ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общие сведения о процессах получения ковких чугунов из "Технология металлов " Ковкие чугуны получаются путем длительного отжига (томления) отливок из белого чугуна определенного состава с целью выделения в чугуне большей части углерода в форме углерода отжига , а в некоторых случаях и окисления части углерода с поверхности кислородом воздуха или железной руды. [c.167] В связи с этим различают два способа изготовления ковкого чугуна с окислением и без него. [c.168] В процессе отжига цементит распадается и возникающие во многих местах зародыши графита являются как бы центрами, на которых выделяется образующийся при томлении графит. Вокруг этих центров получаются скопления графита. При очень длительном томлении весь цементит может разложиться, и структура чугуна будет представлять феррит с округленными изолированными включениями графита (углерода отжига) — гнездами графита. Так как при такой форме графита основная металлическая масса является менее разобщённой, чем в обыкновенном сером чугуне, всюду пронизанном пластинками и чешуйками графита, то ковкий чугун поэтому обладает уже некоторой вязкостью. [c.168] Такой вязкости, однако, недостаточно для изготовления изделий посредством ковки. Изделиям из ковкого чугуна нужная форма придается всегда отливкой. Название ковкий чугун является поэтому неточным, хотя и общепринятым. Оно указывает на наличие в ковком чугуне некоторой способности гнуться и поддаваться в холодном состоянии деформации легкими ударами без разрушения. Чем крупнее вклк чения графита и чем их больше, тем меньше вязкость чугуна. [c.168] Процесс получения ковкого чугуна (при отжиге без окисления углерода) состоит в длительном нагревании отливок из белого чугуна до более или менее полного выделения связанного углерода в виде графита. При отжиге с окислением чугун засыпают при томлении окалиной или рудой. Содержащийся в руде или окалине кислород диффундирует в горячий металл и окисляет преимущественно углерод чугуна, диффундирующий в свою очередь по направлению к поверхности. [c.168] При получении ковкого чугуна без окисления углерода отливки из белого чугуна помещают в жароупорные ящики, засыпают песком и медленно нагревают приблизительно до 900— 1000°, выдерживают при этой температуре до 25 час. и затем медленно охлаждают. Особенно медленное охлаждение (10 град/сек) дают при переходе через критическую точку А (от 740 до 680°), для того чтобы весь цементит разложился и структура отожженного чугуна представляла феррит с графитом в форме углерода отжига в крупных скоплениях. Для получения ковкого чугуна этим способом и ослабления вредного действия углерода отжига берется по возможности малоуглеродистый белый чугун (1,8—3% С). Вследствие этого количество выделившегося углерода отжита оказывается сравнительно малым. Выплавка чугуна с таким низким содержанием углерода может производиться в электрических или пламенных печах, благодаря его относительно высокой температуре плавления. [c.168] Содержание кремния в ковком чугуне должно быть 0,5— 1,6%, марганца 0,3—0,5%, фосфора менее 0,2% и серы менее 0,1%. [c.169] Вместо выдержки при одной определенной температуре можно применять равномерное медленное охлаждение от 800 до-680° или ступенчатое охлаждение (скачками) в этом же интервале температур. Этим способом весь период термической обработки для получения ковкого чугуна на некоторых наших заводах удалось снизить до двух суток. [c.169] Ковкий чугун с перлитной основой образуется в первой стадии графитизации (при разложении эвтектического цементита) последующим быстрым охлаждением, не допускающим разложения цементита перлита. Такой чугун имеет предел прочности при разрыве 50—60 кг мм , но низкое удлинение — 2 — 4% и значительно меньшее сопротивление удару, чем феррит-йый ковкий чугун. Главным преимуществом перлитного чугуна перед ферритным является высокое сопротивление износу. [c.170] Продолжительная и дорогая операция томления ковкого чугуна может быть сокращена 1) подбором надлежащего химн веского состава чугуна 2) быстрым нагревом до максимальной температуры (1000—1100°) 3) минимальной выдержкой при высокой температуре, необходимой для распада цементита 4) более быстрым охлаждением до 760—720° и выдержкой ри этой температуре 10—15 час. 5) предварительной закалкой отливок из белого чугуна с толщиной стенок не более 10 мм в масле. Закаленные изделия графитизируются очень быстро (при 980°, 3—5 час., а затем при 730°, 6—7 час.). [c.170] При получении ковкого чугуна с окислением углерода содержание последнего допускается в исходном белом чугуне в большем количестве — до 3,3%, так как часть его выгорае г. Во внутренних слоях, в центре наблюдается феррито-перлйтная или даже одна перлитная структура. Графитных включений при этом способе отжига в чугуне меньше, а тонкостенные мелкие отливки могут даже получить сплошную ферритную основу. [c.170] Изделия из ковкого чугуна с ферритной основой, изготовленные без окисления углерода, в изломе имеют темный цвет черносердечный чугун), похожий на цвет излома серого чугу-яа вследствие большого количества крупных вклю ний графита (углерода отжига) на ферритной основе, но имеет светлую кайму на периферии, получающуюся от частичного выгорания углерода отжига. В изделиях с перлитной основой, изготовленных с окислением углерода, излом более светлый вследствие меньшего количества графита, сталистый, но с темной каймой феррита, менее блестящего в изломе, чем перлит (белосердечный чугун). [c.170] В ковком чугуне не должно быть структурно-свободного цементита. [c.170] Вернуться к основной статье