Когда происходит монтаж водопровода, внимание инженеров и строителей приковано к технологии укладки и выбору материалов. Достойной альтернативой изделиям из стали . Основа для нее – это чугун. Материал вовсе не ограничивает область применения таких труб только для канализации. Наоборот, некоторые особенности производственного процесса позволяют создать изделие, востребованное в строительстве жилых, общественных и узкоспециализированных объектов.

Что скрывает аббревиатура?

Расшифровка ВЧШГ даст описание материала, из которого производят с шаровидным графитом. В отличие от коммуникаций из стали такие трубопроводы не боятся коррозии, обходятся дешевле и несложны в монтаже. открывают список положительных качеств, которыми обладают трубы из высокопрочного чугуна. За счет чего это достигается?

Секрет соединения углерода и железа, или как рождаются чугун и сталь от производителей: цена отвечает за качество

Металлургия не ограничивается производством стали и чугуна, но эти продукты нашли распространение в быту. Для получения обоих сплавов нужны два основных компонента: железо и углерод. Их соединения с добавлением легирующих компонентов дают на выходе тот или иной материал.

Графит – это одно из состояний углерода. Когда он в правильном состоянии соединяется с железом, то получается прочный и твердый материал. Серый чугун, в котором частицы углерода принимают плоскую форму, мягкий и пластичный. В процессе кристаллизации образуется шаровидный графит, с ним чугун и становится высокопрочным.

Характеристика труб ВЧШГ в футляре: вес, размеры и прочее

Использование чугуна с шаровидным графитом для литья труб разрешает получить качественные изделия по приемлемой цене. Сварной или раструбный тип соединения образуют герметичную конструкцию.

Трубы чугунные ВЧШГ наделены такими качествами:

• устойчивость к коррозии,
• прочность на разрыв,
• стойкость к деформациям и повреждениям,
• пластичность,
• низкую себестоимость.

Описание труб ВЧШГ невозможно без упоминания об области их применения. Они востребованы при создании:

1. наружных тепловых сетей, где t воды достигает 150 ° C;
2. трубопроводов для химической и нефтеперерабатывающей промышленности;
3. сетей водоснабжения;
4. безнапорной и напорной канализации;
5. пожарных трубопроводов.

Этот список не окончательный и постоянно дополняется.

Стандарты производства по ГОСТу с сертификатом: диаметры 100, 200, 150, 300, 400

Их самых практичных изделий из высокопрочного чугуна. Чтобы они отвечали поставленным задачам, существует стандарт для их производства. ГОСТ – это система норм, правил и характеристик для различной продукции. Нормативный документ разработали и для чугунных труб. Тут важно понимать, что в каждой из отраслей действуют определенные требования.

Так размеры труб ВЧШГ соответствуют ГОСТ 9583-75. Он разделяет продукцию на 3 вида: А, Б и ЛА. Производитель, который желает соблюдать стандарты, сталкивается со сложностью: ГОСТ разработан для отливки изделий из чугуна иной марки (графитовые включения в нем находятся в виде пластин). Из нормативных документов, относящихся к проектированию и монтажу коммуникаций из труб ВЧШГ, можно назвать ТУ 14-161-183-2000 и СП 40-106-202.

Еще один ГОСТ труб ВЧШГ – 7293-85, он регламентирует марки чугуна для отливок на основе их механических свойств.

В нашей стране продукцию из высокопрочного чугуна производит липецкая Свободный сокол. Отлив изделий осуществляется по ТУ 1461-037-50254094-2008. Трубы чугунные ВЧШГ Свободный сокол по размеру от ГОСТа отличаются несущественно: диапазон размеров 80 – 1000 мм.

Компания Свободный сокол специализируется на производстве таких труб

Изделия различного класса при одинаковом наружном диаметре будут отличаться толщиной стенки и массой.

Приобретая продукцию из высокопрочного чугуна, следует учитывать, что производители работают по ТУ и внимательно изучать прилагаемую документацию по сортаменту.

Невзирая на путаницу в документах, трубы ВЧШГ Свободный сокол пользуются спросом.

Описание и назначение внешнего и внутреннего покрытия: соединение чугунных труб с цпп (цементно песчаным покрытием)

Изделия из высокопрочного чугуна иногда значатся так: труба ВШЧГ 300 с ЦПП. Цифры означают размер, а аббревиатура расшифровывается как цементно-песчаное покрытие. Оно наносится для дополнительной защиты от коррозии и улучшает гидравлические характеристики изделий. Толщина слоя, его состав и способ нанесения бывают различными, но он всегда помогает сохранять коэффициент потока воды в . Труба ВЧШГ — это гарант прочности коммуникаций.

