4. Как получить отливку из ковкого чугуна с перлитной матрицей. Приведите технологию графитизирующего отжига для такой отливки.

• Ковкий чугун получают отжигом белого доэвтектического чугуна.

• Хорошие свойства у отливок обеспечиваются, если в процессе кристаллизации и охлаждения отливок в форме не происходит процесс графитизации. Чтобы предотвратить графитизацию, чугуны должны иметь пониженное содержание углерода и кремния.

• Ковкие чугуны содержат: углерода – 2,4…3,0 %, кремния – 0,8…1,4 %, марганца – 0,3…1,0 %, фосфора – до 0,2 %, серы – до 0,1 %.

Ковкий чугун, как и серый, состоит из сталистой основы и содержит углерод в виде графита, однако графитовые включения в ковком чугуне иные, чем в обычном сером чугуне. Разница в том, что включения графита в ковком чугуне расположены в форме хлопьев, которые получаются при отжиге, и изолированны друг от друга, в результате чего металлическая основа менее разобщена, и чугун обладает некоторой вязкостью и пластичностью. Из-за своей хлопьевидной формы и способа получения графит в ковком чугуне часто называют углеродом отжига

• Производство отливок из ковкого чугуна основано на отжиге отливок в нейтральной(кварцевый песок или соляная ванна) или окислительной среде с целью разложения цементита на железо и углерод отжига (графитизация). После отжига в ней-тральной среде углерод отжига придает излому отливки черный бархатный цвет. Такой чугун называют черносердечным ковким чугуном. Черносердечный чугун можно получать с ферритной или перлитной металлической матрицей. До отжига излом отливок должен быть белым.

; В настоящее время производятся отливки только из черносердечного ковкого чугуна.

• Первая стадия (950...1050 °С) подбирается по длительности такой, чтобы весь цементит, находящийся в структуре отливки, распался на аустенит и хлопьевидный графит. На второй стадии графитизирущего отжига при температуре эвтектоидного превращения формируется металлическая основа ковкого чугуна. В зависимости от режимов охлаждения ковкие чугуны могут иметь перлитную (непрерывное охлаждение), ферритную (очень медленное охлаждение в интервале 760...720 °С или изотермическая выдержка при 720...700 °С) или ферритно-перлитную (сокращение продолжительности второй стадии отжига) металлические основы.

Продолжительность 1-й и 2-й стадии графитизации

• 1. Зависит от содержания C+Si, а также от сечения и массы отливки.

• 2. При C+Si<3.5 задерживается процесс графитизации; при C+Si>4.1 наблюдается выделение пластинчатого графита в белом чугуне, т. е. оптимальное суммарное содержание C и Si должно быть 3.6 – 3.8 %.

Ковкие чугуны согласно ГОСТ 1215—79 маркируются двумя буквами (КЧ — ковкий чугун) и двумя группами цифр. Первые две цифры в обозначении марки соответствуют минимальному пределу прочности при растяжении ( МПа / 10, цифры после тире — относительному удлинению при растяжении, %.