Ковкий чавун

Ковкий чавун являє собою чавун з графітом пластівчасту форми; його отримують графітізірующего відпалом виливків з білого чавуну, в процесі якого відбувається графитизация з утворенням пластівчастого графіту.

Отримання виливки з білого чавуну забезпечується як швидким охолодженням, так і особливостями хімічного складу.

Швидке охолодження досягається в тонкостінних виливок товщиною не більше 40 ... 50 мм. У порівнянні з сірими і високоміцними чавунами ковкие чавуни повинні містити знижена кількість вуглецю (2,4 ... 2,8%) і кремнію (1,0 ... 1,6%). Менший вміст вуглецю сприяє підвищенню пластичності, а знижений вміст кремнію виключає виділення пластинчастого графіту в процесі кристалізації і дозволяє також отримати більш пластичну металеву основу.

Разом з тим концентрація цих компонентів достатня для здійснення розпаду цементиту при графітізірующего відпалі. Для забезпечення графитизации в процесі відпалу концентрація марганцю (перешкоджає графітизації) повинна бути не дуже високою (0,3 ... 1,0%).

Графік графітізірующего відпалу білого чавуну для отримання ковкого чавуну

Мал. 7.5. Графік графітізірующего відпалу білого чавуну для отримання ковкого чавуну

У такій кількості марганець перешкоджає графітизації при отриманні виливки з білого чавуну, але не затримує її при графітізірующего відпалі.

Графітізірующій отжиг проводиться в дві стадії (рис. 7.5). Він полягає в повільному нагріванні (20 ... 25 год) виливків до температури 950 ... 1000 ° С і витримці (10 ... 15 год), в процесі якої відбувається розпад цементиту, що входить до складу ледебуріта, і частково вторинного цементиту (перша стадія). Потім здійснюється повільне охолодження (до 12 год) до температури нижче А1, при якому відбувається виділення з аустеніту вторинного цементиту і сто розпад з утворенням пластівчастого графіту.

Друга стадія відпалу протікає протягом 25 ... 30 год при температурі трохи нижче температури евтектоїдних перетворення; при цьому відбувається евтектоїдна перетворення аустеніту в перліт і розпад цементиту, що входить в перліт, па ферит і графіт.

В результаті такого відпалу виливків білого чавуну отримують ковкий феритний чавун (злам бархатисто-чорний). При скороченні витримки другій стадії відпалу графитизация цементиту перліту відбувається не до кінця і отримують ковкий ферритно-перлітний чавун, а якщо виключити другу стадію - ковкий перлітний чавун (злам світлий).

Компактна форма пластівчастого графіту, в меншій мірі послабляє металеву основу, ніж пластинчастий графіт, відсутність ливарних напруг, які повністю усуваються під час відпалу, обумовлюють високі механічні властивості ковких чавунів. Вони істотно перевершують сірі чавуни по міцності і особливо по пластичності. Саме через свою більш високої пластичності вони отримали назву - ковкие. Назва умовно, оскільки їх пластичність ще недостатня для здійснення пластичного деформування; ковкие чавуни чи не кують.

Мікроструктури ковких чавунів наведені на рис. 7.6, марки ковких чавунів - в табл. 7.6. Вони позначаються буквами КЧ і цифрами, перша - межа міцності при розтягуванні [кгс / мм2]; друга - відносне подовження (%) при випробуваннях на розтяг.

З ковких чавунів виготовляють деталі невеликих розмірів, які працюють при значних статичних

Мікроструктура ковких чавунів.  × 500

Мал. 7.6. Мікроструктура ковких чавунів. × 500:

а - феритний; б - перлітний

Таблиця 7.6

Марки і механічні властивості ковких чавунів

чавун

Механічні властивості

Структура металевої основи

σΒ, МПа

δ,%

КЧ 30-6

300

6

ферит

КЧ 35-10

350

10

КЧ 37-12

370

12

Ферит + перліт

КЧ 45-7

450

7

перліт

КЧ 50-5

500

5

КЧ 55-4

550

4

і динамічних навантаженнях (картери редукторів, маточини, гаки, фланці, муфти, вилки карданних валів, втулки, гальмівні колодки і ін.).

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >