3.2.5 Ковкий чугун.

Ковким чугун называется потому, что его можно подвергать обработке давлением, хотя чугуны не куют, а детали из чугуна получают лишь методом литья в связи с тем, что ковкий чугун имеет более высокую пластичность по сравнению с серым.

Ковкий чугун получают путем графитизирующего отжига отливок из белого доэвтектического чугуна. В составе ковкого чугуна не должно быть большого количества марганца, так как он при отжиге препятствует процессу графитизации, а также большого количества углерода и кремния, что приводит к затруднению получения отливок из белого чугуна, потому что при кристаллизации графит начинает выделяться в виде пластинок. Поэтому химический состав белого чугуна, отжигаемого на ковкий чугун, имеет ограничения по содержанию: 2,5–3,0%С; 0,7–1,5%Si; 0,3–1,0%Мn; менее 0,12%S; менее 0,18%Р.

Толщина сечения отливки не должна превышать 40–50мм, так как при большей толщине в сердцевине образуется пластинчатый графит, что делает чугун непригодным для отжига.

Отжиг проводится в две стадии. На первой стадии отливки из белого чугуна медленно нагревают до температуры 930–1050°С и выдерживают в течение 15ч при этой температуре. При этом происходит распад цементита, входящего в высокотемпературный ледебурит, и из выделившегося углерода образуется хлопьевидный графит.

На второй стадии отливки охлаждают до температуры 700–760°С, соответствующей эвтектоидному превращению, и выдерживают при этой температуре до 30ч, либо очень медленно охлаждают. При этом происходит распад цементита, входящего в перлит. После окончания второй стадии структура чугуна состоит из феррита и хлопьевидного графита. Такой чугун называют ферритным ковким чугуном.

Если охлаждение было недостаточно медленным в районе температур, соответствующих эвтектоидному превращению, или недостаточной была выдержка на второй стадии графитизации, то распад цементита, входящего в перлит, произойдет не полностью. При этом структура чугуна будет состоять из феррита, перлита и хлопьевидного графита. Такой чугун называют феррито-перлитным ковким чугуном.

Если охлаждение в интервале температур было ускоренным, то распада цементита, входящего в перлит, не произойдет. При этом структура чугуна будет состоять из перлита и хлопьевидного графита. Такой чугун называется перлитным ковким чугуном.

Маркировка. Ковкий чугун согласно ГОСТ 1215–79 маркируется буквами «КЧ» и двумя числами: первое указывает временное сопротивление при растяжении; второе – относительное удлинение (в %).

Значения механических показателей некоторых ковких чугунов приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Механические показатели некоторых ковких чугунов

Марка чугуна	σв, МПа	δ, %	НВ	Структура металлической основы
КЧЗ0-6	300	6	100-163	Феррит + 10– 3 % перлита
КЧ37-12	370	12	110-163	То же
КЧ60-3	600	3	200-269	Перлит + 20– 0% феррита
КЧ80-1,5	800	1,5	270-320	То же

Ковкий чугун идет на изготовление деталей повышенной прочности и вязкости: картеров, редукторов, коробок передач, кронштейнов рессор и др.