Снаружи нанесен цинковый слой, покрытый битумным лаком. С подобной обработкой трубопровод способен функционировать даже в сложных условиях. Область применения труб ВЧШГ достаточно большая.

Причины популярности монтажа раструбных труб Rj для канализации: зачем нужны фасонные части

Преимущества труб из высокопрочного чугуна очевидны:

• срок эксплуатации 80 — 100 лет;
• простота соединения обеспечивает быстроту монтажа всей системы;
• хладостойкость до — 60° C;
• транспортируемая вода сохраняет свои качества;
• стойкость к коррозии;
• пластичность, устойчивость к повреждениям.

Сравнительный анализ и исследования подтвердили, что коммуникации, проложенные с использованием ВЧШГ труб, отличаются наименьшей аварийностью. Их закладывают на глубину от 8 до 10 м, укладывают по дуге с большим радиусом изгиба, не применяя фитинги.

Цена труб ВЧШГ способна конкурировать с аналогичными изделиями из других материалов.

Таблица 1. Примерная стоимость продукции

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Таким образом, технические особенности труб ВЧШГ удачно сочетаются с экономической эффективностью создаваемых коммуникаций. Обслуживание таких трубопроводов считается малозатратным, а по окончанию срока службы все элементы можно утилизировать. Труба ВЧШГ пользуется большой популярностью в промышленности.

То сразу приходит мысль о канализационной системе. Но эта отрасль является лишь начальным этапом применения чугунного материала. Изделия из чугуна, который имеет высокую прочность и шарообразными графитовыми элементами применяются в самых различных сферах и конструкциях.

Трубы из такого чугуна вполне пригодны для укладки и создания тепломагистралей. Чугунные изделия занимают лидирующие позиции в нефтяной отрасли. А еще чугунные трубы широко используются при создании скважин. Зная технологию производства этого надежного и прочного материала и изделий из него, а также все государственные стандарты качества в отношении чугунных труб, можно с легкость выбрать именно то изделие, которое необходимо в конкретной ситуации.

Технологический процесс производства

Как же появляется такой усовершенствованный вид чугуна, как ВЧШГ? Конечно же, эти сведения не секретны и многие о них знают, даже школьники. Чугун является производным материалом, полученным из руды. Кроме того, в составе чугуна содержится большое количество углеродного элемента, чего нельзя сказать о похожем металле, как сталь.

Для того чтобы углеродный элемент изъять из сплава чугуна, чугунную смесь вываривают в специальных печных агрегатах, где мощнейшей силы воздушный поток проходит сквозь расплавленный металл. Химическая реакция заключается в том что, молекулы воздуха связываются с молекулами углерода, при этом образуется новый химический элемент такой, как углекислый газ.

В итоге образовывается такой металл, как сталь. Вновь созданный материал известен своими отличительными характеристиками :

1. Имеет высший уровень прочности механическим ударам и повреждениям, в отличие от чугуна (см. ).

2. Свойство прочности приобретается, в том числе и благодаря приобретенным качествам таким, как вязкость и пластичность.
3. Наряду с преимущественными сторонами, сталь имеет важный недостаток она подвержена воздействию коррозийных образований.

Вот именно из-за этого, пожалуй, единственного недостатка, стальные изделия невозможно использовать для создания канализационных линий. Поэтому чугунные трубы заняли устойчивую позицию в этой области и стабильно там существуют.

Но, технологии не стоят на месте, стоит лишь добавить в сплав стали вспомогательные элементы такие, как титан, ванадий и хром, и получите совершенно новый прочнейший материал, устойчивый к коррозийным образованиям название ему сталь нержавеющая, относящаяся к одному из видов легированной стали. Но, так как затрат для ее создания потребуется гораздо больше, чем можно предположить, ее себестоимость на рынке для потребителя будет очень высокой.

В октябре 1949 года американский ученный, который вывел новый вид чугунного материала, запатентовал свою разработку. Созданный им модифицированный материал обладал почти всеми качественными свойствами стального изделия, но при этом был достаточно дешевым в его изготовлении. Кроме того, важнейшим преимуществом было то, что модифицированный чугун не утрачивал своей особенности отсутствие боязни к ржавчине.

