Справочные данные по деталям машин

 

Главная

 

Отливки из серого чугуна (по ГОСТ 1412-85, ИСО и некоторым национальным стандартам)

 

Серый чугун технологичный материал, обладает хорошей жидкотекучестью, малой склонностью к образованию усадочных дефектов по сравнению с чугуном других типов. Из него можно изготовлять отливки самой сложной конфигурации с толщиной стенок от 2 до 500 мм.

В основу стандартизации серого чугуна (СЧ) заложены принципы регламентирования минимально допустимого значения временного сопротивления разрыву при растяжении.
Марки, механические свойства серого чугуна по ГОСТ 1412-85, ИСО 185 и национальным стандартам некоторых стран приведены в табл. 1-3.

По ГОСТ 1412-85 марка серого чугуна определяется показателем временного сопротивления чугуна при растяжении. Условное обозначение марки включает буквы СЧ - серый чугун и цифровое обозначение величины минимального временного сопротивления при растяжении в Мпа х 10-1:

СЧ 20 ГОСТ 1412-85.

Механические свойства серого чугуна обеспечиваются в литом состоянии или после термической обработки.

Поскольку значения прочности чугуна данной марки в отливке зависят от скорости охлаждения, определяемой толщиной стенки (диаметром) отливки, в стандартах приводятся минимальные значения σв в отдельно отлитых пробных заготовках других диаметров или сечений из СЧ каждой марки (табл. 2).

Классификация серого литейного чугуна по международному стандарту ИСО 185 включает шесть классов, устанавливаемых на основании результатов механических испытаний на растяжение образцов, вырезанных из различных литейных проб. Характерным показателем, определяющим марку чугуна, является временное сопротивление при растяжении σt образцов из отдельно отлитых цилиндрических проб диаметром 30 мм.

По стандарту Германии DIN 1691 в заказе на отливки должно быть однозначно указано является ли характерным свойством временное сопротивление при растяжении или твердость по Бринеллю? В зависимости от этого маркировка чугунов обозначается по-разному. Например:

Чугун DIN 1691-GG-25       или      Чугун DIN 1691-GG-210 НВ

Данные о временном сопротивлении при растяжении, приведенные в табл. 2, являются гарантированными в отливках.

Связь между толщиной стенки (2,5-80 мм) и твердостью отливки из различных марок СЧ представлена в DIN 1691 в регламентированном виде (табл. 2в), что позволяет правильно и точно устанавливать твердость для заданного интервала толщин стенок отливок.


Таблица 1. Отечественные марки серого чугуна и зарубежные аналоги

Россия,
 ГОСТ 1412-85

ИСО 185

Великобритания,
 BS 1452

Германия, 
DIN 1691

США, 
ASTM A 48

Япония, 
JIS G 5501

СЧ 10

100

100

GO-10

20 В

FC 100

СЧ 15

150

150

GG-15

25 В

FC 150

СЧ 18

-

180

-

-

-

СЧ 20

200

200

GG-20

ЗОВ

FC 200

СЧ 21

-

220

-

-

-

СЧ 24

-

-

-

-

-

СЧ 25

250

250

GG-25

35 В

FC250

-

-

-

-

40 В

-

СЧ 30

300

300

GG-30

45 В

FC 300

СЧ 35

350

350

GO-35

50 В

FC 350

 

Таблица 2. Механические свойства отечественных и зарубежных серых чугунов

Стандарт

Марка

чугуна

Толщина

стенки, мм

Временное сопротивление

при растяжении, МПа, не менее

Твердость НВ

 

 

ГОСТ 1412-85

СЧ 10

4
8
15
30
50
80
150

140
120
100
80
75
70
65

205
200
190
185
156
149
120

ИСО 185

100

2,5 - 10
10 - 20

120
 90

-
-

BS 1452

100

30

100

-

DIN 1691

GG-10

5 - 40

100

-

ASTM A 48

20В

30,5

138

-

JIS G 5501

FC 100

4 - 50

98,1

201

 

