Белый чугун имеет на изломе белый
или светло-серый цвет, углерод в нем находится в химически связанном
состоянии в виде карбида железа — цементита. Белый чугун обладает
высокой твердостью и очень хрупок, практически не поддается механической
обработке.
Серый чугун отличается на изломе
серым цветом. Часть углерода в низкопробном сером чугуне содержится в виде
пластинчатого графита, а основная металлическая часть в виде феррита
и перлита. Если же графит в чугуне находится в виде хлопьев, что
достигается специальной термической обработкой, то такой чугун называется
ковким и его свойства выше, чем у обычного серого чугуна. Наиболее
качественными и прочными являются чугуны, у которых графит имеет
шаровидную форму, получаемую в результате добавления в сплав легирующих
элементов и продувания через жидкий чугун азота. Такой чугун
называется высокопрочным.
При изготовлении конструкций,
включающих чугунные детали, сварка в местах их сопряжения, как правило, не
применяется. Сварка иногда может применяться как вынужденная мера при
восстановлении чугунных деталей, так как при сварке чугуна неизбежно
возникают трудности, обусловленные структурой и свойствами этого
материала.
При неравномерном прогреве или
охлаждении в чугуне возникают неизбежные внутренние напряжения. В
сочетании с отсутствием площадки текучести и низкой пластичностью чугуна
при сварке внутренние напряжения приводят к появлению трещин,
возникающих как в целом металле, так и в металле шва. При высоких
скоростях охлаждения чугун склонен закаляться с образованием твердых
закалочных структур. Закалочные структуры приводят к образованию
закалочных напряжений и образованию трещин. При быстром охлаждении места
сварки на границе сварного шва и основного металла образуется тонкая
отбеленная прослойка. Под влиянием растягивающей силы, возникающей
при охлаждении сварного соединения, отбеленная прослойка стремится к
откалыванию от основного металла вместе с наплавленным металлом или же
вызывает трещину по границе шва.
Лучше всего поддаются свариванию
высокопрочные и ковкие чугуны. Серые мелкозернистые чугуны
свариваются лучше, чем крупнозернистые. Плохо свариваются так
называемые черные чугуны,
