|
|
Черные металлы получаются из
железной руды, которая представляет собой окислы железа, смешанные с пустой
породой (земля, песок, глина, известняк и др.). Содержание железа в руде,
подвергающейся переработке, колеблется в пределах 48—72%.
Чугун — сплав железа с углеродом. Содержание * углерода в
чугуне от 1,7 до 6,7%. Однако практическое применение имеют чугуны с
содержанием углерода 3,5—4,5%.
Кроме углерода, в чугуне всегда содержатся примеси
кремния, марганца, серы и фосфора.
Кремний способствует образованию в чугуне свободного
углерода в виде графита, вследствие чего при плавке получается серый чугун.
Марганец препятствует выделению графита и удерживает
углерод в химически связанном состоянии с железом; поэтому при определенном
содержании марганца получается белый чугун.
Сера — вредная примесь, так как придает чугуну густоплав-
кость, а в отливках образует раковины; кроме того, сера придает металлу
хрупкость в нагретом состоянии.
Фосфор в. небольших количествах (0,2—0,3 %) необходим, особенно
в литейном чугуне, так как сообщает чугуну жадкоплав- кость. Наряду с этим
фосфор делает чугун хрупким и ломким в холодном состоянии. Фосфористые чугуны
с большим содержанием фосфора хорошо заполняют формы и поэтому применяются
для художественного литья.
Основные сорта чугунов — серый, белый, ковкий и
легированный.
Серый чугун — жидкоплавкий, хорошо заполняет формы, при
затвердевании дает малую усадку, легко .обрабатывается резанием. При
нагревании сохраняет свою твердость до температуры плавления, а затем быстро
переходит в жидкое состояние. Применяется для отливки блоков цилиндров,
поршневых колец, маховиков, ведущих дискоз сцепления, картеров коробок
передач и др.
Белый чугун (передельный) — густоплавкий, хрупкий и
настолько твердый, что трудно поддается обработке резанием. Перерабатывается
в сталь и применяется для изготовления ковкого чугуна.
Ковкий чугун по своим свойствам занимает среднее место
между чугуном и сталью. Допускает при правке небольшие изгибы, но никогда не
куется. Изделия из ковкого чугуна получаются путем отливки их из белого
чугуна с последующим длительным отжигом в течение нескольких десятков часов
при 950—1000°. Отливки из белого чугуна можно отжигать в нейтральной среде
(песок, шлак) или в окисленной среде (окалина, красный железняк) .
В первом случае углерод отделяется от железа в виде очень
мелких включений, остающихся в сплаве, а во втором — значительное количество
отделившегося углерода выгорает. После этого чугун становится менее хрупким и
хорошо поддается механической обработке. Из ковкого чугуна изготовляют шкивы
вентиляторов, педали сцепления и тормоза, ступицы колес, детали заднего моста
и др.
Легированный чугун представляет собой обычный серый чугун,
в котором содержатся специальные примеси других металлов: хром, никель,
молибден, ванадий, медь и др. Эти примеси повышают механические свойства
чугуна,, стойкость против коррозии, обгорания и истирания. Из легированного
чугуна изготовляют блоки цилиндров, гильзы блоков, головки блоков двигателей,
седла выпускных клапанов и другие ответственные детали.
|