Чугунный круг СЧ18 — сортамент, механические свойства и применение
Чугунный круг СЧ18 — это пруток круглого сечения, изготовленный из серого чугуна марки СЧ18. Материал относится к группе серых чугунов с пластинчатым графитом, где число 18 обозначает минимальный предел прочности при растяжении — 180 МПа (18 кгс/мм). Круглый сортамент из СЧ18 применяется в машиностроении для изготовления деталей, работающих в условиях умеренных статических и циклических нагрузок, где требуется хорошая обрабатываемость резанием и способность гасить вибрации.
Химический состав и структура
Химический состав серого чугуна СЧ18 регламентируется ГОСТ 1412. Основные легирующие элементы — углерод (3,5–3,7%), кремний (2,0–2,4%), марганец (0,5–0,8%). Содержание фосфора ограничено 0,3%, серы — 0,15%. Структура металлической основы — перлитная или перлитно-ферритная, графитовые включения имеют пластинчатую форму. Такая структура обеспечивает высокую теплопроводность и демпфирующую способность, что критично для деталей станин и корпусных элементов.
Механические характеристики прутков СЧ18
Механические свойства чугуна СЧ18 зависят от диаметра круга и толщины стенки отливки. Для круглого сортамента характерны следующие показатели:
- Предел прочности при растяжении — 180 МПа (не менее);
- Предел прочности при изгибе — 360 МПа;
- Твёрдость по Бринеллю — 163–229 HB;
- Модуль упругости — 70–90 ГПа;
- Относительное удлинение — менее 0,5% (хрупкий характер разрушения).
Чугун СЧ18 не подвергается пластической деформации, поэтому круглый прокат из него получают методом литья в песчаные формы с последующей механической обработкой. Прутки поставляются в состоянии после отжига, снимающего внутренние напряжения, что стабилизирует геометрические размеры при последующей расточке и точении.
Технологические свойства и обрабатываемость
Круглый сортамент из СЧ18 демонстрирует отличную обрабатываемость резанием. Стружка при точении — ломкая, сыпучая, что снижает нагрузку на режущий инструмент и позволяет достигать высокой чистоты поверхности (Ra 1,6–3,2 мкм) без применения СОЖ. Материал хорошо поддаётся сверлению, фрезерованию и нарезанию резьбы. Сварка чугуна СЧ18 затруднена из-за склонности к отбеливанию и образованию трещин; при необходимости соединения применяют резьбовые соединения или клеевые составы.
Типовые размеры круга СЧ18
| Диаметр, мм | Допуск, мм | Твёрдость, HB | Предел прочности, МПа | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 1,0 | 170–190 | 180 | Втулки, направляющие |
| 40 | 1,5 | 163–187 | 180 | Шкивы, маховики |
| 60 | 2,0 | 163–183 | 180 | Корпусные детали |
| 80 | 2,5 | 163–179 | 180 | Опорные плиты |
Области применения круга СЧ18
Круглый прокат из серого чугуна СЧ18 востребован в производстве деталей, где сочетание демпфирующих свойств и износостойкости важнее прочностных характеристик. Основные направления использования:
- Станкостроение — направляющие скольжения, корпуса подшипников, кронштейны;
- Насосное оборудование — корпуса, крышки, фланцы для перекачки нейтральных сред;
- Гидравлические системы — распределители, золотниковые пары, цилиндры;
- Энергетическое машиностроение — детали арматуры, маховики, шкивы;
- Автомобильная промышленность — тормозные барабаны, суппорты, ступицы.
Благодаря высокой теплопроводности (50–60 Вт/(мК)) и способности поглощать вибрации, круг СЧ18 применяется в фундаментных плитах и станинах прецизионного оборудования, где требуется стабильность геометрии при температурных колебаниях.
Вопросы и ответы
Чем отличается круг СЧ18 от круга СЧ20?
Основное отличие — предел прочности при растяжении: у СЧ18 он составляет 180 МПа, у СЧ20 — 200 МПа. СЧ20 имеет более высокую твёрдость (170–229 HB) и лучшее сопротивление износу, но хуже обрабатывается резанием. СЧ18 предпочтителен для деталей с тонкими стенками и сложной геометрией.
Можно ли закалить круг СЧ18?
СЧ18 не поддаётся объемной закалке из-за низкого содержания углерода в связанном состоянии. Возможна поверхностная закалка ТВЧ до твёрдости 40–50 HRC, но она применяется редко из-за риска растрескивания. Для повышения износостойкости чаще используют азотирование или хромирование.
Какие допуски на диаметр круга СЧ18?
Для литого круглого сортамента действуют допуски по ГОСТ 1412: для диаметров до 30 мм — 1,0 мм, для 30–50 мм — 1,5 мм, для 50–80 мм — 2,0 мм. Точность геометрии ниже, чем у проката из стали, поэтому требуется припуск на механическую обработку.
Какой инструмент использовать для точения круга СЧ18?
Рекомендуются твердосплавные пластины марок ВК6, ВК8 или Т15К6. Скорость резания — 80–150 м/мин, подача — 0,1–0,3 мм/об. Применение СОЖ не обязательно, но улучшает качество поверхности при чистовой обработке.
