Рекомендуемые химические составы кч
|
Марки чугуна |
Способ выплавки |
Содержание элементов, % | ||||||
|
С |
Si |
C + Si |
Mn |
Р |
S |
Cr | ||
|
не более более | ||||||||
|
КЧ 30-6, КЧ 33-8 |
Вагранка |
2,6-2,8 |
1,0-1,6 |
3,7-4,2 |
0,4-0,6 |
018 |
0,20 |
0,08 |
|
КЧ 35-10 |
Вагранка- электропечь |
2,5-2,8 |
1,1-1,3 |
3,6-4,0 |
0,3-0,6 |
0,12 |
0,20 |
0,06 |
|
КЧ 37-12 |
Электропечь- электропечь |
2,4-2,7 |
1,2-1,4 |
3,6-4,0 |
0,1-0,4 |
0,12 |
0,06 |
0,06 |
|
КЧ 45-7, КЧ 50-5, КЧ 55-4, КЧ 60-3 |
Вагранка - электропечь |
2,5-2,8 |
1,1-1,3 |
3,6-3,9 |
0,3-1,0 |
0,10 |
0,20 |
0,08 |
|
КЧ 65-3, КЧ 70-2, КЧ 80-1,5 |
Электропечь - электропечь |
2,4-2,7 |
1,2-1,4 |
3,6-3,9 |
0,3-1,0 |
0,10 |
0,06 |
0,08 |
При выплавке чугунов особое внимание уделяют их модифицированию. Модифицирование должно обеспечить два эффекта:
1) стабилизацию структуры белого чугуна в отливках, 2) ускорение графитизации чугуна при отжиге.
Для обеспечения первого эффекта используют такие элементы, как Bi, Те, Sb и их сочетания. Обычно присадки этих элементов составляют от 0,001 до 0,01% от массы жидкого чугуна.
Из элементов, ускоряющих графитизацию чугуна при отжиге, используют Al, В,Ti, Са. Чаще всего используют комплексные модификаторы, сочетающие обе группы элементов.
Примерами комплексных модификатором могут служить лигатуры Al-Bi-B, Al-B-Te, Sb-B-Al, B-Bi и др. [1].
Необходимые структура в свойства ковкого чугуна в отливках обеспечиваются с помощью графитизирующего отжига. Ферритный ковкий чугун получают полной графитизацией белого чугуна при отжиге отливок в камерных или методических печах. Примерный график отжига отливок на ферритный КЧ приведен на рис.8. Весь цикл отжига состоит из нагрева до температуры первой стадии 900-1050°С, выдержки для графитизации (разложения) цементита (I стадия), быстрого охлаждения до температуры эвтектоидного превращения (750-720°С), медленного охлаждения в интервале этих температур или выдержки при температуре чуть ниже этого интервала (II стадия отжига), охлаждения отливок на воздухе. Продолжительность графитизации чугуна зависит прежде всего от содержания в нем кремния (табл.15).
Таблица 15
Влияние кремния на длительность графитизации чугуна
|
Содержание кремния, % |
Продолжительность графитизации, ч |
Содержание кремния, % |
Продолжительность графитизации, ч | ||
|
I стадия (980-1000°С) |
II стадия (730-7350C) |
Iстадия (980-10000С) |
IIстадия (730-735 0С) | ||
|
0,7 |
5,0 |
16,0 |
1,0 |
3,5 |
11,5 |
|
0,8 |
4,5 |
14,5 |
1,1 |
3,0 |
10,0 |
|
0,9 |
4,0 |
13,0 |
1,2 |
2,5 |
8,5 |
На длительность графитизирующего отжига оказывают также влияние перегрев жидкого чугуна, модифицирование чугуна, температура первой стадии отжига, предварительная термическая обработка отливок (низкотемпературная обработка, закалка).
Перлитный ковкий чугун получают различными методами: ускоренным охлаждением отливок после первой стадии отжига белого чугуна; легированием чугуна марганцем (0,8-1,2%) и отжигом отливок по режиму ферритного КЧ; закалкой после первой стадии отжига в масло иди охлаждением в потоке воздуха (воздушной закалкой) с последующим отпуском на нужную марку чугуна (температура отпуска 600-700°С, выдержка 4-8 часов); закалкой в масло отливок из ферритного чугуна с последующим отпуском; нормализацией отливок с последующим отпуском или без него.
Обезуглероженный КЧ получают отжигом белого чугуна в окислительной среде (содержащей CO2, H2 и H2O). Процесс обычно ведут при температурах 1000-1050°С с длительностью выдержки 10 ч на 1 мм толщины стенки. Скорость охлаждения до выгрузки из печи 20-40 градусов в час.
Рекомендации по применению отливок из ковкого чугуна приведены в табл.16.
Таблица 16