Отливки из высокопрочного чугуна

 

Высокопрочным называется чугун с шаровидным графитом. Его металлическая матрица может быть: ферритной, феррито-перлитной, перлитной или бейнитной (после термической обработки). По ГОСТ 7293-85 установлено 10 марок ВЧШГ.

Таблица 7 – Механические свойства и средний химический состав ВЧШГ

Марка чугуна Механические свойства Содержание элементов, %
σв, кгс/мм2 σт, кгс/мм2 δ,% НВ С Si Mn
ферритный
В4 38-17 140-170 2,7-3,6 1,3-2,4 0,3-0,6
В4 42-12 140-200     0,4-0,7
перлито-ферритный
В4 45-5 160-220      
В4 50-7 171-241 2,7-3,6 1,1-2,2 0,4-0,7
В4 50-2 180-260      
перлитный
В4 60-2 200-280      
В4 70-2 229-300 2,7-3,6 2,2-2,5 0,4-0,7
В4 80-2 250-350      
бейнитный
В4 100-2 270-360 3,4 3,4-3,8 0,4-0,7
В4 120-2 302-380 3,4 3,4-3,8 0,4-0,7

 

С повышением марки ВЧ, повышается прочность, но снижается пластичность.

Ферритные ВЧ имеют минимальную прочность, при максимальной пластичности.

Феррито-перлитные и ферритные ВЧ имеют более высокую прочность, но меньшую пластичность по сравнению с ферритными.

 

Бейнитные чугуны обладают максимальной прочностью, при равной пластичности с перлитными, за счет легирования их небольшими добавками(Cr-0.1%, Cu-0.4%, Ni-0,8%) и термической обработки (для перлитных - нормализация, для бейнитных - закалка с отпуском).

ВЧ обладают механическими свойствами, которые не достижимы в других видах чугунов, т.к шаровидный графит оказывает минимальное надрезывающее влияние на металлическую матрицу и создает существенно меньшие напряжения по сравнению с пластинчатым графитом. Поэтому модуль упругости ВЧ (ЕВЧ = 140-180 ГПа), в 1,5-2 раза выше, чем у СЧПГ, при той же матрице, но циклическая вязкость в 2-4 раза ниже, чем у СЧПГ.

Обычно размер шаровидного графита от 15-360мкм, часто в реальных чугунах, кроме ШГ формируется компактный графит типа Гф9 или вермикулярный типа Гф6.

Существует 4 типа ШГ: разорванная Гф10; звездообразная Гф11; шаровидная неправильная Гф12; шаровидная правильная Гф13.

ВЧ имеют повышенное содержание С=3-3,6%, что обеспечивает хорошие литейные свойства, также облегчается его выплавка в вагранках. Содержание Si=2-2.4%, в бейнитных ВЧ 3,4-3,8, что обеспечивает хорошую пластичность, графитизацию.

ВЧ получают обработкой жидкого металла сфероидизирующими модификаторами (Mg, Ce, Y, Ca, Na и др.), по названию элемента называется и вид ВЧ.

Наиболее дешевый из этих элементов Mg, поэтому его используют чаще. При введении Mg происходит сильный пироэффект (интенсивное возгорание, с выделением белого дыма). Mg активный металл, поэтому он является сильным раскислителем, десульфуратором и нитридообразующим элементом:

 

FeO + Mg → Fe + MgO + Q1;

FeS+ Mg → MgS + Fe + Q2.

 

При введении металлического Mg в жидкий чугун на воздухе от угарает до 95%. Степень усвоения Mg зависит от способа ввода, времени выдержки и длительности разливки.

С учетом всех статей расхода Mg можно записать

Мg = η·(Мgусв + Мgисп + Мgокс + Мgсульф + Мgнитр),

где η = Мgусв/Мgввед – коффициент усвоения магния.

После обработки жидкого чугуна сфероидизирующим модификатором рекомендуется дополнительно модифицировать графитизирующим – ферросилицием 75%, в количестве 0,3-2% от массы жидкого металла.

Очень эффективна комплексная обработка лигатурой (Mg+Ce+Y).

 









Дата добавления: 2016-02-20; просмотров: 706; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2020 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.