1. Термическая обработка серого чугуна

• Отжиг для снятия напряжений. Температура 520…560°С. Для мелких отливок с толщиной стенки менее 20 мм – 1,5 ч. Для других – из расчета 1ч. на 25 мм. Ограничить скорость охлаждения после отжига с целью уменьшить остаточные напряжения (V_охл ≤ 20 град./ч).

• Низкотемпературный отжиг, для улучшения обрабатываемости резанием. Температура ~ 680…750°С, продолжительность – 5…6ч..

• Высокотемпературный отжиг для уменьшения отбела. Выше температуры 830°С; для распада цементита (выдержка от 1…1,5ч.). Окончательная ТО состоит из операции закалка + стабилизирующий отпуск.

• Закалка – температура 850°С. Охлаждение (масло, вода) с целью получения мартенситной структуры.

В серых чугунах прокаливаемость порядка 4-х мм (в углеродистых сталях – прокаливаемость порядка 15 мм). Закаливаемость (или твердость получаемая при закалке) обусловлена структурой металлической матрицы.

• Стабилизирующий отпуск для снятия напряжений - 200°С.

• Закалка + высокий отпуск на структуру сорбит или тростит.

• Нормализация – с целью получения перлитной структуры.

2. Термическая обработка ковкого чугуна

Вид металлической матрицы (П, П+Ф, Ф) в ковких чугунах определяется продолжительностью графитизирующего отжига (как и для любого чугуна).

Рис. 11. Схема графитизирующего отжига

Такой отжиг применяется для устранения цементита, входящего в состав ледебурита (I стадия), II стадия – для устранения цементита, входящего в состав перлита.

Виды термической обработки

1. Получение ферритного чугуна из белого чугуна путем полной графитизации.

Примечание: ковкие чугуны получаются из белых чугунов регламентированного состава, по схеме: выплавка в вагранке → переплавка в электро печи → кристаллизация + графитизирующий отжиг.

2. Получение перлитного ковкого чугуна:

1. Закалкой в масле ферритных чугунов + отпуск на требуемую твердость;

2. Ускоренным охлаждением на 2_ой стадии графитизации (рис. 11.).

3. Получение обезуглероженного ковкого чугуна.

Структура феррит + остаточный перлит. Отжиг белого чугуна в окислительной среде (под слоем железной руды). Единственный чугун, который хорошо сваривается, и подвергается запрессовке.

3. Термическая обработка высокопрочного чугуна

Таблица 3

Виды ТО высокопрочных чугунов

Вид ТО	Назначение	Структура (*)			Параметры операции
		исходная	конечная	Vнагр,°/ч		Тнагр,°С	τ, ч	охл.
Высотемперат. графитизирир. отжиг	↓НВ; ↑δ, ↑КСU; улучшен. обраб. резанием	Л+Ц+П	П+Ф	100-300		850-1000	0,5-6	С печью
Нормализация	↑НВ, ↑σв, ↑износостойкость	Ф Ф+П	П П+Фзерн.	200-500		900-1000	0,5-3	На возд.
Закалка	↑НВ, ↑σв, ↑износостойкость	П П+Ф Ф	Мrtзак+Аост Б+Аост	200-500		850-950	0,5-1	Вода, масло
Отпуск	Окончательное формирование структуры и свойств, ↓σI	Мrtзак+Аост Б+Аост	Мrtотп. Сорбит Бейнит	200-500		200-500	1-3	На возд.

(*) Примечание: ↓ - снижение; ↑ - увеличение; Л – ледебурит; П – перлит; Ф – феррит; Аост – остаточный аустенит; Мrt_зак – мартенсит закалки; Мrt_отп – мартенсит отпуска.