Серый чугун

Серый чугун представляет собой чугун с графитом пластинчатой формы. Свое название он получил по виду излома, имеющего серый цвет. Образование графита пластинчатой формы происходит при очень медленном охлаждении чугуна как в процессе самой кристаллизации, так и при дальнейшем охлаждении затвердевшей отливки. Серые чугуны являются хрупким материалом (5 < 0,5%) и обладают низкой прочностью (σв), уступающей прочности стали Ст3. Серые чугуны получают па различной металлической основе: ферритной, ферритно-перлитной и перлитной. Марки и свойства серых чугунов приведены в табл. 7.3.

Серые ферритные чугуны содержат 3,6...3,7% углерода и 2,4...2,6% кремния. Их получают в крупных отливках с толщиной стенки свыше 25 мм. В структуре этих чугунов присутствуют феррит и крупные графитные включения (пластины). Ферритные чугуны имеют наиболее низкую среди чугунов прочность и применяются для изготовления слабонагруженных деталей (крышки, фланцы, маховики, корпуса редукторов и насосов, суппорты, тормозные барабаны и т.п.).

Серые ферритно-перлитные чугуны имеют структуру, состоящую из феррита, перлита и графита пластинчатой формы; содержат до 3,3...3,5% углерода и 1,4...2,2% кремния. Существенное снижение содержания кремния приводит к тому, что графитизация проходит частично; сохраняется часть нераспавшегося цементита, входящего в состав перлита. В результате количество графитных включений и их размеры уменьшаются. Эти обстоятельства и присутствие в металлической основе более прочного (по сравнению с ферритом) перлита приводят к повышению прочности таких чугунов. Из ферритно-перлитных чугунов изготав-

Таблица 7.3

Марки и механические свойства серых чугунов

Чугун	ОГЛАВЛЕНИЕ, % масс.		Механические свойства		Структура металлической основы
	C	Si	σв, МПа	δ, %
СЧ 10	3,5...3,7	2,2...2,6	100	<0,5	Феррит
СЧ 15	3,4...3,6	2,0...2,4	150	<0,5
СЧ 20	3,3...3,5	1,4...2,2	200	<0,5	Феррит +
СЧ 25	3,2...3,4	1,4...2,2	250	<0,5	+ перлит
СЧЗО	3,0...3,2	1.1...1,3	300	<0,5	Перлит
СЧ 35	2,9...3,0	1.0...1,1	350	<0,5

ливают детали, работающие при повышенных нагрузках: блоки цилиндров, картеры двигателей, поршни, барабаны сцепления, станины станков и др.

Серые перлитные чугуны содержат 2,9...3,2% углерода и 1,0...1,3% кремния. При таком невысоком суммарном содержании углерода и кремния (особенно низка концентрация последнего) не происходит распада цементита, присутствующего в перлите. Структура таких чугунов состоит из перлита и более мелких пластин графита, в меньшей степени разобщающих металлическую основу. Количество графитных включений невелико, поскольку значительная часть углерода (0,8%) находится в цементите перлита. В результате перлитные чугуны имеют более высокую прочность и применяются для изготовления деталей, работающих при высоких нагрузках и в условиях износа: зубчатых колес, гильз блоков цилиндров, распределительных валов, станин мощных станков, деталей металлургического оборудования и др.

Микроструктуры серых чугунов приведены на рис. 7.3. Серые чугуны обозначаются буквами СЧ и цифрами, показывающими прочность при растяжении (σв) [кгс/мм2].