Справочник по машиностроительным материалам - Сидуля П.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Фосфор не оказывает влияния на форму графита, однако, действуя на металлическую основу, он резко понижает удлинение и ударную вязкость. В целях обеспечения необходимых пластических свойств количество Р в чугуне следует ограничивать пределом 0,10—0.12%, а в отдельных случаях и ниже.
Повышение содержания серы нежелательно в обрабатываемом магнием чугуне, так как оно связывает часть Мб в сульфиды, которые в лучшем случае всплывают и переходят в шлак, но часто они застревают в теле отливок в виде характерных черных пятен.
Снижение содержания Б в исходном чугуне достигается применением вагранок с основной футеровкой, обработкой чугуна обессеривающими флюсами (например, содой), продувкой порошкообразным карбидом кальция, применением в шихте малосернистых чушковых чугунов и стального лома.
Примерный расчет" состава исходного чугуна для получения чугуна марок ВЧ 50-1,5 и ВЧ 45-5 приведен в табл 3 и 4 [С].
При выплавке чугуна перлитного типа (например, ВЧ 50-1,5) шихтовые материалы должны содержать ограниченное количество Р, а другие элементы — в пределах, обеспечивающих образование перлита, но исключающих возможность отбела отливок.
Необходимо применять низкофосфористые, желательно гематитовые чушковые литейные чугуны марок Л К (класс А, группа 1 по ГОСТ 4832-58).
Для придания толстостепным отливкам (75—100 мм) механических свойств, соответствующих чугуну перлитного типа, обычно в шихту вводят 20% и более стали.
Количество стали каждый раз уточняется в зависимости от толщины отливки (] конкретных условий производства
3. Примерный химический состав чугуна марки ВЧ 50-1,5
Толщина стенок отливки в мм Состав исходного чугуна * » % Состав чугуна после ввода присадок ** в %
С 1 0
8—10 10—20 20—30 30—50 50_-Ю0 100 и выше * В составе исходного ** В составе чугуна пос. >3,5 >3,0 >3>5 3,6—3,3 3.5—3.2 3.4—3 угуня для всех і Ье ввода ириса 2,8—2.4 2,4 2%2 2,2—1.9 1.9—1,6 1,6—1.3 1,5-0.8 і отливок: <0,12^ док <0.0~'% Я. 3,5—3,2 3.5—3,2 3.5—3.2 3,4—3.1 3,3-3 3.2—2,7 ^Р; <0,12%5;0. 3,3—2 8 2,8—2,4 2,4-2,1 2,1—1,8 1,9—1,6 1,8—1,5 5—0,8% Мп.
17 Справочник* т. 3 342
258
отливки ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА
4. Примерный химический состав чугуна марки ВЧ 45-5
Толмиша стенок отливки в мм Состав исходного чугуна Ь ,0 Состав чугуна после ввода при садок *** в %
С Si Si
До 10* 10—20 20—30 30—50 50-75 1 75—100 і >3.4 >3.4 >3.4 >3.3 >33 >з,з 2,8—2,4 2.8—2,6 2,6-2,4 1 2,6—2,2 1 2.6—2,2 j 2,6—2.2 3.4—2,8 3,3—3,0 3.1 —2.8 1 3-2,6 3—2,6 3-2,0
* Отліїнки, подвергающиеся теомическоп обработке, ** В составе исходного чугуна:' <-0,12% р: СО, 12% Б; 0,4-0,6% Міг. при со-держании р. близком к верхнему пределу, следует содержание Мп ограничить нижним пределом.
*** Б составе чугунн после ввода присадки 8 < 0,02%.
II
It
as
0.5
0.2
M\ 11! і-1
1 r 1
I I
4- -
ff
r! i! 1
1 i
I I J ! І
! і 1 і
I I I
-i—r-l
I ¦ I
I
1-і
U_l.
J-
i i
W 22 2.4 2:6 2,8 3.0 3.2 ЗА 3.6 3.8 AO 4.2% Содержание углерода б исходном чугуне
Фиг. 4. Угар
углерода в чугуне магнием.
обработанном
Основным условием получения чугуна ферритного типа (например, ВЧ 45-5) является ослабление факторов, стабилизирующих перлит. Для этой цели выбирается
шихта с возможно меньшим еодер-
% I—г— ¦ I —1—I—,—¦—.—- жаннем Мп и достаточно высоким
со де р ж а и и ем гр афити яи р у ющ их элементов. Чем меньше содержание Мп и выше содержание С, тем ниже может быть принято и содержание 81. Угар С в чугуне при вводе в пего с Б1 находится в прямей зависимости от общего содержания С в расплаве. На фиг 4 показана эта зависимость и даны пределы колебании состава чугуна.
Высокопрочный чугун, как и серый, может также легироваться рядом элементов (Сг, ХЧ, Мп и др.), что приводит к дальнейшему повышению свойств (механических, износостойкости, жаростойкости и др.) отливок. При этом установлено, что некоторые легирующие элементы (Т1, ВО затрудняют образование"шаровидной формы графита [23].
Технология получения чугуна
Получение шаровидной формы включений графита в литой структуре является принципиальной особенностью высокопрочного чугуна, отличающей его от всех, ранее известных, типов чугуна. Это достигается обработкой расплавленного чугуна специальными присадками, в частности такими металлами, как Се и М#. Имеются данные, показывающие, что рафинирование серого чугуна под глубоким вакуумом также вызывает кристаллизацию графита в шаровидной форме. Однако наиболее распространенным модификатором для получения шаровидной формы включений графита в чугуне является
Методы ввода магния в чугун. Ввод М# в чугун сопряжен с существенными трудностями, связанными со следующими обстоятельствами:
1) значительно меньшим (более чем в 4 раза) удельным весом М& чем чугуна;
2) плохой усвояемостью Мб жидким чугуном;
отливки из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом 259
3) свойством Mg переходить при температуре жидкого чугуна в пароообразное состояние (температура кипения 1107' С)
Для преодолении этих трудностей предложены различные способы ввода Mg в чугун, которые могут быть разбиты на две большие группы:
