- •Г. И. Сильман ч у г у н ы
- •Ч у г у н ы
- •Брянск - 1999
- •Содержание
- •Введение
- •Механические свойства серых чугунов по гост 1412-85
- •Рекомендуемые химические составы чугунов различных марок
- •Условия применения марок чугуна в зависимости от толщины стенки отливки
- •Применение серых чугунов для типовых деталей машин и оборудования
- •Соотношение свойств вчшг в отливках и стандартных пробах
- •Модификаторы для получения высокопрочного чугуна
- •Виды, режимы и назначение термической обработки вчшг
- •Рекомендации по применению вчшг
- •Рекомендуемые химические составы кч
- •Влияние кремния на длительность графитизации чугуна
- •Применение отливок из кч
- •Коэффициенты трения некоторых сплавов
- •Твердость и характеристики структуры ач по гост 1585-85
- •Применение антифрикционных чугунов
- •Особенности структуры, свойства и применение чугунов ачс-м и ачв-м
- •6. Износостойкие белые чугуны (ибч)
- •Свойства некоторых фаз и структурных составляющих ибч
- •Химические составы некоторых чугунов
- •Некоторые свойства износостойких чугунов до данным [1,6,7]
- •Применение деталей из белых хромистых чугунов [1]
- •Продолжение таблицы 25
- •Марки и свойства некоторых ванадиевых чугунов
- •Марки и свойства комплексно-легированных белых чугунов
- •Химические составы ванадиево-кремниевых пч
- •Механические свойства ванадиево-кремниевых пч
- •Литература
- •Григорий Ильич сильман ч у г у н ы
Модификаторы для получения высокопрочного чугуна
|
Модификатор
|
Содержание элементов, % |
Метод обработки чугуна | |||
|
Mg |
Са |
РЗМ |
Другие элементы | ||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Магний |
100 |
- |
- |
- |
Под давлением в специальных ковшах и автоклавах |
|
Ni-Mg |
5-20 |
- |
- |
Ni. |
В ковшах открытого типа |
|
Ni-Fe-Mg |
5-20 |
- |
- |
Ni + Fe | |
|
Ni-Cu-Mg |
5-20 |
- |
- |
Ni + Сu | |
|
Fe-Si-Mg |
5-15 |
- |
- |
до 70 Si |
В барабанных, конверторных или других открытых ковшах с вводом присадок в колоколах, карманах ковшей или с пригружением в ковшах |
|
Fe-Si-Mg-Са |
5-8 |
2-20 |
- | ||
|
Fe-Si-Mg-Са-РЗМ |
3-12 |
3-15 |
1,5-12 | ||
|
Ca-Mg-Ca-РЗМ-Si-Fe |
5-12 |
3-8 |
3-10 |
20-50 Cu, до 20 Si |
В ковшах открытого типа |
|
РЗМ |
до 7 |
- |
80-90 |
- |
В открытых ковшах или в литниковой чаше формы |
|
Fe-Si-Al-PЗМ |
- |
- |
10-30 |
До 50 Si+Al | |
Физико-механические свойства ЧШГ наиболее эффективно повышаются за счет термической обработки. Термическую обработку отливок из ЧШГ проводят также с целью улучшения обрабатываемости резанием, снятия внутренних напряжений, изменения структуры и т. д. Применяемые виды и режимы термической обработки отливок и деталей из ЧШГ приведены в табл.10.
В ряде случаев могут быть проведены два вида термической обработки: первый – для улучшения обрабатываемости отливки, второй (после механической обработки) – для повышения свойств чугуна в детали.
Таблица 10
Виды, режимы и назначение термической обработки вчшг
|
Вид обработки |
Назначение |
Структура металлической основы |
Режим термической обработки | ||||
|
Исход- ная |
Конечная |
Скорость нагр., С/ч |
tнагр., 0С |
, ч |
Охлаж-дение | ||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Отжиг графити-зирую-щий |
Уменьшение твер-дости, повышение пластичности, вязкости, прочности, улучшение обрабатываемости |
П + Л, П + Ц |
П, П + Ф |
100- 300 |
850- 1000 |
0,5- 6,0 |
с печью, на воздухе |
|
Нормали-зация |
Повышение твердости, прочности, износостойкости. |
Ф, Ф + П |
П, П + Ф |
200-500 |
900-1000 |
0,5-3,0 |
на воздухе |
|
Отжиг низко- темпера-турный |
Уменьшение твер-дости, повышение пластичности, вязкости, улучшение обрабатываемости |
П, П + Ф |
Ф, Ф + Пзерн. |
200-500 |
680-800 |
0,5- 4,0 |
на воздухе, с печью |
|
Закалка |
Повышение твердости, износостойкости, прочности Снягае закалочных на- вязкости, плясшчности |
П, П + Ф, Ф |
М, М + Б |
200-500 |
850- 950 |
0,5-1,0 |
в воде, в масле |
|
Отпуск |
Снятие закалочных напряжений, повышение вязкости, пластичности и предела выносливости |
М, М + Б |
Мот, Мот + Б + Т |
200-500 |
200- 500 |
1,0- 3,0 |
на воздухе |
Продолжение таблицы 10
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Отжиг Для снятия внутренних напряжений |
Снятие внутренних напряжений, повышение стабильности размеров, снижение деформации, повышение вязкости |
П, П + Ф |
П, П + Ф |
50- 200 |
500-600 |
2,0-6,0 |
с печью до 2500С со скоростью 50°/ч |
|
Изотермическая закалка |
Повышение прочности, твердости, износостойкости |
П, П+Ф, Ф |
Б, Б+М, Б+М+Ф |
200 …500 |
850- 920 |
0,3-1,0 |
в рас-плаве соли, щелочи 250… 4500С |
|
Поверх-ностная закалка |
Повышение поверхностной твердости, износостойкости |
П, П+Ф |
М, М+Б в поверхностном слое |
ТВЧ |
900- 1050 |
6-15 с |
в воде, в масле |
Примечания: означает длительность выдержки.
В таблице приняты следующие обозначения фаз и структурных составляющих: Ф – феррит, П – перлит, Пзерн– зернистый перлит, Ц – цементит, Л – ледебурит, М – мартенсит, Мотп – мартенсит отпуска, Б – бейнит, Т – троостит.
Особое внимание уделяется изотермической закалке. Этот вид термической обработки является основным способом получения бейнитных высокопрочных чугунов. Варьированием химического состава чугунов (за счет легирования) и режимов термической обработки деталей можно регулировать структуру чугуна от ферритно-бейнитной до мартенситной и даже мартенситно-аустенитной. При этом существенно меняются и свойства чугуна, в частности, можно получать твердость от НВ 280 до HRC 50-55.
ВЧШГ широко используется во многих отраслях техники взамен литой и кованой стали, серого и ковкого чугунов. К 2000 году мировое производство ЧШГ достигло ~ 20 млн. т, что в общем производстве отливок составляет около 30% (а в Японии 42,5%). Половину мирового производства ЧШГ составляют центробежно-литые трубы диаметром от 50 до 2200 мм и длиной от 2 до 8 м.
Некоторые рекомендации по применению ВЧШГ в машино- и станкостроении приведены в табл.11.
Таблица 11