Изготовление отливок из серого чугуна
1.11. Изготовление отливок из серого чугуна(маркировка, свойства, форма графита и особенности изготовления отливок).
Серый чугун является наиболее распространенным материалом для изготовления различных отливок. В сером чугуне углерод содержится в виде графита, который имеет пластинчатую форму. Серый чугун маркируют, СЧ10...СЧ25 и т. д. Буквы обозначают принадлежность данного сплава к серым чугунам, цифры показывают временное сопротивление.
Серый чугун обладает высоким временным сопротивлением, малым относительным удлинением (0,2—0,5%), повышенной твердостью, хорошо работает при сжимающих нагрузках, не чувствителен к внешним надрезам, гасит вибрации, имеет высокие антифрикционные свойства, легко обрабатывается резанием.
По составу металлической массы серый чугун может быть ферритным, перлитно-ферритным и перлитным.
В лекции "9 Ожоги конъюнктивы и склеры" также много полезной информации.
На структуру и свойства серого чугуна существенное влияние оказывают его химический состав и скорость охлаждения отливок в форме. Углерод, кремний и марганец улучшают механические и литейные свойства чугуна. Сера вызывает отбел в тонких частях отливок и снижает жидкотекучесть. Фосфор придает чугуну хрупкость. Поэтому содержание серы и фосфора в сером чугуне должно быть минимальным. Увеличение скорости охлаждения достигается путем уменьшения толщины отливки и увеличения теплопроводности литейной формы. В тонких частях отливки образуется более мелкая структура с повышенным содержанием перлита и мелкими включениями графита, что обеспечивает высокие механические свойства. В толстых частях отливки образуется крупнозернистая структура с малым содержанием перлита и крупными включениями графита. Механические свойства этих зон низкие. Механические свойства серого чугуна повышают легированием, модифицированием, термической обработкой.
При легировании в расплавленный чугун вводят твердые или расплавленные легирующие элементы (никель, хром, титан и др.) в целях получения заданного химического состава и придания ему требуемых механических эксплуатационных свойств.
При модифицировании в чугун вводят модификаторы (ферросилиций, силикокальций и др.) для измельчения структурых составляющих и равномерного их распределения по всему объему, что повышает механические свойства отливок. Серый чугун имеет высокую жидкотекучесть, позволяющую получать отливки с толщиной стенки 3 — 4 мм; малую усадку (0,9—1,3%), обеспечивающую изготовление отливок без усадочных раковин, пористости и трещин. Для выплавки серого чугуна повышенного качества (марок СЧ25...СЧ45) применяют дуговые и индукционные печи.
Преобладающее количество отливок из серого чугуна изготовляют в песчаных формах.
При изготовлении отливок из серого чугуна в кокилях в связи с повышенной скоростью охлаждения отливок при затвердевании начинает выделяться цементит— появляется отбел. Для предупреждения отбела на рабочую поверхность кокиля наносят малотеплопроводные защитные покрытия, кокили перед работой нагревают, а чугун подвергают модифицированию. Кроме этого, для устранения отбела отливки подвергают отжигу.
Отливки типа тел вращения изготовляют центробежным литьем. Отливки из серого чугуна нашли широкое применение в станкостроении, автостроении, тяжелом машиностроении, электротехнической промышленности.
