Круг чугунный: сортамент, механические свойства и применение
Чугунный круг сортовой прокат сплошного сечения, изготавливаемый методом центробежного литья или непрерывного литья в заготовки с последующей механической обработкой. В отличие от стального круга, чугунный прокат характеризуется высокой износостойкостью, низкой пластичностью и способностью работать в условиях сухого трения. Основные марки серый чугун СЧ20, СЧ25, высокопрочный чугун ВЧ40, ВЧ50, а также легированные износостойкие чугуны ИЧХ, ЧХ16.
Технические параметры и размеры
Диаметр чугунного круга варьируется от 10 до 500 мм. Длина мерных заготовок от 1 до 6 м. Допуски по точности изготовления регламентируются ГОСТ 2590-88 (для кругов, прошедших обточку) или ТУ на литые заготовки. Механические свойства зависят от марки чугуна:
- предел прочности при растяжении от 200 до 500 МПа;
- твёрдость по Бринеллю от 170 до 320 HB;
- относительное удлинение от 0,3 до 5% (для высокопрочного чугуна);
- ударная вязкость от 2 до 15 Дж/см.
Области применения
Чугунный круг востребован в узлах трения, работающих при низких скоростях скольжения и высоких контактных нагрузках. Основные сферы использования:
- направляющие скольжения металлорежущих станков (токарных, фрезерных, шлифовальных);
- плунжеры и гильзы гидроцилиндров насосных агрегатов;
- заготовки для изготовления матриц и пуансонов штамповой оснастки;
- детали тормозных систем грузового рельсового транспорта;
- втулки и кольца уплотнительных устройств компрессорного оборудования.
Сравнение марок чугуна для кругов
| Марка | Тип чугуна | Предел прочности, МПа | Твёрдость HB | Рекомендуемое применение |
|---|---|---|---|---|
| СЧ20 | Серый | 200 | 170229 | Направляющие, корпусные детали |
| СЧ25 | Серый | 250 | 187255 | Плунжеры, гильзы цилиндров |
| ВЧ40 | Высокопрочный | 400 | 140200 | Штамповая оснастка, матрицы |
| ВЧ50 | Высокопрочный | 500 | 170240 | Тормозные диски, ответственные детали |
| ИЧХ | Износостойкий легированный | 350 | 280320 | Втулки компрессоров, уплотнения |
Особенности обработки и эксплуатации
Чугунный круг хорошо поддаётся механической обработке резанием точению, фрезерованию, сверлению. При точении рекомендуется использовать твёрдосплавные пластины с покрытием TiN или TiAlN. Скорость резания для серого чугуна составляет от 80 до 120 м/мин, для высокопрочного от 60 до 90 м/мин. Обработка ведётся без применения СОЖ при чистовых проходах. При эксплуатации в узлах трения необходимо учитывать склонность чугуна к схватыванию при высоких контактных давлениях для пар трения чугун-сталь рекомендуется закалка стальной детали до твёрдости не менее 45 HRC.
Вопросы и ответы
Какие допуски по диаметру у чугунного круга?
Для обточенного круга допуск h9h11 по ГОСТ 2590-88. Для литых заготовок без обработки допуск 12 мм в зависимости от диаметра.
Можно ли сваривать чугунный круг?
Сварка чугуна затруднена из-за высокого содержания углерода. Допускается газовая сварка с предварительным подогревом до 500600 C или сварка специальными электродами (например, ЦЧ-4). Для ответственных конструкций рекомендуется замена на стальной круг.
Какой чугун лучше для направляющих скольжения?
Оптимален серый чугун СЧ20СЧ25 с перлитной структурой. Он обеспечивает низкий коэффициент трения (0,080,12) и хорошую прирабатываемость. Для высоконагруженных направляющих применяют высокопрочный чугун ВЧ40.
Чем отличается чугунный круг от стального?
Чугунный круг имеет более высокую износостойкость, но низкую пластичность и ударную вязкость. Он не подвержен коррозии в сухой атмосфере, но хрупок при ударных нагрузках. Стальной круг пластичнее, сваривается без ограничений, но быстрее изнашивается в условиях абразивного трения.