 

ГОСТ 1412-85

СЧ 15

4
8
15
30
50
80
150

220
180
150
110
105
90
80

241
224
210
201
163
156
130

 

ИСО 185

150

2,5 - 10
10 - 20
20 - 30
30 - 50

155
130
115
105

-
-
-
-

 

ИСО 185

150

20 - 40
40 - 80
80 - 150
150 - 300

120 * 
110 * 
100 * 
90 **

-
-
-
-

BS 1452

150

30

150

-

 

 

DIN 1691

GG-15

2,5 - 5
5 - 10
10 - 20
20 - 40
40 - 80
80 - 150
150 - 300

180
155
130
120
110
100
90***

-
-
-
-
-
-
-

ASTM A 48

25В

30,5

172

205

 

JIS G 5501

FC 150

4 - 8
8 - 15
15 - 30
30 - 50

186
167
147
127

241
223
212
201

ГОСТ 1412-85

СЧ 18

30

180

-

BS 1452

180

30

180

-

 

 

ГОСТ 1412-85

СЧ 20

4
8
15
30
50
80
150

270
220
200
160
140
130
120

255
240
230
216
170
163
143

 

ИСО 185

200

2,5 - 10
10 - 20
20 - 30
30 - 50

205
180
160
145

-
-
-
-

 

ИСО 185

200

20 - 40
40 - 80
80 - 150
150 - 300

170*
 150*
140**
130**

-
-
-
-

BS 1452

200

30

200

-

 

 

DIN 1691

GG-20

2,5 - 5
5 - 10
10 - 20
20 - 40
40 - 80
80 - 150
150 - 300

200 - 300
205
180
170
150
140
130 ***

-
-
-
-
-
-
-

ASTM A 48

З0В

30,5

207

-

 

JIS G 5501

FC 200

4- 8
8 - 15
15 - 30
30 - 50

235
216
196
167

255
235
223
217

ГОСТ 1412-85

СЧ 21

30

300

-

BS 1452

220

30

220

-

ГОСТ 1412-85

СЧ 24

30

240

-

 

 

ГОСТ 1412-85

СЧ 25

4
8
15
30
50
80
150

310
270
250
210
180
165
150

260
255
245
238
187
170
156

 

ИСО 185

250

4 - 10
10 - 20
20 - 30
30 - 50

250
225
205
185

-
-
-
-

 

ИСО 185

250

20 - 40
40 - 80
80 - 150
150 - 300

210 *
190 *
170 **
130 **

-
-
-
-

BS 1452

250

30

250

-

 

 

DIN 1691

GG-25

5 - 10
10- 20
20 - 40
40 - 80
80 - 150
150 - 300

250 - 350
225
210
190
170
 160 ***

-
-
-
-
-
-

ASTM A 48

35В

30,5

241

-

ASTM A 48

40В

30,5

276

-

 

JIS G 5501

FC 250

4 - 8
 8 - 15
15 - 30
30 - 50

275
255
245
216

269
248
241
224

 

 

ГОСТ 1412-85

СЧ 30

4
8
15
30
50
80
150

-
330
300
260
220
195
180

-
270
260
250
197
187
163

 

ИСО 185

300

10 - 20
20 - 30
30 - 50

270
245
225

-
-
-

 

ИСО 185

300

20 - 40
40 - 80
80 - 150
150 - 300

250 *
220 *
210 **
190 **

-
-
-
-

BS 1452

300

30

300

262

 

 

DIN 1691

GG-30

10 - 20
20 - 40
40 - 80
80 - 150
150 - 300

300 - 400
250
220
210
190

-
-
-
-
-

ASTM A 48

45В

30,5

310

-

 

JIS G 5501

FC 300

8 - 15
15 - 30
30 - 50

304
294
265

269
262
248

 

 

ГОСТ 1412-85

СЧ 35

4
8
15
30
50
80
150

-
380
350
310
260
225
205

-
290
275
270
229
201
179

 

