Властивості - висока твердість НВ 450-550, висока крихкість і дуже погана оброблюваність ріжучим інструментом. Висока твердість білого чавуну забезпечує його високу зносостійкість, в тому числі і при впливі абразивних середовищ. Це властивість білих чавунів враховується при виготовленні з них поршневих кілець.
Білі чавуни дуже крихкі і тверді, з працею відливаються і обробляються інструментом.
Цементит надає світлий відтінок зламу (звідси назва) цих чавунів, робить їх дуже твердими і тендітними, не здатними протистояти розтягуються, изгибающим і особливо ударних навантажень [1]. Тому їх застосування дуже обмежено.
Отримання - Отримують білий чавун за рахунок різкого охолодження виливків.
Хімічний склад білого чавуну:
Вуглець C 2,6 - 3,1%
Кремній Si 0,5-1,5%
Марганець Mn 0,25-1,0
Структура - це чавуни без графіту, у них практично весь вуглець знаходиться в хімічно зв'язаному стані у вигляді цементиту Fe3 С.
Евтектичних чавун містить 4,3% вуглецю. Структура його полягає повністю з ледебуріта.
У заевтектичних чавуні міститься більше 4,3% вуглецю (до 6,67%). Його структура складається з первинного цементиту, що виділився з рідини, і ледебуріта.
За рівноважної структурі білі чавуни підрозділяють на доевтектічекіе, евтектичних і заевтектичних.
Білий доевтектичний чавун
Мал. 2. Мікроструктура білих чавунів (зліва схематичне зображення):
а) доевтектичний; б) евтектичних; в) заевтектичних
Маркування - У білих чавунів не встановлена.
Переробний чавун (ГОСТ 805-95) - це первинний сплав заліза, виплавлений в доменній печі і йде (в рідкому або твердому вигляді) в переробку (переділ) на сталь.Он містить знижена кількість кремнію і марганцю.
Маркуються переробні чавуни наступним чином:
1. переробний чавун - П1, П2;
2. переробний чавун для виливків - ПЛ1, ПЛ2,
3. переробний фосфористий чавун - ПФ1, ПФ2, ПФ3,
4. переробний високоякісний чавун - ПВК1, ПВК2, ПВК3.
· Передільний чавун призначений для подальшого переділу в сталь або переплавлення в чавуноливарних цехах при виробництві виливків.
· Застосовують головним чином для відливання деталей з подальшим тривалим графітізірующімотжігом на ковкий чавун.
· Незначно застосовується в техніці і абсолютно не використовується в будівництві. З них роблять деталі гідромашин, пескометом і інших конструкцій, що працюють в умовах підвищеного абразивного зношування.
Поверхнева твердість до 420 НВ
Мелють тіла - КУЛІ. Цільпебси призначені для подрібнення руд, породи, клінкеру та інших матеріалов.Проізводятся з білого чавуну. Cтруктура білого чавуну виходить по всьому перетину кулі або циліндра за рахунок контрольованого змісту вуглецю і кремнію в чавуні при помірній швидкості охолодження виливків у піщано формі. Завдяки цьому не виникають термічні напруги в мелють тілах і забезпечується хороша стійкість від розколювання і загальна зносостійкість тіл, що мелють.
Вибілені і інші чавуни
Різновидом білих чавунів є вибілені чавуни. Поверхневі шари виробів з таких чавунів мають структуру білого (або половинчастого) чавуну, а серцевина - сірого чавуну. Отбел на деяку глибину (12. 30 мм) отримують шляхом швидкого охолодження поверхні (наприклад, виливок чавуну в металеві або піщані форми). Для зняття структурних напружень, які можуть привести до утворення тріщин, виливки піддають нагріванню при 500. 550 ° С. Висока зносостійкість вибілених чавунів обумовлена твердістю поверхні, що досягає 400. 500 HV. З вибіленого чавуну виготовляють прокатні валки листових станів, колеса, кулі для млинів та ін.
Вибілені - виливки, поверхня яких складається з білого чавуну, а всередині сірий або високоміцний чавун.
Мають високу поверхневу твердість (950 ... 1000 НВ) і дуже високу зносостійкість. Використовуються для виготовлення прокатних валів, вагонних коліс з вибіленим ободом, куль для кульових млинів.
Назва -ізлом чавуну має сірий колір (через велику кількість графіту).
Отримання - Сірі чавуни отримують при повільному охолодженні виливків зі звичайними швидкостями, характерними для піщаних форм.
Хімічний склад цього чавуну може змінюватися в деяких межах за змістом вуглецю, кремнію, марганцю, сірки і фосфору в залежності від призначення виливки і товщини її стінки.
Сірий чавун відливається різних марок за хімічним складом і механічними властивостями.
Форма графіту - графіт має пластинчасту форму.
1. невисока міцність,
2. знижує міцність чавуну.
1. Чим менше графітових включень і вище їх дисперсність, тим більше міцність чавуну.
2. Графітові включення викликають зменшення межі міцності чавуну при розтягуванні.
3. На міцність при стисненні і твердість чавуну частки графіту практично не впливають.
4. Властивість графіту утворювати мастильні плівки обумовлює зниження коефіцієнта тертя і збільшення зносостійкості виробів з сірого чавуну.
5. Графіт покращує оброблюваність різанням.
Наприклад, сірий чавун (пластинчаста форма графіту) має низькі показники механічних властивостей, так як платівки включень графіту грають роль концентратів напруг в литві.
Модифікування чавуну (білого, сірого, вибіленого) полягає в обробці його в рідкому стані невеликою кількістю легуючих присадок (феросиліцію, феромарганцю, силикокальция, магнію та ін.).
Наприклад, в звичайний низковуглеродний (2,8-3% С) і низькокремнистий (1,0-1,5% Si) чавун додається феросиліцій безпосередньо в ківш з рідким чавуном або в струмінь його на жолобі в кількості 0,2 - 0, 5% до ваги металу.
При цьому чавун за хімічним складом істотно не змінюється, однак різко поліпшуються його фізико-механічні властивості (табл. 106); підвищується міцність, зносостійкість, ударна в'язкість.
Структура -Формування мікроструктури чавуну залежить від його хімічного складу і швидкості охолодження (товщини) виливки. Структура металевої основи визначає твердість чавуну.