Что такое чугун – состав, виды и применение - Строительный журнал "Своими руками"

Чугун – общее название сплавов железа с углеродом (2,14-6,67 %). Традиционно его производят в доменной печи – переплавляют руду с различными добавками.

Чугуны эти заметно различаются не только по внешнему виду (белый, серый и даже зеркальный чугун) – разделение идет по физико-техническим характеристикам. Все механические и технологические свойства чугуна зависят от его химического состава и последующей термической обработки.

Использование видов чугуна заэвтектического состава очень ограничено – типичный состав чугуна имеет составляющие как на схеме:

Что такое чугун – состав, виды и применение

Базовый состав чугуна (Fe+C+Si) может быть улучшен удалением вредных примесей и/или снижением их влияния на свойства сплава:

Марганец (Mn) повышает устойчивость цементита, но это воздействие можно нивелировать более высоким содержанием кремния (Si).
Сера (S) попадает в чугун из руды и топлива, делает сплав более тугоплавким и склонным к формированию пузырей в отливках и дальнейшему возникновению трещин – несомненно, вредный компонент чугуна.
Влияние фосфора (Р) – неоднозначно, зависит оно от концентрации. В малых количествах (до 0,2 %) фосфор способствует жидкотекучести расплава и повышает качество литья, а при высоких концентрациях (1,0 % и более) фосфор образует хрупкие соединения, которые сильно снижают механическую прочность литого изделия.

В зависимости от химического состава при кристаллизации расплава формируется чугун с различными типами структуры и, соответственно, – различными свойствами.

Виды чугуна и особенности применения

Существует несколько классификаций видов чугуна – по разным признакам, учитывающим определенный набор характеристик материала.

Расположение в диаграмме состояния Fe-C	доэвтектический – 2,14%...4,2 % С; эвтектический – около 4,3 % С; зааэвтектический – 4,4... 6,67 % С
Состояние и форма углерода в структуре материала	карбид железа в белом чугуне, пластинчатый графит в сером, углерод представлен в виде графита и карбида в половинчатом, графит в виде хлопьев в ковком чугуне, шаровидная форма графита в высокопрочном чугуне.
Структура металлической матрицы	В зависимости от содержания углерода в чугуне формируются при кристаллизации типы структур – перлито-цементитная, перлитная, феррито-перлитная, ферритная.
Химический состав	нелегированный – без примесей и технологическим содержанием марганца до 2 %, кремния – до 4 %; легированный чугун может содержать хром, никель, марганец и в зависимости от количества легирующих компонентов (меньше 2,5 %, до 10 % и более 10 %) разделяться по степени легирования на низко-, средне- и с высокой степенью легирования сплавы.
Эксплуатационные свойства сплава	конструкционный и чугун со специальными свойствами – для художественного литья, антифрикционный, со специальными магнитными свойствами, износо-, жаро- и коррозионностойкий и пр.

Химический состав чугуна и его структура после кристаллизации решающее влияние при выборе области применения сплава.

Применение чугуна

Металлургические комбинаты Украины производят чугун передельный по ДСТУ 3133-95/ ГОСТ 805-95

с маркировкой ПЛ1, ПЛ2 – готовый к применению материал для изготовления/литья метизов и/или металлоконструкций;
с маркировкой П1, П2 – сырье для выплавки стали, вместе с другими компонентами шихты загружается в сталеплавильный агрегат.

Широкое использование литейного чугуна обусловлено технологическими и эксплуатационными характеристиками материала:

превосходные литейные качества – можно получить отливку самой сложной формы;
прочность изделий из чугуна сочетается с высокая износостойкостью; твердую поверхность, износостойкость.
материал хорошо поддается обработке резанием;
долговечный материал с длительным сроком эксплуатации;
простая утилизация.

Меткомбинаты Группы МЕТИНВЕСТ производят чугун по ДСТУ 3133-95/ ГОСТ 805-95 для реализации через глобальную сбытовую сеть на всех континентах – 38 офисов на 4 континентах. Отечественные предприятия промышленного сектора, специализирующиеся на переработке и производстве металла, могут приобрести в Украине сертифицированный чугун от МЕТИНВЕСТ через сеть металлобаз компании, имеющих локацию во всех областях Украины.