Свойства серого чугуна

Серый чугун, известный своей уникальной микроструктурой, сочетает в себе матрицу, подобную стали, с встроенными хлопьями графита. Эта структура делит его на три основных типа в зависимости от состава матрицы: ферритный, перлитный и смеси феррита с перлитом.

Механические свойства серого чугуна в значительной степени зависят как от структуры матрицы, так и от морфологии графита. Пластинчатый графит действует как естественные концентраторы напряжений, особенно на острых краях, вызывая локализацию напряжений. В результате прочность при растяжении, пластичность и вязкость оказываются значительно ниже, чем у литой стали, хотя прочность при сжатии остаётся сопоставимой. Следовательно, серый чугун часто рассматривается как материал со средними или ограниченными механическими характеристиками в группе чугунов.

Матрица играет ключевую роль в характеристиках материала. Серый чугун с ферритной структурой, содержащий крупные пластины графита, обладает наименьшей прочностью и твёрдостью, что ограничивает его промышленное применение. Перлитный серый чугун, характеризующийся более мелким распределением графита, обеспечивает повышенную прочность и твёрдость, что делает его предпочтительным выбором для ответственных деталей. Матрица феррит-перлит, имеющая относительно более толстый графит, обеспечивает промежуточные свойства.

Несмотря на механические ограничения, серый чугун превосходно проявляет себя по ряду эксплуатационных характеристик: отличная литейность, высокая способность к гашению вибраций, значительная износостойкость, хорошая обрабатываемость, низкая чувствительность к концентраторам напряжений и заметная экономическая эффективность. Эти преимущества обеспечивают его широкое применение в различных отраслях промышленности.

Типичные области применения по маркам:

• Марка 100 и 150: Используются для крышек, маховиков, рам, корпусов, станин, насосных корпусов, клапанов, труб и маховиков.

• Марка 200 и 250: Подходит для цилиндров, шестерён, блоков цилиндров, гильз цилиндров, поршней, коробок передач, тормозных барабанов и компрессорных деталей.

• Марка 300: Применяется для тяжёлых станочных станин, рам прессов, компонентов гидравлических систем высокого давления, поршневых колец, распределительных валов, коленчатых валов и головок цилиндров.

Подробные технические характеристики и соответствие материалов по стандартам DIN, ISO, ASTM и GB см. в нашем подробном руководстве по сравнению серого чугуна.