Что же собой представлял такой процесс модификации материала?

Главной мыслью в технологии производства было достижение изменения форм углеродных элементов, а, точнее, одного из многих их состояний графитовых частиц. Деформируясь, графитовые частицы приобретали шарообразные формы и уже не были похожи на плоские элементы. Такие превращения могли произойти с помощью добавления в расплавленный материал определенного количества такого элемента, как магний.

В результате получившийся продукт имел ряд качеств и свойств :

1. Пластичность.

2. Проявлял прочность на разрыве.

3. Устойчивость к механическому воздействию, в частности деформации и ударам.

4. Продукту присуще свойства нержавеющего.

5. Низкая себестоимость.

Характеристики

Естественно, труба из этого прочнейшего и недорогого материала стала одним из первых изделий, которые изготовили. Процесс создания труб довольно прост и дешев, он заключается в технологическом способе литье.

Нынешние усовершенствованные трубы ВЧШГ производятся как для соединительной работы с помощью сварочного оборудования, так и для соединения с расширением. Конечно же, чугунные изделия соединяются сварочным аппаратом специальными электродными элементами. Свойства герметичности в такой ситуации приобретается с использованием уплотнителей, резиновых колец.

Нужно помнить, что все-таки для прокладки канализационной системы в частном доме, выбор стоит остановить на полимерных трубах, в частности на трубах из полиэтилена или поливинилхлорида и не рассматривать вариант применения чугунных труб. Два основных нюанса, которые смогут повлиять на выбор это полимерные трубы намного легче чугунных, кроме того, сборочный процесс гораздо проще. Для чугунного материала есть куда более приемлемые и допустимые сферы.

Размерные параметры

Согласно государственным стандартам качества, установлены нормы и требования к каждому из видов чугунных труб. Эти требования в первую очередь зависят от сферы использования изделий. Естественно, не будет открытием, что в области переработки нефти и газа, создание самотечных канализационных линий имеет существенные требования, которые разнятся. Вот поэтому и существуют различные нормативно-правовые акты, которые устанавливают, какими должны быть трубы ВЧШГ.

В строительном деле, а, точнее, в параллельных его областях, применение таких труб осуществляется согласно всем нормам и правилам, например, для создания проекта и установки водопроводных линий, находящихся под землей с применением труб ВЧШГ нужно руководствоваться специальным предписаниям и существующими техническими условиями.

Разновидности чугунных труб определены отдельным государственным стандартом, принятым еще в 1975 году. По критерию такого параметра, как толщина стен, документом установлены три сорта труб: А, Б и ЛА.

На сегодняшний день, к сожалению, не все производители чугунных труб придерживаются требований нормативно-правовых документов. Например, согласно ГОСТ, трубы в обязательном порядке должны производиться из пористого чугуна, предназначенного для отливок. Даже единственным производителем труб из ВЧШГ нарушается эта норма, изготавливаются такие изделия на основании технических условий.

Кроме того, колебания диаметрального параметра не соответствует указанному в стандарте, он должен быть от 8 см до 100 см. Помимо всего прочего, вразрез действующему законодательству, производитель продукции создает изделия не только с расширениями для соединения, а еще и для установки с помощью соединительных элементов таких, как фланцы.

Нужно проявлять внимательность при выборе чугунных труб, так как все торговые посредники и поставщики товара заверяют, что их изделия полностью соответствуют ГОСТ. Но это уже на их совести!

При наличии неразберихи в нормативных документах, перед приобретением чугунных труб рекомендуется все же непосредственно прочитать предлагаемый ассортимент того производителя, который был выбран, не ориентируясь на установленные в документе разновидности.

Вывод

Не пугайтесь, на первый взгляд, заумных и запутанных документов. В любом случае с ними лучше ознакомиться. Можно сделать вывод, что производимая чугунная продукция до сих пор имеет своего потребителя, а значит, всегда будут новые предложения от производителей. И с этими предложениями уже стоит разбираться, какие качественные, а какие нет.

Трубы из прочного чугуна с шаровидным графитом – это качественные, надежные изделия, которые обеспечивают бесперебойную работу трубопровода до 100 лет. Их используют при построении водопровода, канализации, транспортировке различных жидкостей. Наличие разных диаметров (80-1000 мм) позволяет применять их в качестве магистральных или локальных систем.

