Классификация железоуглеродистых сплавов

По содержанию углерода делятся на:

1. Техническое железо (до 0, 02 % С)

2. Стали (от 0, 02 до 2, 14 % С):

а) доэвтектоидные от 0, 2 до 0, 8 % С	б) эвтектоидная = 0, 8 % С	в) заэвтектоидные от 0, 8 до 2, 14 % С
	только перлит (механическая смесь из кристаллов феррита и цементита)	перлит (темный фон) + цементит вторичный в виде цементитной сетки
× 800	× 10 000	× 800

3. Чугуны (от 2.14 до 6.67 % С):

а) доэвтектические от 2, 14 до 4, 3 % С	б) эвтектический = 4, 3 % С	в) заэвтектические от 4, 3 до 6, 67 % С
перлит (темный фон) + ледебурит (пестрый фон)	только ледебурит (механическая смесь перлита и цементита)	цементит первичный (белые кристаллы) + ледебурит (пестрый фон)
× 300	× 300	× 300

Маркировка и получение чугунов

Классификация чугунов:

1) по состоянию углерода

– белый чугун – весь углерод в связанном состоянии в виде химического соединения Fe₃C (цементита); получается при относительно быстром охлаждении расплава; не маркируется, так как в «чистом виде» в машиностроении не используется ввиду очень высокой хрупкости;

– серый чугун – практически весь углерод или большая часть углерода находится в свободном состоянии в виде графита, в связанном состоянии (в форме цементита) углерода содержится не более 0, 8 %; получается при относительно медленном охлаждении; маркируется в зависимости от формы графитовых включений.

2) по форме графитовых включений

– серый (а); получается при замедленном охлаждении; форма графита – пластинчатая; маркируется С Ч10, где цифра обозначает предел прочности при растяжении, т.е. σ _В≈ 10 кг/мм².

– ковкий (б); получается при отжиге белого чугуна; форма графита – хлопьевидная; маркируется К Ч35-10, где цифры обозначают: первая – предел прочности при растяжении (σ _В≈ 35 кг/мм²), а вторая – относительное удлинение (δ ≈ 10 %);

– высокопрочный (в); получается при модифицировании расплава перед разливкой; форма графита – шаровидная; маркируется В Ч60-2, где цифры обозначают: первая – предел прочности при растяжении (σ _В≈ 60 кг/мм²), а вторая – относительное удлинение (δ ≈ 2 %)

а	б	в

Влияние формы графитных включений на свойства чугунов: графит имеет низкую механическую прочность. Места его залегания можно рассматривать как внутренние надрезы, нарушения сплошности. Следовательно, наиболее неблагоприятной является пластинчатая форма включений, а наиболее благоприятной - шаровидная. Отсюда следует, что чугун с пластинчатым графитом обладает меньшей прочностью. Чугуны с шаровидной формой графита являются самыми прочными из чугунов. Форма графита в виде хлопьев является основной причиной высоких прочностных и пластических характеристик ковкого чугуна.

3) по металлической матрице (основе)

а) на ферритной основе	б) на феррито-перлитной основе	в) на перлитной основе
СЧ12	СЧ18	СЧ36

Влияние структуры металлической основы на свойства чугунов: прочностные свойства выше у материала с перлитной основой, ниже – с ферритной основой. Следовательно, чем больше в структуре чугуна перлита, тем выше его прочностные характеристики.