Файл: Кондратьев, Е. Т. Термическая обработка в ремонтном деле.pdf

Например, стали с содержанием вольфрама около 1% дает слабо красную искру и красноватые зве­ здочки, по количеству которых можно определить содержание углерода в стали. Быстрорежущая сгаль марки Р18 дает небольшое количество тем­ но-красных длинных искр без звездочек, оканчива­ ющихся красным утолщением. Быстрорежущая сталь марки Р9 дает примерно такие же искры, как и сталь Р18, но с небольшим количеством яр­ ких звездочек в конце пучка (см. рис. 1).

Контролем марки стали по искре достигаются надежные результаты в условиях одинакового ос- \ вещения и применения абразивов равной твердо­ сти, а также при наличии эталонов.

5.Чуг'уны

Сплавы железа с углеродом, в которых со­ держание углерода превышает 2%, называют чу­ гуном. Различают следующие их виды: белый, серый, ковкий, высокопрочный.

Серый чугун наиболее распространен в маши­ ностроении. Хорошо отливается, легко обрабаты­ вается всеми видами резания (за исключением шлифования). Легк.о опиливается, режется и об­ дирается. Плохо переносит ударные нагрузки, не куется и не штампуется. Сварка и пайка затруд-

32

а

Рис. 1. Вид пучка искр стали различного состава

нптелыіы. В отдельных случаях подвергается термическом обработке.

В сером чугуне весь углерод или большая его часть содержится и свободном состоянии — п виде отдельных включений графита различной формы (чаще пластинчатой или чешуйчатой). Наличие углерода в свободном состоянии придает излому чугуна серый цвет и крупнозернистое строение.

Серые чугуны имеют примерно следующий химический состав в процентах: углерода 3,2-3,6; кремния 1,7-3,0; марганца ^ 0 ,5 ; фосфора ^ 0 ,5 ;

серы <с;0,12.

Серый чугун маркируется по ГОСТ 1412—54 по буквенно-цифровой системе. Так, например, се­ рый чугун СЧ18—36 расшифровывается так: «СЧ» — серый чугун, первые две цифры «18» ука­ зывают на предел прочности при растяжении в кг/мм2; следующие две цифры «36» — предел прочности при изгибе в кг/мм2.

ГОСТом 1412—54 предусматриваются следую­ щие марки: СЧ00, СЧ12-28, СЧ15-32, СЧ18-36, СЧ21-40, СЧ24-44, СЧ28-48, СЧ32-52, СЧ35-56, СЧ38-60.

Иногда серый чугун модифицируют специаль­ ными присадками. Модифицированный серый чу­ гун представляет собой малоуглеродистый и пнзкокремннстый чугун с добавкой 0,2—0,5% ферро­ силиция. Такой чугун обладает высокой износоустойчивостью и применяется для детален,

Таблица 7

Применение серого чугуна в машиностроении

34

работающих в тяжелых условиях на износ. В сельскохозяйственном машиностроении из моди­ фицированного серого чугуна изготовляют ше­ стерни, звездочки, храповики, втулки и т. п.

Для отличия модифицированного чугуна от обыкновенного серого впереди соответствующей марки серого чугуна добавляется буква М (на­ пример, МСЧ18-36).

Белый чугун обладает большой твердостью и не обрабатывается резанием. Углерод здесь нахо­ дится в связанном состоянии — в химическом соединении (цементит). Его применяют, главным образом, для отливки деталей с последующим от­ жигом на ковкий чугун, например, мельничных шаров, вагонных колес, прокатных валков.

Ковкий чугун получается из отливок белого путем длительного отжига при высоких темпера­ турах (1000°С). Ковкий чугун по сравнению с се­ рым лучше выдерживает ударные нагрузки, ме­ нее хрупок, обладает большей вязкостью и проч­ ностью. По механическим свойствам он занимает промежуточное положение между сталью и серым чугуном.

Ковкий чугун маркируется по ГОСТу 1215—59. Например, ковкий чугун марки КЧЗО-6 расшифро­ вывается так: «КЧ» — ковкий чугун, первые.две цифры «30» обозначают предел прочности при растяжении в кг/мм2, вторая цифра «6» — относи-

КЧ35-10 Детали сельхозмашин, которые дол­ жны обладать высокой прочностью и износостойкостью при возможно боль­ шей вязкости: шестерни, храповые ко­ леса, кронштейны, кулисы.

КЧ37-12 Детали сельхозмашин, которые дол­ жны обладать большой пластично­ стью и вязкостью: головки шатуна, пальцы, втулки, стопорные кольца, пальцы режущего аппарата косилок.

тельное удлинение на образце диаметром 16 мм

в%•

Втабл. 8 приведены основные марки ковкого

чугуна и их применение.

ГОСТом 7293—54 предусматриваются следую­ щие мирки высокопрочного чугуна: ВЧ45-0;

ВЧ50-15; ВЧ60-2; ВЧ45-5; ВЧ40-10. Маркировка его аналогична маркировке ковкого чугуна, с той

36

лишь разницей, что буква «В» означает высоко­

прочный.

