Белый и ковкий чугун.

Отливки из белого чугуна не обладают пластичностью и вязкостью вследствие наличия в его строении хрупкого карбида железа. При длительном нагреве («томлении») таких отливок карбид железа полностью или толь¬ко частично распадается на феррит и углерод в виде графита. Выделения углерода (графита) наблюдаются в виде зерен округ¬лой формы в отличие от графита серых чугунов, где выделяющий¬ся углерод имеет форму чешуек и пластинок. Кроме того, округ¬лая форма графитовых выделений, изолированных друг от друга, оказывается более благоприятной для механических свойств из¬делий. Чугун, получаемый в результате отжига белого чугуна, на¬зывают ковким. Необходимо отметить, что этот чугун, как и се¬рый, не куется и называется «ковким» лишь потому, что облада¬ет значительной пластичностью.
В практике различают два способа получения ковкого чугуна.
Первый способ заключается в нагреве отливок из белого чу¬гуна в нейтральной среде, т. е. химически не действующей на металл отливок. Для этого отливки закладывают в ящики и за¬сыпают песком. Ящики загружают в печь и нагревают до 950— 1000°. После выдержки при этих температурах отливки охлажда¬ют с различной скоростью. Общая продолжительность всего про¬цесса составляет 100—120 час.
В результате такой термической обработки карбид железа полностью распадается и в строении металла наблюдается толь¬ко феррит и графит. По строению металлической части чугуна, состоящей из феррита, такой чугун называют ковким чугуном на ферритовой основе. В изломе этот чугун имеет черный цвет. От¬сюда его второе название — черносердечный чугун.
По второму способу отливки из белого чугуна нагревают в окислительной среде. Для этого в ящики с изделиями засыпают железную руду. При нагреве до 980—1050° и более длительной выдержке, чем при первом способе, кислород железных окислов руды окисляет углерод чугуна. Охлаждение после выдержки про¬изводится здесь быстрее, поэтому часть карбида железа остает¬ся неразложенной. Строение чугуна после отжига состоит из пер¬лита и выделений графита. По структуре металлической части (перлиту) ковкий чугун, полученный отжигом в окислительной атмосфере, называют ковким чугуном на перлитовой основе, а по светлому виду излома — белосердечным. Общая продолжи-тельность процесса получения кОвкого чугуна на перлитовой ос¬нове доходит до 140 час.
Ковкий чугун маркируется буквами КЧ и следующими за ни¬ми цифрами, разделенными тире. Первые две показывают пре¬дел прочности на растяжение, вторые — относительное удлине¬ние. Ферритный ковкий чугун выпускается четырех марок: КЧ37-12, КЧ35-10, КЧЗЗ-8 и КЧЗО-6, а перлитный ковкий чугун трех марок: КЧ40-3, КЧ35-4 и КЧЗО-З.
Сопоставление приведенных марок позволяет сделать сле¬дующий вывод: ковкий чугун на ферритной основе обладает меньшей прочностью, но большей пластичностью по сравнению с перлитным ковким чугуном. Ковкий чугун, полученный различ¬ными способами, различается и по твердости: ферритный чугун имеет твердость НВ 149—163, тогда как твердость перлитного составляет НВ 200.
Наиболее распространено применение ферритного ковкого чугуна. Этот чугун обладает хорошими механическими свойства¬ми и пригоден для изготовления многих изделий. Поэтому он широко применяется для производства деталей сельскохозяйст¬венных машин, автомобилей, тракторов, вагонов и т. д. Необхо¬димо также отметить, что продолжительность его получения не¬прерывно сокращается за счет повышения температуры нагрева, устранения операции упаковки в ящики и применения защитных газов, а также предварительной закалки изделий перед их от¬жигом. В результате этих мероприятий продолжительность от¬жига доводится до 70—80 час.

Яндекс.Метрика