12.Особенности структуры и свойства синтетических чугунов.

Производство синтетического чугуна заключается в выплавке его из стальных отходов без использования литейных или передельных доменных чугунов с соответствующим науглероживанием (источ­ники углерода — электродный бой, кокс, графитизированный по­рошок, каменный уголь и т.п.).

Синтетический чугун отличается низким содержанием серы (0,015...0,03 %), фосфора (0,02...0,04 %), Н₂, 0₂, N₂ и других примесей и неметаллических включений. Синтетическим может быть чугун любой структурной группы: серый, высокопрочный, с вермикулярным графитом, ковкий и бе­лый. При этом расход модификатора для синтетического чугуна на 0,1... 0,2 % должен быть больше. Размер включений графита в синте­тическом сером чугуне меньше, перлит более дисперсный, что обус­ловливает его более высокие механические свойства. Получение син­тетического чугуна высоких марок СЧЗО, СЧ35 заметно облегчается. При производстве синтетического ковкого чугуна из-за низко­го содержания фосфора наблюдается соответствующее увеличе­ние пластичности. Вместе с тем заметно некоторое увеличение длительности отжига.

При производстве синтетического высокопрочного чугуна на­блюдается более стабильное воздействие модификатора.

От обычных синтетические чугуны отличаются и по литейным свойствам: меньшая жидкотекучесть, большая склонность к отбелу и образованию междендритного графита, повышенная склонность к холодным трещинам. Однако герметичность отливок син­тетического чугуна выше, чем отливок обычного чугуна.

13.Литейные стали и их классификация.

В отличие от чугунов стали могут быть деформируемыми и ли­тейными. Литейные стали, как правило, отличаются от дефор­мируемых пониженными механическими и пластическими свой­ствами, что связано с формированием в литом состоянии порис­тости (усадочной, газоусадочной и газовой). Плотность деформи­руемых сталей, изначально полученных также в литом состоянии, повышается после деформации. При маркировке литых сталей обязательно ставится буква Л (литейная, литая).

Следует также отметить, что в отличие от серых, ковких и вы­сокопрочных чугунов литейные стали обладают более высокими пластичностью и комплексом соответствующих физических и хи­мических свойств. По сравнению с чугунными отливками произ­водство стальных отливок характеризуется значительно меньши­ми масштабами, что связано, главным образом, с более высокой (примерно на 300 °С) температурой плавления.

По химическому составу литейные стали подразделяют на уг­леродистые (0,12...0,6% С) и легированные.

14.Углеродистая литейная сталь. Классификация, маркировка. Механические свойства, область применения.

Отливки из углеродистой стали под­разделяют на три группы.

Обязательным браковочным признаком для отливок первой группы (общего назначения) является содержание углерода, серы и фосфора, а также внешний вид и точность размеров. Содержа­ние марганца (0,45...0,9%) и кремния (0,2...0,52%) рассматри­вается как факультативное.

Отливки второй группы (ответственного назначения) контро­лируются, кроме того, по прочности (а_в и ст_х) и относительному удлинению 5.

Отливки третьей группы (особо ответственного назначения) контролируются дополнительно по ударной вязкости KCU.

В число контролируемых параметров могут быть также включе­ны микроструктура, пористость, герметичность и другие характе­ристики.

Содержание серы и фосфора ограничивается в пределах соот­ветственно 0,040-0,06 % S и 0,04...0,06 % Р в зависимости от груп­пы и способа плавки: с основной или кислой футеровкой.

В литом состоянии структура углеродистых литейных сталей ха­рактеризуется крупным зерном: перлит с крупными пластинками феррита и называется «видманштедтовой». Она практически в обязательном порядке исправляется термической обработкой — отжигом, нормализацией, закалкой или их комбинациями. В результате образуются равноосные мелкие ферритные и перлитные зерна. Кроме того, в процессе отжига при 600...650⁰С попутно снижаются остаточные литейные и появившиеся закалочные напря­жения.

Особенности литейных свойств углеродистых сталей. Литейные свойства углеродистых сталей значительно хуже литейных свойств чгугуна и других сплавов. Низкая жидкотекучесть сталей объясня­ется, главным образом, самой высокой (кроме титановых спла­вов) температурой ликвидуса и соответственно низкой темпера­турой заливки. Суммарная объемная усадка затвердевания и усадка в жидком состоянии составляет 6,0 %. Поэтому стальные отлив­ки, как и отливки всех других сплавов, кроме чугуна, необходимо получать с прибылями. Для стальных отливок характерно развитие пористости, в них чаще, чем в отливках из других сплавов, образуются горячие трещины, даже в случаях литья в песчано-глинистые формы. В то же время холодные трещины в стальных отливках возникают реже, чем в чугунных отливках. К насыщению газами и неметаллическим включениям стали лее склонны, но и требования для них выше, чем для чугунов, к ликвации, особенно по сере и фосфору, склонны стальные отливки с толщиной стенки более 80 мм. Как правило, ликвации подвергнуты слитки, имеющие существенно большую толщину. К изменению механических свойств в зависимости от толщин стенок литейные углеродистые стали менее чувствительны, чем другие сплавы, особенно учитывая обязательную их терми­ческую обработку.