Титов (550695), страница 47
Текст из файла (страница 47)
д.). Рабочая поверхность от- ' ливок должна иметь структуру белого чугуна, а центральная часть, как более прочная, — структуру серого. Такие отливки называют отбеленными илн закаленными. Белый чугун, визкоуглеродистый и низкокрем, приме- ' няют также для производства ковкого чугуна. Сначала отливки получают из белого чугуна, а затем онн подвергаются специальной "термической обработке — отжигу на ковкий чугун. Серый чугун обычно имеет пластинчатый графит, но модифнци- . рованне жидкого чугуна магнием или дернем способствует получению в отливках графита шаровидной формы. По составу основной металлической массы отливки из серого чугуна могут быть четырех ' типов. Перлитна-цементитиый серый чугун' (П + Ц + Г) состоит из перлита, включений структурно-свободного .„: цементита н пластннчатога графита.
Такую структуру можно полу- ' ,,Я чить при пониженном содержании кремния в чугуне и быстром охла. ждении отливок в форме. Эти чугуны обладают повышенной прочностью и плохо обрабатываются резцом. При модифицировании магнием или церием можно получить серый высокопрочный чугун с перлитно-цементитной структурой и шаровидным графитом. П е р л и т н ы й с е р ы й ч у г у и (П + Г) состоит из перлита и пластинчатого графита, после модифицирования магнием или церием (рис. 162) — из перлита и графита шаровидной формы. Рнс. !61. Белые чугуны: а — ввэвтектический [Х 50); б— эвтектический 1 Х 100); э — йа. эвтектический 1х 100) Перлитный чугун обычно имеет мслкопластинчатый графит и обладает умеренной твердостью (НВ 200 — 230), высокими прочностью и изиосостойкостью и хорошо обрабатывается резцом.
Перлнтиый серый чугун с шаровидным графитом обладает еще большей механической прочностью, позтому называется вьюокопрочным. Перлитио-фер ритный серый чугун (П+ + Ф + Г) состоит из перлита, феррита и графита (рис. 1бЗ), после модифицирования магнием — из перлита, феррита и шаровидного ~Рафита. Перлитно-ферритный чугун менее прочен по сравнению с перлитным чугуном, так как пластинки графита в нем крупнее, чем в перлитном чугуне.
Он более мягкий и легче подвергается механической обработке. Структура П + Ф + Г с пластинчатым 237 графитом чаще всего встречается в обычных чугунных отливках,: применяющихся в машиностроении. Рис. 162. Перлитный серый чугун: а — с иаасгиичагым графитам )х 000); 0 — с шарсвидиым графигсм се 400) Ферритный серый чугун(Ф+Г)состоитизферрита и пластинчатого графита (рис. 1641, получается при высоком содержании кремния и углерода в толстостенных отливках и мед- Рис, 163. Перлитно-ферритный се- Рис, 164. Ферритный серый чугун, рый чугун ленном охлаждении их в форме. Включения графита очень крупные.
Феррит~ый чугун обладает низкими механическими свойствами, очень игягкий, хрупкий, быстро изнашивается, но легко обрабатывается. Для машиностроительных отливок такой чугун не пригоден. 236 й 4. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧУГУНА )(ЛЯ ОТЛИВОК Серый чугун с пластннчатым графитом используют для отливок главным образом деталей машин. Основными потребителями являются различные отрасли машиностроения (автомобильное, транспортное и др.). Качество чугуна для отливок оценивают по его ,гехаиическим свойствам.
Свойства отливок регламентируются ГОСТ 1412 — 70 (табл. 30). При выборе состава чугуна литейщик должен учитывать технологический процесс его получения с учетом влияния различных факторов на структуру чугуна и его механические свойства. Тобаняа 80 Механнческне свойства отливок ва серого чугуна Чугуны повышенной прочности марок СЧ 24-44, СЧ 32-52, СЧ 36-56, СЧ 40-60 применяют, когда необходимо по техническим условиям получить отливки для работ в условиях повышенного износа (например, детали двигателей, различные цилиндры, отливки металлорежущих станков и т. п.) и когда требуется повышенная твердость массивных рабочих поверхностей и определенная микро- структура чугуна, содержащего дисперсный перлит и мелкие включения графита.
Согласно ГОСТ для определения механических свойств чугуна отливают цилиндрические заготовки диаметром 30 мм и длиной 360 мм илм же квадратные — сечением 25 х 25 мм, такой же длины. Образцы для испытания на растяжение вытачивают из отдельно залитых заготовок, диаметр расчетной части дол>кап быть 10; 16; 20 и 25 мм. Диаметр заготовки образца (бруска) для испытания на разрыв выбирают в зависимости от толщины стенок отливки (табл.
31), Нормальный образец для определения механических свойств чугуна должен иметь диаметр 20 мм. Длина образца (расчетная) должна быть 100 мм (укороченныгл) тра»нча зг или 200 мм (нормальный). Днаметры заготовка н арусва ЧУгУны маРок СЧ 28-48 и выше аая испытания серого чугуна называют высококачественными.
Они на разрыв, мм имеют перлитную структуру (П + Г) с мелкораздроблецными пластинками графита. Эти чугуны рекомендуется получать модифицированными. Серый .чугун повышенного качества можно получить без модифицирования и легирования, а именно за счет ввода в шихту стали, перегрева чугуна и выдержки жидкого чугуна перед заливкой его в формы. Ввод в шихту стали ля пол чен я пе литвой ст акт т»лмии» с»вики От» ив» и, ИИ З»гвтввв» артс»и 10 15 20 25 20 ЗО 40 50 До 16 16 — 30 31 — 50 50 — 70 д у " Р р, уры широко используют в литейных цехах при изготовлении болыпого числа отливок разнообразной номенклатуры. Такой чугун называют сталистым. Сталь вводят в шихту при выплавке чугуна для,' последующего модифицировация.
