§ 73. Термическая обработка отливок из белого чугуна

Отливки из белого чугуна после очистки и браковки передают в отжи­гательное (томильное) отделение, где их загружают в специальные чугун­ные горшки для отжига. В горшке помещают 150—300 кг отливок. Во избе­жание большого коробления отливок при отжиге их нужно плотно укла­дывать в горшках и засыпать кварцевым песком. Горшки закрывают крыш-

Фиг. 76. График отжига белого чугуна на ковкий:

а — на черносердечный ковкий чугун; б — на белосердечный ковкий чугун.

ками, щели замазывают глиной и ставят в печь для отжига. Отжиг отливок для получения черносердечного ферритного чугуна производят по режиму, приведенному на фиг. 76, а.

Процесс отжига состоит из двух стадий графитизации. Первая стадия заключается в медленном нагреве отливок до 850—1000° (зона 1) и дли­тельной выдержке их при этой температуре (зона //). Во время нагрева и выдержки структурно свободный цементит белого чугуна распадается с выделением углерода отжига.

Когда цементит разложится, температуру печи понижают (зона ///); •при этом образуется структура перлита.

Вторая стадия графитизации заключается в выдержке отливок при тем­пературе порядка 700° (зона IV). Во время выдержки при этой температуре происходит разложение цементита, входящего в состав перлита, с образо­ванием феррита и углерода отжига. Зона V—охлаждение отливки.

Для отжига отливок на ферритный ковкий чугун требуется 70—ПО час. Существуют ускоренные методы отжига, которые в некоторых случаях позволяют значительно сократить длительность отжига.

Отжиг чугуна после предварительной закалки разработан советскими инженерами на Автозаводе имени Лихачева. Этот метод обеспечивает сокра­щение времени отжига до 28 час, но его можно применять только для мел­ких отливок простой конфигурации. Другой ускоренный метод отжига — маятниковый — заключается в периодическом нагреве и охлаждении отливок в пределах 700—740°. Это также значительно уменьшает продолжитель­ность отжига.

Модифицирование белого чугуна и отжиг в расплавленных солях тоже уменьшают время отжига отливок.

Отжиг белого чугуна на перлитный белосердечный ковкий чугун про­изводят в окислительной среде. Отливки из белого чугуна в чугунных горшках засыпают железной рудой (25% свежей и 75% отработанной). Отжиг ведут по графику, приведенному на фиг. 76, б. В процессе отжига происходит обезуглероживание чугуна и разложение свободного цементита. Так как выдержка при второй стадии графитизации отсутствует, микро­структура ковкого чугуна получается перлитно-ферритной или пер­литной.

Продолжительность отжига белосердечного ковкого чугуна значительно больше, чем при получении черносердечного ковкого чугуна, и состав­ляет 100—200 час.

§ 74. Печи для отжига отливок

Для отжига белого чугуна применяют камерные, методические и электри­ческие печи.

В камерной печи отжигательные горшки с отливками ставят один на другой, плотно закрывают дверь печи и начинают отжиг. В качестве топлива для нагрева печи применяют каменный уголь, мазут и газ.

Емкость камерных печей равна 30—-35 т отжигаемых изделий.

На заводах массового производства применяют тоннельные печи непре­рывного действия. Некоторые тоннельные печи имеют длину 74 м, ши­рину 5,9 м, высоту 3,6 м. Печь вмещает 43 вагонетки с ящиками, в которых уложены отжигаемые изделия.

Производительность печи 60 т изделий в сутки. Вагонетки проталки­ваются через печь при помощи толкателей; печь отапливают мазутом или газом; форсунки расположены в зонах первичной и вторичной выдержки. Печь по длине имеет пять температурных зон (/ — V) в соответствии с гра­фиком, приведенным на фиг. 76, а.

Для отжига применяют также электропечи. Печь состоит из двух само­стоятельных секций для первой и второй стадий графитизации. Между этими секциями устраивают перегрузочную камеру. Печи оборудованы уста­новкой для получения защитной атмосферы, состоящей из неактивных га­зов, которые предохраняют поверхность отливки от окисления. Все циклы работы печи выполняются автоматически. Во время движения отливок в печи они нагреваются и охлаждаются в соответствии с графиком темпера­турного режима отжига. В печах легко регулируется температура, благодаря чему для отжига отливок в этих печах требуется в 2 раза меньше времени.

Отливки из ковкого чугуна во время термической обработки коробятся, поэтому их подвергают правке, которую проводят в штампах гидравличе­скими или фрикционными прессами и падающими молотами.