Ковкие чугуны

Форма графита - хлопьевидная. Получают путем длительного отжига - томления (время до 100 часов) при высокой температуре (950... 970^о С) отливок из белого доэвтектического чугуна.

При нагреве Fe₃С разлагается на железо и углерод в виде графита. Этот процесс разложения называется графитизацией (рис. 38).

При 950... 970^o в процессе выдержки цементит в ледебурите будет разлагаться на железо в виде аустенита и углерод в виде хлопьевидного графита - это первая стадия графитизации.

Рис. 38. Схема отжига ковкого чугуна

При 727^o С идет эвтектоидная реакция с образованием перлита. Затем дают выдержку при 680^o С, и цементит в перлите будет разлагаться на железо в виде феррита и углерод в виде графита. Это вторая стадия графитизации. В результате этого мы получим ковкий чугун на ферритной основе. Если же мы выдержку при 680^o не будем давать, то есть будем непрерывно охлаждать, то получим чугун на перлитной основе.

Если же при 680^о С даем небольшую выдержку, то часть цементита в перлите разложится с образованием графита, а часть нет. В результате получим ковкий чугун на феррито-перлитной основе.

Вторую стадию графитизации можно провести по-другому, то есть выдержку при 680^о не давать, но охлаждение от 760^о до 680^о С проводить очень медленно, и тогда эвтектоидное превращение пойдет с образованием графита, а не цементита.

Ковкий чугун маркируется буквами КЧ и цифрами: КЧ35-10, КЧ37-12.Первые две цифры указывают величину предела прочности при растяжении в кг/мм², а вторые цифры - относительное удлинение.

Применение ковких чугунов:

а) в сельскохозяйственном машиностроении (зубчатые колеса, муфты сцепления, звенья цепей);

б) в автомобилестроении (задние мосты, ступицы, картеры).

Влияние состава чугуна на процесс графитизации:

а) графитизирующие элементы Si, А1, С ускоряют первую и вторую стадии графитизации, то есть способствуют получению серых чугунов;

б) отбеливающие элементы Мg, Сr, Мо, V и др. задерживают первую и вторую стадии графитизации, то есть способствуют получению белых чугунов;

в) Сu; Ni ускоряют первую стадию графитизации, но задерживают вторую, то есть способствуют получению серых чугунов на перлитной основе;

г) S; Р влияют незначительно.