ОЦІНКА ХІМІЧНОГО СКЛАДУ І ВЛАСТИВОСТЕЙ ЧАВУНУ З КУЛЯСТИМ ГРАФІТОМ ДЛЯ ВИЛИВКІВ (ІМОВІРНІСНИЙ ПІДХІД)

Procesi littâ, 2024, Vol 3 (157), 36-45

Анотація

Високоміцний чавун із кулястим графітом є матеріалом, обʼєми застосування якого постійно збільшуються в машинобудуванні та інших галузях промисловості. Проаналізовано хімічний склад і механічні властивості виливків із високоміцного чавуну з кулястим графітом різних марок, який виробляють відповідно до вимог ДСТУ 3925-99. Уточнено методику розрахунків вуглецевого еквівалента й ступеня евтектичності чавуну з використанням імовірнісного підходу й методу Монте-Карло. Показано, що характер розподілу величин вмісту хімічних елементів у їх діапазонах не впливає на середні значення вуглецевого еквівалента та ступеня евтектичності високоміцного чавуну з кулястим графітом. На основі даних щодо рекомендованого хімічного складу високоміцного чавуну з кулястим графітом різних марок, представлених у ДСТУ 3925-99, розраховано у ймовірному підході із застосуванням методу Монте-Карло значення вуглецевого еквівалента й ступеня евтектичності в припущенні, що розподіли величин вмісту хімічних елементів відповідно до визначених стандартом їх діапазонів у складі чавуну підпорядковані нормальному закону Гаусса або рівномірному розподілу. Встановлено, що величини вуглецевого еквівалента та ступеня евтектичності хімічного складу високоміцного чавуну з кулястим графітом, рекомендованого в ДСТУ 3925-99, мало змінюються в чавунах різних марок. Вуглецевий еквівалент перебуває в межах від мінімального значення 3,2986 % до максимального 4,5756 %. Ступінь евтектичності — від 0,7480 до 1,1040. Закон розподілу величини вмісту хімічних елементів у чавуні (нормальний чи рівномірний) майже не впливає на середні значення цих показників. Середні квадратичні відхилення мають приблизно втричі більші значення в разі застосування рівномірного розподілу величин вмісту хімічних елементів в їх діапазонах у складі чавуну. Залежність міцності й твердості високоміцного чавуну з кулястим графітом від вуглецевого еквівалента та ступеня евтектичності, розрахованого за даними рекомендованого ДСТУ 3925-99 хімічного складу такого чавуну, не проявляється.