Высокопрочный чугун с шаровидным (вермикулярным) графитом обладает хорошими литейными свойствами - высокой текучестью, незначительной склонностью к образованию трещин. В то же время склонность к образованию усадочных трещин и литейных напряжений выше чем у серого чугуна с пластинчатым графитом и соответствует уровню стали и ковкого чугуна. Высокие физико-механические свойства высокопрочного чугуна обусловлены шаровидной формой графита. Образование графита шаровидной формы зависит от многих факторов- состава металла, условий модифицирования, условий плавки. Большое влияние на образование шаровидного графита оказывает содержание магния и других сфероидизаторов и скорость охлаждения отливок – чем больше скорость, тем более правильная шаровидная форма графита и меньше его размеры. Марки и механические свойства чугуна с вермикулярным(шаровидным) графитом должны соответствовать ГОСТ 7293-85.
Таблица 86. Марки и механические свойства чугунов с шаровидным графитом
(ГОСТ 7293-85).
Марка чугуна |
Временное сопро- тивление при растяжении, МПа (кгс/ мм 2 ) |
Условный предел текучести, МПа (кгс / мм 2 ) |
Относитель ное удлинение, %, не менее |
Твердость по Бринеллю, НВ |
ВЧ 35 |
350 (35) |
220 (22 ) |
22 |
140 -170 |
ВЧ 40 |
400 (40) |
250 (25 ) |
15 |
140 – 202 |
ВЧ 45 |
450 (45) |
310 (31 ) |
10 |
140 – 225 |
ВЧ 50 |
500 (50) |
320 (32 ) |
7 |
153 – 245 |
ВЧ 60 |
600 (60) |
370 (37 ) |
3 |
192 – 277 |
ВЧ 70 |
700 (70) |
420 (42 ) |
2 |
228 – 302 |
ВЧ 80 |
800 (80) |
480 (48 ) |
2 |
248 – 351 |
ВЧ 100 |
1000 (100) |
700 (70 ) |
2 |
270 - 360 |
Рекомендуемый химический состав высокопрочного чугуна с шаровидным графитом приведен в табл. 87.
Таблица 87. Рекомендуемый химический состав высокопрочного чугуна (ГОСТ 7293-85 ).
Марка чугуна |
Массовая доля элементов, % |
||||||||||
углерод |
кремний |
мар га нец |
фос фор |
сера |
хром |
медь |
|||||
Толщина стенки отливки, мм |
не более |
||||||||||
до 50 |
св.50 до 100 |
св. 100 |
до 50 |
св.50 до 100 |
св. 100 |
||||||
ВЧ 35 |
3,3-3,8 |
3,0-3,5 |
2,7-3,2 |
1,9-2,9 |
1,3-1,7 |
0,8-1,5 |
0,2-0,6 |
0,1 |
0,02 |
0,05 |
- |
ВЧ 40 |
3,3-3,8 |
3,0-3,5 |
2,7-3,2 |
1,9-2,9 |
1,2-1,7 |
0,5-1,5 |
0,2-0,6 |
0,1 |
0,02 |
0,1 |
- |
ВЧ 45 |
3,3-3,8 |
3,0-3,5 |
2,7-3,2 |
1,9-2,9 |
1,3-1,7 |
0,5-1,5 |
0,3-0,7 |
0,1 |
0,02 |
0,1 |
- |
ВЧ 50 |
3,2-3,7 |
3,0-3,3 |
2,7-3,2 |
1,9-2,9 |
2,-2,6 |
0,8-1,5 |
0,3-0,7 |
0,1 |
0,02 |
0,15 |
- |
ВЧ 60 |
3,2-3,6 |
3,0-3,3 |
- |
2,4-2,6 |
2,4-2,8 |
- |
0,4-0,7 |
0,1 |
0,02 |
0,15 |
0,3 |
ВЧ 70 |
3,2-3,6 |
3,0-3,3 |
- |
2,6-2,9 |
2,6-2,9 |
- |
0,4-0,7 |
0,1 |
0,015 |
0,15 |
0,4 |
ВЧ 80 |
3,2-3,6 |
- |
- |
2,6-2,9 |
- |
- |
0,4-0,7 |
0,1 |
0,01 |
0,15 |
0,6 |
ВЧ 100 |
3,2-3,6 |
- |
- |
3,0-3,8 |
- |
- |
0,4-0,7 |
0,1 |
0,01 |
0,15 |
0,6 |
Отливки из высокопрочного чугуна имеют широкое применение в промышленном производстве. Высокопрочный чугун ВЧ 40, ВЧ 45 и ВЧ 50 используют для отливок деталей прокатного и кузнечно-прессового оборудования массой от 300 до 7800 кг, деталей дробильно-размольного оборудования массой до 7000 кг, деталей турбин массой до 365 тонн, для изготовления коленчатых валов двигателей массой 10-2000 кг и более. Высокопрочный чугун марок ВЧ 60 и ВЧ 70 используют для отливок деталей зубных передач и подъемно-транспортного оборудования, несущих переменные нагрузки.