Курсовая работа: Технология получения и обработки заготовок

В сравнении с СЧ20 Сталь 20Л обладает более высокой прочностью, лучше обрабатывается резанием. Но с другой стороны в качестве материала для выполнения детали, удовлетворяющему условиям задания, вполне подходит серый чугун. Так как производство серого чугуна является более экономичным по сравнению со Сталью 20Л, то целесообразно использовать именно этот материал.

Химический состав СЧ20, приведён в таблице 2.

Таблица 2 – Химический состав чугуна СЧ20, %

	Содержание элементов (массовая доля), %
Элемент	C	Si	Mn	P	S	Cu	Ni	Cr
CЧ 20	3,10–3,60	1,80–2,70	0,50–0,80	0,30–0,65	0,12–0,15	–	–	–

Обычный промышленный чугун содержит те же примеси, что и углеродистая сталь, т.е. марганец, кремний, серу и фосфор, но в большем количестве, чем сталь. Эти примеси существенно влияют на условия графитизации и, следовательно, на структуру и свойства чугуна.

Кремний особенно сильно влияет на структуру чугуна, усиливая графитизацию. Содержание кремния в чугунах колеблется в широких пределах: от 0,3–0,5 до 3–5%. Изменяя содержание кремния, можно получить чугуны, совершенно различные по свойствам и структуре – от малокремнистого белого до высококремнистого ферритного (серого с пластинчатым или высокопрочного с шаровидным графитом).

Марганец в отличие от кремния препятствует графитизации или, как говорят, способствует отбеливанию чугуна.

Сера также способствует отбеливанию чугуна, но одновременно ухудшает литейные свойства (в частности, снижает жидкотекучесть), поэтому содержание серы в чугуне лимитируется: верхний предел для мелкого литья 0,08%, для более крупного, когда можно допустить несколько худшую жидкотекучесть, до 0,1 – 12%.

Фосфор практически не влияет на процесс графитизации. Однако фосфор – полезная примесь в чугуне, так как он улучшает жидкотекучесть. Это объясняется образованием относительно легкоплавкой тройной эвтектики, плавящейся при 950° С. В момент затвердевания эвтектика состоит из аустенита, обогащенного фосфором, цементита и фосфида железа (Fe₃ P).

Твердые участки фосфидной эвтектики повышают общую твердость и износоустойчивость чугуна.

Основные литейные свойства чугуна приведены в таблице 3.