Чугунные отливки ГОСТ 1585-85 — антифрикционный чугун для узлов трения
Чугунные отливки ГОСТ 1585-85 — это продукция из антифрикционного серого и высокопрочного чугуна, предназначенная для изготовления деталей, работающих в узлах трения скольжения. Стандарт регламентирует химический состав, механические свойства и структуру металла, обеспечивающую низкий коэффициент трения и износостойкость в паре со стальным или чугунным контртелом.
В отличие от конструкционных чугунов общего назначения, материал по ГОСТ 1585-85 легируется фосфором, медью, хромом, титаном и другими элементами, формирующими в структуре твердые эвтектические составляющие и графитные включения. Это придает отливкам самосмазывающие свойства и стабильность геометрии при длительной эксплуатации.
Классификация и маркировка
Стандарт устанавливает несколько марок антифрикционного чугуна, различающихся по типу металлической основы и условиям применения:
- АЧС-1 — серый чугун с перлитной основой, легированный медью и хромом, для работы в паре с закаленным валом;
- АЧС-2 — серый чугун с перлитной основой, легированный медью, для пары с незакаленным валом;
- АЧС-3 — серый чугун с перлитно-ферритной основой, легированный медью и титаном, для пары с незакаленным валом при пониженных скоростях;
- АЧС-4 — серый чугун с ферритной основой, легированный сурьмой, для пары с закаленным валом при малоинтенсивном режиме;
- АЧС-5 — серый чугун с ферритной основой, легированный фосфором, для пары с незакаленным валом;
- АЧС-6 — высокопрочный чугун с шаровидным графитом на перлитной основе, для пары с закаленным валом при высоких нагрузках;
- АЧВ-1 — высокопрочный чугун с шаровидным графитом на перлитной основе, легированный медью и магнием, для пар трения с закаленным валом;
- АЧВ-2 — высокопрочный чугун с шаровидным графитом на ферритно-перлитной основе, для пары с незакаленным валом.
Технологические особенности производства
Отливки изготавливаются методами литья в песчано-глинистые формы, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям и в кокиль. Выбор способа определяется серийностью выпуска, конфигурацией детали и требованиями к точности размеров. Для получения заданной структуры металла применяется модифицирование расплава, контроль скорости охлаждения в форме и термическая обработка отливок.
Механическая обработка отливок не вызывает затруднений благодаря хорошей обрабатываемости резанием. Припуски на обработку назначаются по ГОСТ 26645-85 в зависимости от класса точности размеров и шероховатости поверхности.
Механические свойства и режимы эксплуатации
Предел прочности при растяжении для серых марок составляет 100–400 МПа, для высокопрочных — 400–600 МПа. Твердость по Бринеллю варьируется в диапазоне 100–280 HB в зависимости от марки и термической обработки. Рабочие температуры узлов трения ограничены 200–300 C для серых чугунов и 300–400 C для высокопрочных.
| Марка | Предел прочности, МПа | Твердость, HB | Допустимое давление, МПа | Скорость скольжения, м/с |
|---|---|---|---|---|
| АЧС-1 | 200–300 | 180–240 | 5,0 | 5,0 |
| АЧС-2 | 200–280 | 170–230 | 10,0 | 0,3 |
| АЧС-6 | 400–600 | 180–280 | 15,0 | 5,0 |
Применение в промышленном оборудовании
Чугунные отливки ГОСТ 1585-85 используются для производства деталей, работающих в условиях граничного и полужидкостного трения:
- вкладыши подшипников скольжения и втулки для металлорежущих станков, прокатных станов и насосного оборудования;
- направляющие втулки и кольца поршневых компрессоров и гидроцилиндров;
- тормозные колодки и накладки для грузоподъемных механизмов и кранового оборудования;
- червячные колеса и гайки ходовых винтов для станкостроения и приводной техники;
- сухари, ползуны и вкладыши для сельскохозяйственных машин и дорожно-строительной техники;
- детали тормозных систем железнодорожного подвижного состава.
Выбор конкретной марки определяется условиями нагружения, скоростью скольжения, твердостью контртела и требованиями к ремонтопригодности узла. Для пар с закаленным валом предпочтительны марки АЧС-1, АЧС-6 и АЧВ-1, для незакаленного вала — АЧС-2, АЧС-3, АЧС-5 и АЧВ-2.
Контроль качества и приемка
Каждая партия отливок проходит контроль химического состава, механических испытаний и проверку твердости. Допускается исправление поверхностных дефектов заваркой с последующей термической обработкой. Отливки, предназначенные для работы под давлением, дополнительно подвергаются гидроиспытаниям. Контроль структуры металла проводится металлографическим методом на образцах, отобранных от плавки.
Вопросы и ответы
Какие методы литья применяются для отливок по ГОСТ 1585-85?
Используются литье в песчано-глинистые формы, оболочковое литье, литье по выплавляемым моделям и кокильное литье. Выбор метода зависит от серийности, сложности конфигурации и требуемой точности размеров отливки.
Чем отличается АЧС-1 от АЧС-2?
АЧС-1 легирован медью и хромом и предназначен для работы в паре с закаленным валом при скоростях до 5 м/с. АЧС-2 легирован только медью и применяется с незакаленным валом при скоростях до 0,3 м/с, но допускает более высокие удельные давления.
Какие марки подходят для высоких удельных нагрузок?
Для тяжелонагруженных узлов трения применяются высокопрочные чугуны АЧС-6, АЧВ-1 и АЧВ-2 с шаровидным графитом, обеспечивающие предел прочности до 600 МПа и допустимое давление до 15 МПа.
Требуется ли термическая обработка отливок?
Необходимость термообработки определяется маркой и условиями эксплуатации. Для снятия внутренних напряжений применяется низкий отпуск, для формирования перлитной структуры — нормализация. Высокопрочные чугуны могут подвергаться закалке с отпуском для повышения износостойкости.