й 5. Г»1ОДИФИЦИРОВАНИЕ СЕРОГО ЧУГУНА Цель модифицирования серого чугуна — это получение в отливках однородной перлитной структуры с мелкопластннчатым графитом, а также высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Модифицирование ковкого чугуна применяют для ускорения отжига белого чугуна. В качестве модификаторов используют силикокальций (0,3— 0,8% массы жидкого чугуна), ферросилиций (0,3 — 0,8',») и графит в виде порошка (0,06 — 0,1':в). Модификаторы перед вводом в жидкий чугун рекомендуется прокаливать при 300 — 400' С. Модификаторы в раздробленном виде (куски размером не более 5 — 6 мм) специальными доваторами подают на желоб вагранки. После модифицирования чугун сразу же разливают в формы, чтобы не уменьшить эффект модифицироаания и не охладить чугун. Модифицирование само по себе мало повышает свойства серого чугуна, оно дает хорошие результаты только как составная часть комплекса технологических мероприятий: перегрева жидкого чугуна; снижения содержания углерода и кремния в чугуне; повышения содержания марганца до 1,0 — 1,5%.
При перегреве чугуна графит становится мельче, а количество связанного углерода увеличивается. Однако перегрев вызывает переохлаждение чугуна при затвердевапии, благодаря чему чугун отбеливается особенно в тонких сечениях отливок. Увеличение содержания кремния с целью предотвращения отбела в тонкостенных отливках способствует появлению мелких дисперсных выделений графита и феррита, что также нежелательно, При модифицировании же чугун дегазируется, создаются добавочные центры кристаллизации и устраняется переохлаждение, вследствие чего происходит интенсивная графитизация и предупреждается отбел.
Модпфицирование увеличивает прочность серого чугуна и его износостойкость, улучшает плотность, теплостойкость и обрабатываемость. Хорошие результаты дает модифицирование с легированием. При плавке модифицированного высокопрочного серого чугуна необходимо соблюдать ряд технологических условий; перегревать чугун до 1420 — 1440 С, добавлять в шихту 40 — 60% стали, применять в шихте низкокремнистые доменные чугуны. й 6.
ВысокопРОчные чугуны Высокопрочиым называют чугун, модифицированный магнием с последующей обработкой ферросилицием (75о~о 51). Прн введении магния в чугун изменяются условия роста зародыша графита, что влияет на его форму: он становится шаровидным. Эта форма графита способствует повышению прочности и особенно пластичности чугуна. Высокопрочный чугун по сравнению с углеродистой сталью имеет следующие преимущества: более низкую температуру плавления, лучшую жндкотекучесть, меньшую склонность к образованию горячих и холодных трещин, меньшую плотность, более высокую прочность, износостойкость и лучшую обрабатываемость резанием.
По сравнению с серым чугуном он обладает более высокими прочностью, пластичностью, жаростойкостью и лучшей свариваемостыо. В чугун вводят 0,15 — 0,45')4 Мц от массы жидкого чугуна. Количество магния зависит от способа его ввода. Магний несколько увеличивает жидкотекучесть при прочих Равных условиях (химическом составе, температуре заливки, скорости охлаждения и т.
д.), Линейная усадка высокопрочного чугуна составляет около 1,7 — 1,8%, что больше усадки обычного чугуна; при затвердевации по стабильной системе она может быть такой же, как и у серого чугуна, Магний улучшает износостойкость и коррозионную стойкость чугуна. Прн вводе магния чугун сильно охлаждается, поэтому его необходимо перегревать до 1400 — 1450' С, В последнее время для модифицирования чугуна применяют церий. Расход его составляет 0,2 — 0,3',ь. Церий вводят в виде кусков непосредственно в ковш во время заполнения его чугуном. Церий на форму графита оказывает такое же влияние, как и магний.
ОбРазование шаровидной формы графита под влиянием церия возможно в доэвтектическом и заэвтектическом чугуне, при этом чугун необходимо перегревать до 1500 С. Литейные свойства и прочность цериевого чугуна выше, чем магниевого, однако церий — очень дефицитный металл, поэтому его используют редко. Механические сиоастик имсоконрочного чугуна Относительное удлинение. % Временное со„рогнеде ПРедел ние резрмау, та"у"асти иге/ммз Ударнан . вязкость, кгс иГсм Марна чугуна ие менее 17 12 5 2 2 .3 3 4 4 38 42 45 50 60 70 8О 100 120 ВЧ 38-17 ВЧ 42-12 ВЧ 45-5 ВЧ 50-2 ВЧ 60-2 ВЧ 70-3 ВЧ ЗО-З ВЧ 100-4 ВЧ 120-4 140 — 170 140 †2 160 †2 180 †2 200 †2 229 †2 220 †3 302 — 369 302 †3 24 28 .
33 38 40 40 ,50 70 90 6 4 3 2 3 3 В центральном научно-исследовательском институте технологии, машиностроения (ЦНИИТМЛШ) разработан способ ввода магния, с замедленным испарением последнего (рис. 166). Чугуи заливается . в герметически закрытый ковш барабанного типа, а магний предварительио кладут в боковой патрон. После заливки ковш закрывается, поворачивается и чугун соприкасается с магнием. Магний испа- 242 После модифицпроваиия магнием или церием рекомендуется присадка 75%-иого ферросилиция для регу пироваиия структуры металлической основы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