Главное преимущество таких изделий – их устойчивость к воздействию агрессивных сред. Для этого чугунная основа сверху покрывается специальным составом, в состав которого входит битум и цинк. Это позволяет создать надежный прочный слой. Внутренние стенки покрыты песчано-цементным слоем. Он нечувствителен к проводимым жидкостям, препятствует коррозии.

Ассортимент и применение

Купить ВЧШГ трубы в Москве можно в ООО «Компания ИНЖКОМСТРОЙ». В каталоге представлено большое количество позиций, отличающихся не только размерами, но и типом соединений:

• Тайтон. Наиболее распространенное, представляющее собой раструб. Герметичность создается за счет резиновых уплотнителей, позволяющих выдерживать давление системы до 6 МПа. Главным достоинством является простота демонтажа в случае аварийных ситуаций.
• RJS. Применяется для труб большого диаметра (500-1000 мм). Между собой элементы соединяются при помощи специального кольцевого замка. Этот тип используется в качестве магистрального. Обеспечивая надежное соединение, применяется в сложных эксплуатационных условиях, где существует высокая вероятность аварии (горная местность, плывучие грунты, болотистая или сейсмически активная местность).
• ВРС. Тип соединения аналогичный предыдущему, только диаметр меньше. Это позволяет эксплуатировать их в различных промышленностях, при сложных условиях, например, высокое давление транспортируемой жидкости, устойчивость к нестабильным почвам.

Узнать цену интересующего изделия можно у нас на сайте (указана за стандартную длину 6 м).

Представленные размеры (условный диаметр, мм).

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом или ВЧШГ – это конструкционный материал, обладающий высокими прочностными свойствами и хорошими эксплуатационными характеристиками. Как известно, в чугунах форма зерна графита оказывает определяющее влияние на прочностные характеристики материала. В высокопрочном чугуне ВЧШГ графитные включения имеют шаровидную форму*. Вследствие чего ВЧШГ по механическим свойствам значительно превосходит серый чугун и успешно конкурирует со сталью.

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом выгодно отличается от стали хорошими литейными свойствами (высокой жидкотекучестью, малой склонностью к образованию горячих трещин, меньшей усадкой и т.д.), относительной простотой процесса выплавки и меньшей стоимостью.

*Шаровидный графит также называют сфероидальным или глобулярным графитом.

Из истории высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ)

В 1943 году на Съезде Американской Ассоциации Литейщиков (AFS) J.W. Bolton фантазировал на тему управления формой графита в сером чугуне. Несколько недель спустя американец Keith Dwight Millis в исследовательской лаборатории "International Nickel Company" (INCO) сделал следующее открытие: при добавлении магния в расплав чугуна в ковше, в отливке получается не пластинчатый графит, а графит практически идеальной шаровидной формы.

Исходя из вышесказанного можно фактически считать годом рождения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ) 1943 год. Наши источники называют днём рождения высокопрочного 7 мая 1948 года, когда состоялся съезд американских литейщиков в Филадельфии и фирмой "International Nickel Company" было сделано публичное заявление о получении высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Однако авторы официальным днём рождения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом склонны считать всё-таки более позднюю дату, а именно 25 октября 1949 года, когда Кейтом Д. Миллисом был получен патент на высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ) за номером 2485760 (Cast ferrous alloy).

В тех же годах (1948-1949) в Киеве и Москве начинает активно развиваться это направление: создаются научные школы по разработке технологий получения ВЧШГ и изучению свойств высокопрочных чугунов...

ИЦМ(www.сайт)

Необходимо отметить, что российский стандарт на высокопрочный чугун, ГОСТ 7293-85, несмотря на название "Чугун с шаровидным графитом для отливок " распространяет своё действие как на высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ), так и на высокопрочный чугун с вермикулярным графитом (ВЧВГ).

Свойства высокопрочного чугуна

Свойства высокопрочных чугунов весьма многообразны, однако отличительной особенностью таких чугунов является сочетание хороших литейных свойств и высоких прочностных характеристик. К свойствам высокопрочного чугуна относятся также: хорошая обработка резанием, высокая пластичность, низкая чувствительность к концентраторам напряжения, устойчивость к циклическим нагрузкам.

Литейные свойства высокопрочного чугуна, в частности ВЧШГ:

• высокая жидкотекучесть,
• малая склонность к образованию горячих трещин,
• малая усадка.

Требования к механическим свойствам высокопрочного чугуна регламентированы стандартом ГОСТ 7293-85 (СТ СЭВ 4558-84).

