Изготовление отливок из высокопрочного чугуна
Что такое высокопрочный чугун? Это сплав, в состав которого входит графит в шарообразной форме. Его прочность и пластичность обусловлена тем, что шаровидные образования минимально ослабляют сечение литья из-за меньшей поверхности при том же объеме.
Добиться того, чтобы в составе сплава был графит идеальной шарообразной формы, можно при помощи различных добавок, например, кальция, магния (используется чаще всего), редкоземельных элементов, а также системных модификаторов, в состав которых входит несколько компонентов, в том числе и магний.
Структура высокопрочного чугуна зависит от того, из каких компонентов состоит сплав и насколько быстро он охлаждается. Выделяют следующие виды сплавов (по степени убывания прочности):
- перлитный, в состав которого входит перлит и графит шаровидной формы, такой сплав отличается самой высокой прочностью, износостойкостью;
- феррито-перлитный высокопрочный сплав, в составе которого феррит, перлит и сферообразный графит;
- ферритный, состоящий из шаровидного графита и феррита, это сплав повышенной прочности.
Изделия из высокопрочного чугуна сопоставимы по прочности со стальными (и намного прочнее деталей из серого чугуна, в состав которого входит графит в хлопьеобразной или пластинообразной форме). При этом высокопрочный чугун имеет ряд преимуществ, характерных для чугуна серого: литье из него дешевле, чем стальное, кроме того, чугун отлично заливается в формы и дает возможность получить изделия нужного вида, без трещин.
Свойства высокопрочного чугуна
У высокопрочного чугуна есть ряд преимуществ, благодаря которым он пользуется популярностью в разных отраслях промышленности:
- отличная жидкотекучесть, благодаря чему материал легко занимает любую форму (это дает возможность выполнять различные отливки);
- высокая прочность;
- устойчивость к возникновению трещин;
- устойчивость к различным нагрузкам (циклическим, а также резкому изменению формы);
- минимальная усадка;
- удобство в обработке (материал хорошо поддается резке).
Если подвести краткий итог, то можно сказать, что высокопрочный чугун, структура которого была рассмотрена ранее, взял все лучшее от стали и серого чугуна, поэтому и получил такое широкое применение. Все механические особенности сплава закреплены ГОСТом.
Высокопрочный чугун: применение
Компания «Металит» выполняет изготовление отливок из высокопрочного чугуна разного вида и назначения, массой от 500 г до 55 кг. Благодаря своим качествам литье из высокопрочного чугуна применяется в различных промышленности. Производство отливок из высокопрочного чугуна позволяет изготавливать изделия, являющиеся прекрасной заменой изделий из цветных металлов и стали, это особенно актуально для автомобилестроения (производство картеров, шестерней, коленчатых валов). Также из чугуна такого типа производят различные детали турбин, прокатного оборудования, зубчатых передач, горнорудного и кузнечно-прессового оборудования, водопроводных систем, корпуса редукторов, и это только ряд направлений.
Технология получения чугуна с шарообразным графитом
Для того чтобы в структуре сплава находился графит сфероидальной формы, в него добавляют такие составляющие как магний, кальций, редкоземельные элементы и другие присадки и вещества в определенном количестве. Наиболее часто применяемым способом получения высокопрочного сплава считаются магниевые вкрапления в расплав и добавки модификаторов системного типа, в составе которых есть магний. Таким образом, удается получить чугун с идеально ровным шарообразным графитом.
В зависимости от вида составных компонентов сплава и скорости его охлаждения готовые отливки можно получить со структурой следующего типа:
- феррит в сочетании со сфероидальным графитом (ферритный чугун повышенной прочности);
- ферритный сплав с добавлением перлита и шарообразного графита (феррито-перлитный высокопрочный сплав);
- перлит в сочетании с шарообразным графитом (перлитный высокопрочный сплав).
Сегодня можно найти довольно большое количество трудов по технологиям эксплуатации и получения чугуна повышенной прочности. Тем не менее, до сих пор ведутся дискуссии относительно оптимальных составов применяемых модификаторов, методики графитного формирования, термической обработки сплава.
