Влияние высоких температур на чугун

Необходимо отметить, что при высоких многократных нагревах объем чугуна несколько увеличивается: говорят, что чугун «растет». Это явление объясняется разложением карбида железа на углерод отжига и железо, а также образованием окислов кремния (Si02) вследствие диффузии окислительных газов по каналам, которые образуются в металлической массе от графитовых включений. Серые чугуны, богатые кремнием, более склонны к «росту», чем перлитовые чугуны с раздробленным, точечным включением графита. Чугун имеет «рост» главным образом при температурах выше Ас1, но наблюдения показали, что явление «роста» происходит и при температуре ниже Ас1. Так, Койле отмечает сильный рост чугуна в перегретом паре при 425°.

Наблюдения Вюста и Лейснера отмечают незначительный рост чугуна (0,1%) после работы чугуна 5000 час. в паре 19 am давления и при температуре 300°. Пивоварский указывает на случаи роста чугуна при температурах 300—450° и даже при 200°, объясняя это разложением цементита и окислением металлической массы.

«Рост» чугуна вызывает, как следствие, снижение прочности, увеличение хрупкости. Учитывая это обстоятельство, правила Регистра Союза ССР ограничивают применение чугуна в арматуре и паропроводах насыщенным паром температуры до 200° и давлением не более 12 am. Американские нормы ограничивают применение чугуна для пара температуры не свыше 230° и давлением не свыше 17 am. Для перегретого пара чугунная арматура не допускается.

Испытания чугуна при высоких нагревах показали, что чугун хорошо сохраняет временное сопротивление до 400°. Твердость также остается без понижения до 425°. При температурах свыше 425° серый машиностроительный чугун дает резкое снижение временного сопротивления и для работы непригоден.