3.Термическая обработка отливок

Термообработку отливок из чугуна проводят для снятия литейных напряжений и стабилизации размеров, снижения твердости и улучшения обрабатываемости, повышения механических свойств, а также износостойкости.

Низкотемпературный отжиг применяют для снятия внутренних напряжений. Температуру отжига назначают в зависимости от химического состава чугуна. Отливки из серого чугуна обычно отжигают при 500-700° С.

Продолжительность выдержки отливок при температуре отжига зависит от размеров отливки и ее конфигурации и обычно составляет 3-10 ч. После отжига отливки охлаждают вместе с печью. Механические свойства отливок при такой термообработке практически не изменяются.

Графитизирующий отжиг применяют обычно для снижения твердости и улучшения обрабатываемости резанием. Отливки нагревают в печах до 680-750 °С. При этом происходит графитизация и частичная сфероидизация эвтектоидного цементита, что снижает твердость, улучшает обрабатываемость, но несколько уменьшает прочность чугуна.

Нормализация. Применяют для повышения механических свойств и износостойкости чугуна за счет улучшения его структуры и получения перлитной металлической основы, а также для отливок, имеющих ферритную, ферритно-перлитную или ледебуритно-перлитную структуры. Отливки нагревают до 850-950 °С. При нормализации ферритного или ферритно-перлитного чугуна часть графита растворяется в аустените и за счет этого количество связанного углерода увеличивается.

При нормализации отбеленного чугуна происходит графитизация первичных карбидов. В отливках после охлаждения на воздухе до температуры 500 °С образуется перлитная структура. Для снижения напряжений отливки ниже 500 °С охлаждают медленно, вместе с печью.

4. Модифицирование сч 20

Цель модифицирования серого чугуна – это получение в отливках однородной перлитной структуры с мелкопластинчатым графитом. 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 %). Модификаторы перед вводом в жидкий чугун рекомендуется прокаливать при 300-400° С. Модифицирование увеличивает прочность серого чугуна и его износостойкость, улучшает плотность, теплостойкость, и обрабатываемость. Хорошие результаты дает модифицирование с легированием.

СЧ 20 – это перлито-ферритный серый чугун, состоит из перлита, феррита, графита, после модифицирования магнием – из перлита, феррита и шаровидного графита. Он менее прочен по сравнению с перлитным, так как пластинки графита в нем крупнее. СЧ 20 более мягкий и легче подвергается механической обработке.

Рисунок 1 – Структура СЧ 20

Рисунок 2 – Структура перлито-ферритного чугуна:

а) до модифицирования б) после модифицирования