1.6. Качество отливок

1.6.1. Механические свойства отливок из серого чугуна

Прочность на разрыв образцов, залитых в форму ВПФ по сравнению с образцами, залитыми в песчаные формы, изменяется в зависимости от углеродного эквивалента. При углеродном эквиваленте от 3,6 до 4 прочность образцов, изготовленных ВПФ, выше и достигает 37-26 кгс/мм² . Затем при увеличении углеродного эквивалента от 4 до 5 прочность образцов, иготовленных ВПФ уменьшается на 3-5 %. по сравнению с образцами изготовленными в песчаных формах, и составляет 24-18. кг/мм².

Значение прочности на разрыв при углеродном эквиваленте 3,9 одинаково для обоих процессов.

1.6.2. Изменение твердости по Бринеллю в зависимости от углеродного эквивалента.

Скорость охлаждения отливов при ВПФ ниже на15-25% , чем в песчаную

форму, соответственно и твердость отливок ниже. Так при углеродном

эквиваленте 3,6 твердость образцов из серого чугуна, залитого в формы, изготовленные в ВПФ составляет 215 единиц по Бринеллю, а образцов, изготовленных в песчанные формы - 238 НВ. Дальнейшее изменение твердости такое:

углер.экв. - 3,8, твердость - 205 и 220 НВ

углер.экв. -4,1 , твердость - 205 и 190 НВ.

Твердость образцов, изготовленных ВПФ, от средины к периферии изме-няется незначительно, примерно на 3-5 единиц НВ.

Прочность на изгиб образцов, изготовленных ВПФ выше чем образцов изготовленный в обычную форму.

При изменении углеродного эквивалента прочность на изгиб меняется в следующих пределах, табл.1. 12.

Прочность на изгиб образцов

Таблица 1.12

Углеродный эквивалент	Изгиб образцов изготовления ВПФ, мм	Обычные формы, мм
3,6 3,7 3,8 3,9 4,1	12 11 10 9,5 8	10 9,2 8,7 8,3 7,6

Показатель качества металла определяется в зависимости от степени дисперсности структуры, размер графита, его расположение, размер и количество перлита и др. факторы. Качество отливки зависит от степени эвтектичности (Sэ)

Относительная прочность определяется по уравнению:

ОП= σ_в/102-82,5 Sэх100 (22)

Относительная твердость определяется по уравнению:

ОП= НВ/100-4,3 σ_в х100 (23)

Показатель качества можно определять соотношением между относительной прочностью и относительной твердостью:

Чем выше ОП и ниже ОТ, тем выше качество отливок.

1.6.3. Микроструктура чугуна

Размер зерна в отливках изготовленные ВПФ несколько большей величины, размер графита также увеличен. Увеличено количество феррита.

Размер зерна и количество выделяемого феррита и перлита можно регулировать путем изменения химического состава чугуна.

В табл.1. 13. приведены данные по количеству эвтектических зерен на 1 см².

Количество эвтектических зерен на шлифах

Таблица1.13

Углеродный эквивалент	ВПФ			Песчано-глинистые смеси
	в окружности	в центре	в окружности/ в центре	в окружности	в центре	в окружности/ в центре
3,67 3,77 3,98 4,12	286 362 486 632	153 230 257 304	1,83 1,57 1,9 2,07	522 446 738 738	241 218 383 268	2,18 2,04 1,94 2,75