Антифрикционный чугун отличается хорошим сопротивлением износу и низким коэффициентом трения. Применяется для изготовления подшипни­ ков скольжения взамен бронз.

ГОСТом 1585—57 предусматриваются следую­ щие марки чугуна: АСЧ1; АСЧ2; АСЧЗ; АВЧ1; АКЧ1; АКЧ2.

Антифрикционные чугуны марок АСЧЗ; АСЧ2; ЛКЧ2 предназначены для работы в паре с валом, который не подвергался термической обработке, остальные с термически обработанным.

Высокопрочный чугун получают присадкой в жидкий чугун, разлитый в ковш, небольших доба­ вок магния (0,03—0,07%). Под воздействием маг­ ния графит в процессе кристаллизации принимает не пластинчатую, а шаровидную форму.

Такой чугун обладает хорошим сопротивлени­ ем износу и высокими антифрикционными свой­ ствами.

Отливки из высокопрочного чугуна широко ис­ пользуются в различных отраслях народного хо­ зяйства. В автостроении и дизелестроении, напри­ мер, его применяют для изготовления коленчатых валов, крышек, цилиндров и других деталей. В ряде случаев деталь сложной конфигурации из чугуна конструктивно оказывается более прочной, чем простая по конфигурации деталь из стали.

37

6.Цветные металлы и сплавы

Вмашиностроении и ремонтном деле наиболее часто используются алюминий, свинец, цинк, оло­ во. Эти цветные материалы применяются как в чистом виде, так и в виде сплавов.

Медь обладает высокой электротеплопроводно­ стью и сопротивляемостью коррозии (окислению). Ее можно ковать в горячем и холодном состоя­ нии, она хорошо подвергается волочению на тон­ чайшую проволоку и штамповке в холодном со­ стоянии. Твердости, жесткость и прочность меди резко повышаются после наклепа. После отжига медь приобретает вязкость и пластичность.

Вчистом виде медь применяется главным об­ разом в электротехнике и в машиностроении, ча­ ще всего же используются сплавы на основе меди.

Латунь, сплав меди с цинком, широко приме­

няется в промышленности. Она поддается ковке, обработке резанием, хорошо штампуется, прессует­ ся, подвергается волочению в холодном и горячем состоянии, хорошо сопротивляется коррозии. Ме­ ханические свойства латуни лучше, чем у меди. Ее можно никелировать и оксидировать, получая гладкую зеркальную поверхность.

38

сительное удлинение латуни при неизменной твер­ дости. Максимальной пластичностью обладает ла­ тунь, содержащая 30% цинка. Если же его более 39%, пластичность сплава резко снижается, а прочность увеличивается. Содержание цинка свы­ ше 42% резко ухудшает механические свойства латуни.

Чтобы придать латуни особые свойства или увеличить ее прочность, вводят добавочные леги­ рующие элементы (никель, бериллий, олово, сви­ нец). Количество легирующих элементов обычно не превышает 7—8%. Легированная специальная латунь по прочности равноценна среднеуглероди­ стой стали.

Марка латуни обозначается начальными бук­ вами названия основных легирующих элементов, входящих в латунь, и цифрами, указывающими на содержание меди: например, марка Л62 обо­ значает латунь с содержанием меди 62%, осталь­ ное цинк и др. Марка ЛМц58-2 обозначает, что латунь марганцовистая с содержанием меди 58%. марганца 2%, остальное цинк.

Латуни марок Л68 и Л62 применяются глав­ ным образом в виде листов и лент для изделий, изготовляемых глубокой штамповкой. В деталях, требующих высокой чистоты поверхности обра­ ботки, лучше применять латунь ЛС59-1. Специаль­ ные сорта латуней, содержащие дополнительные

39

элементы: алюминий, марганец, никель — приме­ няют главным образом в литом виде.

Бронза—■это сплав меди с различными элемен­ тами: оловом, никелем, кремнием и др. Оловянистая бронза, содержащая олова более 5—6%, не прокатывается и не куется, применяется исключи­ тельно в литом виде. Высокие литейные качества бронзы обусловливаются малой усадкой. Если в сплаве олова 10% и более, он является одним из лучших антифрикционных материалов и широко применяется для изготовления гіодшипников.

Для лучшей обрабатываемости в бронзу вво­ дят 3—5% свинца. Фосфор вводится как раскис­ литель. При наличии около одного процента фос­ фора бронзу называют фосфористой. Фосфор повышает антифрикционное свойство сплава.

Бывают алюминиевые, кремниевые, бериллиевые и др. бронзы. У оловянистой усадка меньше, чем у алюминиевой, кремниевой и бериллиевой. Но алюминиевая и кремниевая бронзы по меха­ ническим свойствам лучше. Кремнецинковая брон­ за обладает лучшей жидкотекучестью. Бериллиевая отличается от остальных высокой твердостью и упругостью.

Алюминиевые .бронзы применяются для изго­ товления главным образом мелких, но ответст­ венных деталей (фланцы, шестерни и т. д.). Крем­ ниевые—как заменители оловянистых. Бериллиевая марки Бр.Б2 (2% бериллия) обладает высо­

40