50 -г- 70 кГ/мм2; 6 = 5-:- 10%). Такие чугуны относят к высокопрочным. Модифицирование кальцием, алюминием и другими элементами способствует также образованию включений графита круглой формы — розеточиой, крабовидиой и др.,что благоприятно сказывается на механических свойствах чугуна.

Вторым важным фактором, определяющим свойства серого чугуна, является его металлическая основа. В зависимости от степени графитизации и полноты распада цементитных выделений можно получить различную металлическую основу чугуна: перлитную, перлито-ферритную, ферритную. Наиболее часто встречаются серые чугуны с перлито-ферритной основой.

Плотность чугунов разного типа лежит в пределах 7—7,3 г/см3. С ростом температуры она уменьшается и при температуре плавления составляет 6,6—6,9 г/см3. Теплоемкость чугуна равна 0,12— в, 13 кал/(г • °С). Теплопроводность его 0,12—0,14 кал/см- сек • °С, при этом она уменьшается с повышением температуры. Литейная усадка чугуна в зависимости от марки различна (табл. 48). Как видим, наибольшая литейная усадка характерна для белого чугуна. У серых чугунов эта величина значительно меньше, чем у углеродистых и аустенитных сталей. Чугуны в жидком состоянии отличаются повышенной жидкотекучестью.

Литейная усадка чугунов и некоторых сталей

| Свариваемость серого чугуна. Сварку чугуна используют главным образом как средство ремонта. При этом исправляемые сваркой Дефекты могут быть двух групп: дефекты литья (раковины, недоливы, рыхлоты, трещины) и дефекты, возникшие в процессе эксплуатации (трещины, поломки деталей и др.).

В общем случае качественно выполненное сварное соединение $3 чугуна должно удовлетворять по меньшей мере трем основным требованиям: обладать механической прочностью, плотностью и легко обрабатываться обычным режущим инструментом. В зависимости от типа конструкции и условий эксплуатации требования к сварному соединению увеличиваются (ростоустойчивость, жаростойкость и т. п.). Однако особенности строения и физико-химических свойств чугуна чрезвычайно усложняют выполнение перечисленных требований.

, Чугун относится к трудносвариваемым металлам, что обусловлено такими причинами:

1.При высоких скоростях охлаждения, характерных для большинства способов сварки, в металле шва или в околошовной зоне появляются участки отбеленного чугуна, т. е. цементитные выделения той или иной формы в различном количестве. Высокая твердость этих участков (НВ 500) очень затрудняет их механическую обработку.

2.В условиях местного неравномерного нагрева металла появление значительных собственных напряжений вызывает образование трещин в металле шва и околошовной зоны, что связано с малой прочностью и пластичностью чугунов гообще.

3,0 3.5 4.0 4,5 С.%

Рис. 213. Структурные превращения в зоне термического влияния при свар» ке чугуна (по П. С. Елистратову).

3.Интенсивное газовыделение из сварочной ванны (образование СО, 502, выделение Н2 и др.) становится причиной возникновения пор в металле наплавки.

4.Повышенная жидкотекучесть чугунов и почти мгновенный их переход из твердого состояния в жидкое позволяют сваривать чугун только в нижнем положении, часто с предварительной зафор-мовкой участка сварки.

Чтобы изучить структурные превращения при сварке серых чугунов, следует воспользоваться тройной диаграммой состояния Ре—С—Б!, связав ее с участками зоны термического влияния при помощи кривой распределения максимальных температур. Такая диаграмма с разрезом в точке, соответствующей 2,5% 51, изображена на рис. 213. Анализ структурных превращений дан для чугуна с содержанием 3% С.

Как видим, при сиарке чугуна зона термического влияния состоит из 4-х характерных участков:

361