Чугун- сплав железа и углерода, содержание углерода в зависимости от вида чугуна составляет 2,14-6,67%. Состав расплава при выплавке чугуна и условия его охлаждения определяют формирование структуры и свойства чугунов на основе железа с содержанием углерода от 2,14 до 6,67%. Углерод в чугуне может содержаться в виде цементита(карбиды железа) и графита. Чугуны содержат постоянные примеси: кремний(Si), марганец( Mn), серу(S), фосфор( P). В отдельных редких случаях легирующие элементы: хром(Cr), Никель(Ni), ванадий(V), алюминий(Al).
В зависимости от вида графита и количества цементита чугуны пдразделяют на следующие виды:
Серый чугун - назван так в связи с тем, что повышенное содержание углерода в чугуне обычно ведёт к образованию графита, который придаёт матово-серый цвет поверхности излома. Углерод содержится в виде пластинчатого графита. Согласно DIN 1691 имеет обозначение: GG/GGL-XX или XX HB(где ХХ - обозначает предел прочноости при растяжении, а ХХ НВ - твёрдость по Бринеллю). По российской классификации данный чугун имеет обозначение СЧ(цифры после букв СЧ показывают значение величины временного сопротивления разрыву).
Свойства серого чугуна: высокая прочность на сжатие, поддаётся механической обработке, низкая прочность на растяжение, отсутствие продольной деформации и, как следствие, хрупкость.
Высокопрочный чугун - чугун содержащий углерод в виде сферического(шаровидного) графита. Шаровидный графит ослабляет металлическую основу не так сильно, как пластинчатый, и не является концентратором напряжений. Согласно DIN 1693 имеет обозначение GGG-Х(где Х - минимальное значение предела прочности в МПа), что означает: G - "gegosen" (отлито), G - "gubeisen" (чугун), G - "globular" (шаровидный). Высокопрочный чугун маркируют в соответствии с ГОСТ 7293–85 «Чугун с шаровидным графитом для отливок. Марки». В соответствии с российской маркировкой обозначают буквами «ВЧ» и числом, которое показывает уменьшенное в 10 раз значение (в мегапаскалях) временного сопротивления при растяжении. Например, маркировка ВЧ 50 означает, что этот чугун является высокопрочным и его 
= 500 МПа.
= 500 МПа.
Свойства высокопрочного чугуна: высокая прочность на сжатие, высокая усталостная прочность, износостойкость, поддаётся механической обработке.
Из высокопрочного чугуна изготовляют тонкостенные отливки (поршневые кольца), шаботы ковочных молотов, станины и рамы прессов и прокатных станов, изложницы, резцедержатели, планшайбы.
Ковкий чугун - условное название мягкого и вязкого чугуна, получаемого из белого чугуна отливкой и дальнейшей термической обработкой. Ковкий чугун на самом деле не поддаётся ковке, и его название является условным. Включения графита в ковком чугуне расположены в виде хлопьев, которые получаются при отжиге, и изолированы друг от друга, в результате чего металлическая основа менее разобщена, и чугун обладает некоторой вязкостью и пластичностью.
Ковкий чугун подразделяют на несколько видов:
Черный ковкий чугун DIN 1692 (GTS). Отжиг в нейтральной печной атмосфере. Структура из феррита и графита в хлопьевидной форме.
Белый ковкий чугун DIN 1692 (GTW). Отжиг в обезуглероженной(окислительной)печной среде. Безграфитовая, ферритная поверхность, внутренняя структура содержит перлит и графит в хлопьевидной форме.
Аустенитный чугун DIN 1694 (GG/GGL/GGG), специальное литье. Стойкие к коррозии и перегреву чугуны с аустенитной матрицей и графитом в пластинчатой или сферической форме. В дальнейшем увеличивается прочность, устойчивость к трению и термостойкость.
Особенности сварки чугуна.
Сварочный нагрев и последующее охлаждение настолько изменяют структуру и свойства чугуна в зоне сплавления и околошовной зоне, что получить сварные соединения без дефектов с необходимыми свойствами оказывается весьма затруднительно. В связи с этим чугун относится к материалам, обладающим
плохой технологической свариваемостью.
Тем не менее, сварка чугуна имеет очень большое распространение как средство исправления брака чугунного литья, ремонта чугунных изделий, а иногда и при изготовлении конструкций.
Причины, затрудняющие получение качественных сварных соединений из чугуна:
1. Высокие скорости охлаждения металла шва и зоны термического влияния, соответствующие термическому циклу сварки, приводят к отбеливанию чугуна, т.е. появлению участков с выделениями цементита той или иной формы в различном количестве. Высокая твердость отбеленных участков практически лишает возможности обрабатывать чугуны режущим инструментом.
2. Вследствие местного неравномерного нагрева металла возникают сварочные напряжения, которые в связи с очень незначительной пластичностью чугуна приводят к образованию трещин в шве и околошовной зоне.
3. Интенсивное газовыделение из сварочной ванны, которое продолжается и на стадии кристаллизации, может приводить к образованию пор в металле шва.
4. Повышенная текучесть чугуна затрудняет удержание расплавленного металла от вытекания и формирование шва.
5. Наличие кремния, а иногда и других элементов в металле сварочной ванны способствует образованию на ее поверхности тугоплавких окислов, приводящих к образованию «непроваров».
Ремонтная дуговая сварка серого чугуна.
1. Подготовка:
Тщательно очистите рабочую зону от загрязнений, удалите дефекты литья, песок, включения, прожоги, поврежденный или нарушенный слой металла. При подготовке трещин к ремонту предпочтительна "U" или "V"-образная разделка, угол 60-70°.
2. Предварительный подогрев:
Для мелких или сложнопрофильных деталей рекомендуется подогрев до 200°C - 300°C. Для массивных длинномерных секций, когда равномерный нагрев невозможен (только локальный нагрев) поддерживайте температуру детали близкой к температуре окружающей среды в течение всего процесса наплавки. Перед нанесением последующего слоя дождитесь остывания рабочей зоны.
3. Сварка
При отсутствии предварительного подогрева установите минимальную силу тока для снижения теплопередачи в материал основы, используйте сбалансированную технику сварки. Держите угол наклона электрода близкий к прямому, длину дуги минимальную, швы наносите продольные, длиной 2-3 см с проковкой (не проковывайте тонкостенные детали). Поддерживайте температуру детали близкую к температуре окружающей среды, каждый последующий шов наносите после остывания рабочей зоны. Тщательно очищайте швы от шлака, дефектов и пр. Подогретые детали после сварки должны медленно остывать до комнатной температуры.
Механические свойства зависят от параметров сварки и теплового режима. При выборе специальной технологии, например, при высоких требованиях к прочности на растяжение или при сварке аустенитных
чугунов и специального литья, мы всегда в Вашем распоряжении.