Применение высокопрочного чугуна

Из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом изготавливают отливки развесом от десятых долей килограмма до нескольких десятков тонн. Свойства ВЧШГ очень разнообразны, поэтому высокопрочный чугун применяется:

• взамен серого чугуна - для удлинения срока службы отливок (изложниц, прокатных валков, поршней, поршневых колец и др.);
• взамен стали - с целью упрощения и удешевления производства, уменьшения количества металла и рационализации конструкции отливок (коленчатых валов, траверс, шестерен и др.);
• взамен цветных сплавов - целью сокращения расхода дефицитных металлов и уменьшения стоимости машин.

Наряду с конструкционными высокопрочными чугунами применяются высокопрочные чугуны со специальными свойствами: жаростойкий и ростоустойчивый (например, см. Нирезист), стойкий в различных агрессивных средах, антифрикционный высокопрочный чугун с низким коэффициентом трения и т.д.

Самая известная на сегодняшний день область применения высокопрочного чугуна - это производство труб из ВЧШГ.

ИЦМ(www.сайт)

Получение высокопрочного чугуна

Так как рост производства отливок из ВЧШГ обусловлен исключительно благоприятным сочетанием физико-механических, эксплуатационных и механических свойств этого материала, а также экономическими соображениями, объём производства и потребления отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом непрерывно увеличивается.

Получение в структуре чугуна шаровидной формы графита основано на раздельной или совместной обработке жидкого чугуна магнием, РЗМ, кальцием и другими присадками, содержащими в том или ином количестве указанные (сфероидизирующие графит) вещества, присадками.

Наиболее распространённым в мировой практике способом получения высокопрочного чугуна является магниевый процесс, основанный на введении в расплав металлического магния, магниевых лигатур и комплексных модификаторов , содержащих магний.

По теории и практике применения высокопрочного чугуна при изготовлении отливок опубликовано очень большое количество работ, как нашими, так и зарубежными учёными. Равно как и по исследованию механизмов получения высокопрочных чугунов. В качестве примера подобных работ предлагаем ознакомиться с перечнем литературы в настоящем обзоре (см. ниже), а также с разделом Литература сайта www.сайт.

Несмотря на обилие трудов на эту тему, до сих пор дискуссионными остаются такие важные вопросы, как оптимальный состав модификатора, условия и технологии модифицирования, механизм образования графита, режимы термообработки и другие.

См. дополнительно: Отливки из ВЧШГ аустенитно-бейнитного класса (статья).

Литература:

1. Бубликов В.Б. Высокопрочному чугуну - 60. - // М.: Литейное производство, 2008, №11. – с. 2-8.
2. Ductile Iron Data // Ductile Iron Society. Promoting the production and application of ductile iron castings. [Электронный ресурс], 2010 - Режим доступа: http://www.ductile.org, свободный. - Загл. с экрана.
3. Keith D. Millis: the father of ductile iron Online Library
4. Корниенко Э.Н., Панов А.Г., Хальфин Д.Ф. Перспективы производства отливок из ЧШГ аустенитно-бейнитного класса // М: Литейщик России, 2006 № 2.
5. ГОСТ 7293-85. Чугун с шаровидным графитом для отливок. Марки. - Spheroidal graphite iron for casting. Grades. (Высокопрочный чугун. Высокопрочные чугуны)
6. US2485760. Cast ferrous alloy. K.D. MILLIS AT AL.
7. Высококачественные чугуны для отливок / В.С.Шумихин, В.П.Кутузов, А.И.Храмченков и др.; Под ред. Н.Н.Александрова - М.: Машиностроение, 1982. - 222 с., ил.
8. Любченко А.П. Высокопрочные чугуны. М: Металлургия, 1982. - 120 с. /УДК 669.131.7 Аннотация
9. Литовка В.И. Повышение качества высокопрочного чугуна в отливках. Киев: Наук. думка, 1987. - 208 с. /УДК 621.74: 668.131.7: 621.746.58 Аннотация
10. Захарченко Э.В., Левченко Ю.Н., Горенко В.Г., Вареник П.А. Отливки из чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом. Киев: Наук. думка, 1986. - 248 с. /УДК 621.74.04: 669.131.7 Аннотация
11. Получение и свойства чугуна с шаровидным графитом. Под редакцией Гиршовича Н.Г. - М.,Л.: Ленинградское отделение Машгиза, 1962, - 351 с. Аннотация