ИСО 185

350

10 - 20
20 - 30
30 - 50

315
290
270

-
-
-

 

ИСО 185

350

20 - 40
 40 - 80
80 - 150
150 - 300

290 *
260 *
230 **
210 **

-
-
-
-

BS 1452

350

30

350

-

 

 

DIN 1691

GG-35

10 - 20
20 - 40
40 - 80
80 - 150
150 - 300

350 - 450
290
260
230
 210 ***

-
-
-
-
-

ASTM A 48

50В

30,5

345

-

JIS G 5501

FC 350

15 - 30
30 - 50

343
314

277
269

ASTM A 48

55В

30,5

379

-

ASTM A 48

60В

30,5

414

-

   * Приливная проба диаметром 30 мм.
   ** Приливная проба диаметром 50 мм.
   *** Ориентировочные данные.


Таблица 2а. Механические свойства серого чугуна, не предусмотренные ГОСТом

и приведенные в приложениях к некоторым национальным стандартам

Марка чугуна

σизг,
МПа

σсж,
МПа

τср, 
МПа

КС,
кДж/м

Е·10-3, МПа

σизг-1,
МПа

K1с, МПа·м1/2

ГОСТ 1412-85
СЧ 10
СЧ 15
СЧ 20
СЧ 25
СЧ 30
СЧ 35


280
350
420
490
560
630


530
650
800
950
1100
1250


110
150
200
250
300
350


-
10
20
40
60
80


70 - 110
70 - 110
85 - 110
90 - 110
125 - 145
130 - 160


-
70
90
110
140
160


-
10
15
20
25
25

DIN 1691 
GG-15
GG-20 
GG-25
GG-30 
GG-35


250
290
340
390
490


600
720
840
960
1080


170
230
290
345
400


-
-
-
-
-


78 - 103
88 - 113
103 - 118
108 - 137
123 - 143


70
90
120
140
145


10
13
15
18
20

BS 1452
150
180
220
260
300
350
400


-
-
-
-
-
-
-


600
672
768
869
960
1080
1200


173
207
253
299
345
403
460


-
-
-
-
-
-
-


100
109
120
128
135
140
145


68 
81 
99 
117
 136 
145 
152


-
-
-
-
-
-
-

 

Таблица 2б. Классы твердости серого чугуна по ИСО 185

Класс
твердости

Пределы изменения
твердости НВ

Класс
твердости

Пределы изменения
твердости НВ

Н 145

170 max

Н 215

190 - 240

Н 175

150 - 200

Н 235

210 - 260

Н 195

170 - 220

Н 255

230 - 280

 

В стандарте Великобритании BS 1452 представлено семь марок серого чугуна.

Стандарт США ASTM А48 включает девять марок чугуна. Условное обозначение марки включает цифровое обозначение и букву "В" Число определяет временное сопротивление разрыву (фунтах/кв. дюйм), например:

20В ASTM A 48.

Стандарт Японии JIS G 5501 включает шесть марок чугуна. Условное обозначение марки включает буквы FC и цифровое обозначение величины минимального временного сопротивления при растяжении в МПа х 10-1, например:

FC 25 JIS G 5501.

Механические свойства чугуна, обеспечивающие долговечность и надежность изделия, не предусмотренные ГОСТом и приведенные в приложении национальных стандартов, даны в табл. 2а.

В большинстве национальных стандартов на серые чугуны, регламентирующих механические свойства, химический состав чугунов не оговаривается, кроме стандартов России и США.
 

