Ковкий чугун

Получают отжигом белого доэвтектического чугуна.

Хорошие свойства у отливок обеспечиваются, если в процессе кристаллизации и охлаждения отли­вок в форме не происходит процесс графитизации. Чтобы предотвратить графитизацию, чугуны должны иметь пониженное содержание углерода и кремния.

Ковкие чугуны содержат: углерода – 2,4…3,0 %, кремния – 0,8…1,4 %, марганца – 0,3…1,0 %, фосфора – до 0,2 %, серы – до 0,1 %.

Формирование окончательной структуры и свойств отливок происходит в процессе отжига, схема которого представлена на рис. 11.4.

Рис. 11.4. Отжиг ковкого чугуна.

Отливки выдерживаются в печи при темпера­туре 950…1000 С в течении 15…20 часов. Происхо­дит разложение цементита: .

Структура после выдержки состоит из аусте­нита и графита (углерод отжига).При медленном охлаждении в интервале 760…720^oС, происходит разложение цементита, входящего в состав перлита, и структура после отжига состоит из феррита и углерода отжига (получается ферритный ковкий чугун).

При относительно быстром охлаждении (ре­жим б, рис. 11.3) вторая стадия полностью устраня­ется, и получается перлитный ковкий чугун.

Структура чугуна, отожженного по режиму в, состоит из перлита, феррита и графита отжига (по­лучается феррито-перлитный ковкий чугун)

Отжиг является длительной 70…80 часов и до­рогостоящей операцией. В последнее время, в ре­зультате усовершенствований, длительность сокра­тилась до 40 часов.

Различают 7 марок ковкого чугуна: три с фер­ритной (КЧ 30 – 6) и четыре с перлитной (КЧ 65 – 3) основой (ГОСТ 1215).

По механическим и технологическим свой­ствам ковкий чугун занимает промежуточное поло­жение между серым чугуном и сталью. Недостатком ковкого чугуна по сравнению с высокопрочным является ограничение толщины стенок для отливки и необходимость отжига.

Отливки из ковкого чугуна применяют для де­талей, работающих при ударных и вибрационных нагрузках.

Из ферритных чугунов изготавливают картеры редукторов, ступицы, крюки, скобы, хомутики, муфты, фланцы.

Из перлитных чугунов, характеризующихся высокой прочностью, достаточной пластичностью, изготавливают вилки карданных валов, звенья и ролики цепей конвейера, тормозные колодки.

Обозначаются индексом КЧ (высокопрочный чугун) и двумя числми, первое из которых показы­вает значение предела прочности, умноженное на , а второе – относительное удлинение - КЧ 30 - 6.

Стали для штампов горячего деформи­рования

Дополнительно к общим требованиям, от ста­лей этой группы требуется устойчивость против образования трещин при многократном нагреве и охлаждении, окалиностойкость, высокая теплопро­водность для отвода теплоты от рабочих поверхно­стей штампа, высокая прокаливаемость для обеспе­чения высокой прочности по всему сечению ин­струмента.

Для изготовления молотовых штампов приме­няют хромоникелевые среднеуглеродистые стали 5ХНМ, 5ХНВ, 4ХСМФ. Вольфрам и молибден добавляют для снижения склонности к отпускной хрупкости. После термической обработки, включа­ющей закалку с температуры 760…820^oС и отпуск при 460…540^oС, сталь имеет структуру – сорбит или троостит и сорбит отпуска. Твердость 40…45 HRC.

Штампы горячего прессования работают в бо­лее тяжелых условиях. Для их изготовления приме­няются стали повышенной теплостойкости. Сталь 3Х2В8Ф сохраняет теплостойкость до 650^oС, но наличие карбидов вольфрама снижает вязкость. Сталь 4Х5В2ФС имеет высокую вязкость. Повы­шенное содержание хрома и кремния значительно увеличивает окалиностойкость стали.