Питома вага чавуну, його властивості, види та таблиця значень

Чавун являє собою сплав заліза з вуглецем, а також іншими додатковими елементами. Вміст вуглецю в чавуні не повинен бути нижчим за 2,14 відсотка. Чавун є добрим матеріалом для виготовлення литих деталей, що працюють за малих динамічних навантажень і невисоких напружень.

Порівняно зі сталлю, чавун відрізняється невисокою вартістю і добрими ливарними властивостями. Він також зазвичай легше обробляється різанням, ніж багато сталей, однак погано зварюється і має меншу пластичність та ударну в'язкість.

Таблиця питомої ваги чавуну

Оскільки чавун є складним матеріалом, розрахувати його питому вагу самостійно в польових умовах практично неможливо. Такі вимірювання проводять у спеціальних хімічних лабораторіях. Водночас його середня питома вага відома: для сірого чавуну від 6,6 до 7,8 г/см³, для білого - від 7,0 до 7,8 г/см³.

Для спрощення розрахунків нижче наведено таблицю зі значеннями таких параметрів, як вага чавуну, питома вага чавуну, а також ці значення залежно від одиниць вимірювання.

Властивості чавуну

Вміст вуглецю в складі надає сплаву підвищену твердість, знижуючи при цьому в'язкість і пластичність. Вуглець може перебувати у двох основних формах: графіту і цементиту. Чавуни містять постійні домішки, такі як марганець, кремній, фосфор і сірка, а також іноді легувальні елементи: нікель, алюміній, хром, ванадій та інші.

Температура плавлення чавуну зазвичай перебуває приблизно в діапазоні 1150-1200 °C, але залежить від складу. Це приблизно на 300-400 °C нижче за температуру плавлення чистого заліза.

Види чавуну

Залежно від кількості цементиту і форми графіту розрізняють чотири види чавуну:

• Білий чавун. Вуглець у складі цього виду перебуває у зв'язаному стані. Такий чавун має світлий злам завдяки цементиту в складі. Він поділяється на евтектичний із вмістом близько 4,3 відсотка вуглецю і заевтектичний із вмістом від 4,3 до 6,67 відсотка вуглецю. Цей вид застосовується, зокрема, для отримання ковкого чавуну шляхом відпалу.
• Сірий чавун. Цей вид являє собою сплав із вмістом кремнію приблизно від 1,2 до 3,5 відсотка; решта - залізо і вуглець, а також домішки сірки, марганцю і фосфору. Значна частина вуглецю в сірому чавуні перебуває у формі пластинчастого графіту. Матеріал має виражений сірий колір зламу.
• Ковкий чавун. Цей вид отримують завдяки додатковому відпалу білого чавуну, внаслідок чого утворюється графіт пластівчастого типу. Металевою основою є перліт і ферит. Назву цей вид отримав завдяки підвищеним характеристикам в'язкості й пластичності, а також підвищеній міцності та опору ударам. Із цього виду виготовляють деталі складної форми, наприклад гальмівні колодки, кутники, трійники та картери заднього моста автомобілів.
• Високоміцний чавун. До складу цього виду входить графіт кулястого типу, утворений у процесі кристалізації. Такий графіт не так сильно послаблює металеву основу і не концентрує напруження.