Таблица 2в. Твердость по Бринеллю отливок из серого чугуна по DIN 1691

Марка чугуна *

Толщина стенки, мм

Твердость по Бринеллю НВ **

минимум

максимум

 

 

GG-150HB

2,5 - 5
5 - 10
10 - 20
20 - 40
40 - 80

-
-
-
-
-

210
185
170
160
150

 

 

GG-170HB

2,5 - 5
5 - 10
10 - 20
20 - 40
40 - 80

170
140
125
110
100

260
225
205
185
170

 

 

GG-190HB

4 - 5
5 - 10
10 - 20
20 - 40
40 - 80

190
170
155
135
120

275
260
230
210
190

 

GG-220HB

5 - 10
10 - 20
20 - 40
40 - 80

200
180
160
145

275
250
235
220

 

GG-240HB

10 - 20
20 - 40
40 - 80

200
180
165

275
225
240

GG-260HB

20 - 40
40 - 80

200
185

275
260

* В марке чугуна указаны значения твердости, соответствующие стенке отливки толщиной 15 мм, кроме GG-260 НВ.
** Интервал твердости годен только для указанной области толщин стенок. Интервал твердости может быть уже,

но разница должна быть не менее 40 НВ.
 

 

Таблица 3. Область применения серого чугуна наиболее распространенных марок

Марка чугуна

Требования к деталям

Изготовляемые детали

 

 

 

СЧ 30

Условные напряжения изгиба примерно

до 50 МПа

Условные давления между трущимися

поверхностями 22 МПа

 

Высокая герметичность

 Станины ножниц и прессов, блоки и плиты многошпиндельных станков, патроны токарных станков,

зубчатые колеса

 Направляющие плиты, станины с направляющими револьверных, автоматических, токарных и других

интенсивно нагруженных станков; муфты, кулачки

 Гидроцилиндры, корпуса гидронасосов, компрессоров и золотников высокого давления

СЧ 25

Жаростойкость и повышенная прочность

 Кокильные формы, выпускные трубы, фитинги

 

 

 

СЧ 20

Условные напряжения изгиба примерно

до 30 МПа

Условные давления между трущимися

поверхностями > 0,5 МПа (> 0,15 МПа

в отливках массой более 10 т) или

подверженность поверхностной закалке

Высокая герметичность

 Станины долбежных станков, вертикальные стойки фрезерных, строгальных и расточных станков


 Станины с направляющими большинства металлорежущих станков, зубчатые колеса, маховики,

тормозные барабаны, диски сцепления



 Гидроцилиндры, гильзы, корпуса гидронасосов, золотников и клапанов среднего давления (до 8 МПа)

СЧ 18

Средняя прочность и хорошая

обрабатываемость

Корпусные детали

 

 

 

СЧ 15

Условные напряжения примерно

до 10 МПа

 

 Давление между трущимися

поверхностями ≤0,5 Мпа.

Основания большинства станков, ступицы, корпуса клапанов и вентилей и другие детали сложной

конфигурации при недопустимости большого коробления и невозможности получения их старения

Тонкостенные отливки с большими габаритными размерами небольшой массы

Салазки, столы, корпуса задних бабок, корпуса маточных гаек, зубчатые колеса, кронштейны, люнеты, вилки

переключения, шкивы, планшайбы.

 

 

СЧ 10

Слабонагруженные детали:

износ не имеет большого значения;

деформации (коробления) должны

быть минимальны

 

Корыта, крышки, кожухи

Основания привертными направляющими, плиты, стойки, подшипники, втулки

 

Детали из чугуна, марок СЧ 30 и СЧ 20, которые должны обладать преимущественной износоустойчивостью в трущейся паре, рекомендуется ставить сопряженно с деталями из чугуна соответственно маркам СЧ 20 и СЧ 15 за исключением следующих случаев:

а) когда обе детали в трущейся паре должны быть в равной мере износоустойчивы и основной деталью является верхняя;

б) когда условия эксплуатации создают возможность абразивного износа. 

В этих случаях обе составляющие трущейся пары следует изготовлять из чугуна одной марки. 

email: KarimovI@rambler.ru

Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21

 

Теоретическая механика   Сопротивление материалов

Прикладная механика  Строительная механика  Теория машин и механизмов

 

 

 

00:00:00

 

Top.Mail.Ru