығында. Соңынан пешпен бірге баяу суытылады. Термиялық өңделген шойынның механикалық қасиеті көп өзгермейді, ішкі кернеулері 80-90% дейін төмендейді.
Өздігінен ескіртілген (6-10 ай) шойын құймаларының ішкі кернеуі 40-50% төмендейді.
Достарыңызбен бөлісу: |