Виды, режимы и назначение термической обработки ВЧШГ

 

Вид обработки	Назначение	Структура металлической основы		Режим термической обработки
		Исходная	Конечная	Температура, °С	Время выдержки, ч	Охлаждение
Отжиг графи-тизирующий	Уменьшение твёрдости, повышение пластично­сти, вязкости, прочно­сти, улучшение обрабатываемости	П + Л, П + Ц	П, П + Ф	850¸1000	0,5¸6,0	С печью, на воздухе
Нормализация	Повышение твёрдости, прочности, износостой­кости	Ф, Ф + П	П, П + Ф	900¸1000	0,5¸3,0	На воздухе
Отжиг низко­температурный	Уменьшение твёрдости, повышение пластично­сти, вязкости, улучше­ние обрабатываемости	П, П + Ф	Ф, Ф+Пзерн	680¸800	0,5¸4,0	На воздухе, с печью
Закалка	Повышение твёрдости, износостойкости, проч­ности	П, П + Ф, Ф	М, М + Б	850¸950	0,5¸1,0	В воде, в масле
Отпуск	Снятие закалочных нап­ряжений, повышение вязкости, пластичности и предела выносливости	М, М + Б	мотп, Мота + Б + Т	200¸500	1,0¸3,0	На воздухе
Отжиг для сня­тия внутренних напряжений	Снятие внутренних нап­ряжений, повышение стабильности размеров, снижение деформации, повышение вязкости	П, П + Ф	П, П + Ф	500¸600	2,0¸6,0	С печью
Изотермичес­кая закалка	Повышение прочности, твёрдости, износостой­кости	П, П + Ф, Ф	Б, Б + М, Б + М + Ф	850¸920	0,3¸1,0	В расплаве соли, щелочи
Поверхностная закалка	Повышение поверхност­ной твёрдости, износо­стойкости	П, П + Ф	М, М + Б (на поверхности)	900¸1050	6¸15с	В воде, в масле

Примечание. Ф — феррит, П – перлит, П_зерн. – зернистый перлит, М – мартенсит, М_отп. – отпущенный мартенсит, Л – ледебурит, Б – бейнит, Т – троостит.

 

 

Чугуны с вермикулярным графитом

Вермикулярный графит имеет форму взаимосвязанных лепест­ков, но в отличие от пластинчатого графита лепестки вермикулярного графита имеют меньшую длину, большую толщину и округлую форму кромок.

Специфическое сочетание физико-механических, технологи­ческих и эксплуатационных свойств достигается в чугунах с вер­микулярным графитом (ЧВГ) только при условии, что содержа­ние вермикулярного графита в структуре чугуна составляет не менее 80 %, остальное – шаровидный графит; пластинчатый графит не допускается.

По прочности ЧВГ находится на уровне высокопрочных марок серого чугуна (СЧ30¸СЧ40) или превосходит их, однако плас­тичность, ударная вязкость, окалино- и ростоустойчивость, со­противляемость коррозии, герметичность ЧВГ выше, чем у серо­го чугуна.

Чугун с вермикулярным графитом превосходит ВЧШГ по демп­фирующей способности, теплофизическим и некоторым специальным свойствам (тепло- и температуропроводности, термоус­талостной стойкости, размерной стабильности в условиях теплосмен); он более технологичен, чем серые чутуны высоких марок и ВЧШГ. Отливки из ЧВГ, как правило, можно изготавливать без прибылей. По сравнению с серыми чугунами высоких марок и ВЧШГ склонность к отбелу у ЧВГ ниже, что позволяет получать тонкостенные отливки без отбела в литом состоянии.

Чугун с вермикулярным графитом особенно эффективен для изготовления отливок большой массы (например, изложниц мас­сой до 100 т с толщиной стенок до 500 мм), деталей сложной конфигурации независимо от массы (например, блок-картеров и головок цилиндров двигателей внутреннего сгорания), разностенных деталей. Обрабатываемость резанием ЧВГ лучше, чем ВЧШГ и стали.

Как и у других типов чугуна, структуру металлической основы ЧВГ регулируют посредством легирования и термообработки. Про­изводство ЧВГ требует очень жёсткого металлургического конт­роля.

В промышленности ЧВГ используется с 1968 г. Самостоятель­ного ГОСТа на марки ЧВГ до 1991 г. в нашей стране не было. В настоящее время используется ГОСТ 28394-89, в который вклю­чены четыре марки чугуна ЧВГ 30¸ЧВГ 45 с относительным уд­линением δ не менее 3 % для ЧВГ 30 и не менее 0,9 %
для ЧВГ 45.

Ковкие чугуны

Ковкий чугун (КЧ) получают графитизирующим отжигом от­ливок из белого доэвтектического чугуна (рис. 5.4, а). При отжиге графит выделяется в виде компактных включений («хлопьевид­ный» графит, или «углерод отжига», рис. 5.4, б). Благодаря ком­пактному графиту ковкий чугун имеет повышенные значения проч­ности и пластичности. Повышенная пластичность послужила ос­нованием для названия таких чугунов ковкими.

а	Б
Рис. 5.4. Схема отжига ковкого чугуна (а) и микроструктура ковкого ферритного чугуна, получаемая при таком отжиге (б, х 100): А – аустенит; Ф – феррит; П – перлит; Ц – цементит; Г – графит

Ковкий чугун по прочностным свойствам и сочетанию меха­нических свойств и износостойкости уступает ВЧШГ. Однако он превосходит их по хладостойкости и обрабатываемости резанием (особенно ферритный ковкий чугун). Обезуглероженный ковкий чугун является единственным конструкционным чугуном, кото­рый хорошо сваривается и может быть использован для получе­ния сварно-литых конструкций. Ковкий чугун хорошо поддаётся запрессовке, расчеканке и легко заполняет зазоры. Отливки из ферритного ковкого чугуна можно подвергать холодной правке, из перлитного – правке в горячем состоянии.

Недостатком ковкого чугуна являются его пониженные литей­ные свойства, прежде всего жидкотекучесть. Поэтому минимальная толщина стенки в отливках из ковкого чугуна составляет 6 мм. Ограничение толщины стенки отливки максимальным значением 60 мм связано с плохой отжигаемостью исходного белого чугуна в больших сечениях.

В основу стандартизации ковкого чугуна заложен принцип рег­ламентирования минимальных значений предела прочности при растяжении и относительного удлинения. После букв КЧ в марке чугуна указывают два числа – минимальные значения предела прочности в килограмм-силе на квадратный миллиметр и отно­сительного удлинения в процентах. Марки и свойства ковких чугунов в соответствии с ГОСТ 1215–79 приведены в табл. 5.6.

Механические свойства ковких чугунов определяют на литых образцах диаметром 16 мм. В зависимости от толщины стенки от­ливки допускают также применение образцов диаметром 8 или 12 мм.

Рекомендуемые химические составы ковких чугунов в зависи­мости от марки и способа их выплавки составляют, %: 2,4¸2,8 С 1,¸1,6 Si, 0,1¸1,0 Мn, до 0,12¸0,18 Р, до 0,20 S, до 0,08 Сг.

Таблица 5.6

⇐ Предыдущая27282930313233343536Следующая ⇒

Поделиться: