Головна

Термічна обробка ЛИВАРНОГО ЧАВУНУ

  1.  I. Статистична обробка даних вимірювання росту
  2.  I. Статистична обробка даних вимірювання росту.
  3.  аналітична обробка
  4.  Аналітична обробка результатів зовнішнього спостереження
  5.  Антикорозійна обробка прихованих і важкодоступних порожнин проводиться навесні, влітку або восени.
  6.  Асептика. ОБРОБКА РУК ХІРУРГА ПЕРЕД ОПЕРАЦІЄЮ. ПІДГОТОВКА ОПЕРАЦІЙНОГО ПОЛЯ
  7.  внутріціліндровие обробка

У машинобудуванні у великій кількості застосовують ливарний чавун різних марок. За останні роки в практиці знаходить все більш широке застосування легований ливарний чавун. Шляхом легування чавуну хромом, нікелем, марганцем та іншими елементами можна до мінімуму знизити схильність його до зростання, значно поліпшити механічні властивості і отримати чавун з особливими фізичними властивостями, наприклад, кислототривкий, немагнітний і ін.

Нижче, згідно ГОСТам, наводиться опис основних чавунів, що застосовуються в машинобудуванні.

Сірий чавун маркують буквами СЧ (сірий чавун) і цифрами, що показують мінімальне значення межі міцності ?в чавуну. Мірою якості чавуну вважають показники його міцності.

До чавунів невеликий міцності, звичайної якості відносяться сірі чавуни СЧ00, СЧ10, Рис. 1 СЧ15 і СЧ20. Чавун СЧ00 випробуванню на механічні властивості не піддають.

Приблизний хімічний склад чавуну: 3,2-3,6% С; 1,7-3,0% Si; не більше 0,5% Mn; не більше 0,5% Р; не більше 0,12% S. Мікроструктура: ферит + перліт + графіт.

З чавуну цієї групи виготовляють деталі, які відчувають невеликі навантаження, і ті деталі, від яких не потрібні високі механічні властивості.

Через високий вміст вуглецю і особливо кремнію в чавунах невеликий міцності міститься незначна кількість зв'язаного вуглецю. Графіт має невигідну для механічних властивостей форму виділень: великі довгі пластини (рис.1), сильно послаблюють міцність металевої основи чавуну. Зі збільшенням товщини виливків збільшується розмір графітових пластинок, зменшується відособленість графіту, що в ще більшій мірі знижує механічні властивості чавуну.

Виливки з чавуну СЧ00, СЧ10, СЧ15 і СЧ20 термічній обробці не беруть під.

 Поліпшити структуру і властивості такого чавуну шляхом термічної обробки не вдається. Навпаки, після гарту і відпустки виливків з грубими виділеннями графіту може зрости крихкість чавуну внаслідок появи мікротріщин по межах графітових включень. Невелика зміна механічних властивостей чавуну цієї групи після гарту і відпустки пояснюється малим вмістом зв'язаного вуглецю.

Виливки з зазначених чавунів піддають тільки відпустки для зняття напружень.

СЧ25, СЧ30, СЧ35 - чавуни підвищеної міцності. Їх застосовують для виливків більш відповідального призначення (станини потужних верстатів, поршні, циліндри та ін.).

 Приблизний хімічний склад чавуну цієї групи: 2,8-3,0% С; 1,5-1,7% Si; 0,8-1,0% Mn; не більше 0,3% Р; не більше 0,12% S. Мікроструктура: перліт + ферит + графіт (рис. 2).

Чавун підвищеної міцності має перлітову основу. Кількість зв'язаного вуглецю може доходити до 0,8%. Графіту значно менше, ніж в чавуні першої групи, а форма виділення краще. Виливки з такого чавуну можна успішно піддавати термічній обробці.

Високу міцність забезпечують модифіковані чавуни МСЧ28-48, МСЧ32-52, МСЧ35-56, МСЧ38-60.

 З них виготовляють деталі, що працюють на знос: шестерні, шпинделі, гальмівні барабани, циліндри парових машин і т. Д.

Приблизний хімічний склад чавуну цієї групи: 2,9-3,2% С; 1,0-1,5% Si; 0,8-1,2% Mn; не більше 0,3% Р; не більше 0,12% S. Особливо високі механічні властивості досягаються при модифікуванні чавуну магнієм - в цьому випадку графіт має кулясту форму (рис. 3).

Загартування і відпустку виливків з модифікованого чавуну дозволяють отримати механічні властивості, трохи поступаються властивостям вуглецевої сталі. Крім високої межі міцності [600-700 Мн / м2 (60-70 кг / мм2)], Такий чавун може мати відносне подовження до 3% і ударну в'язкість до 0,5 МДж / м2 (5 кг / см2).

У деяких випадках застосовують чавун з вибіленої поверхнею, що володіє високою твердістю.

Приблизний хімічний склад його: 2,5% С; до 0,5% Si; до 0,7% Mn; не більше 0,5% Р; не більше 0,1% S. Мікроструктура чавуну на поверхні: перліт + цементит; в серцевині: перліт + графіт. Глибина вибіленого шару зазвичай не перевищує 25 мм.

Чавун з вибіленої поверхнею застосовують для прокатних валків, що труться млинового обладнання тощо.

У промисловості велике значення отримали ковкие чавуни. Основною особливістю мікроструктури ковкого чавуну, що визначає його властивості, є наявність компактних включень графіту - «вуглецю відпалу». Завдяки цьому ковкий чавун має високу міцність і пластичність. Розрізняють перлітний і феритний ковкие чавуни. В марці ковкого чавуну крім букв КЧ (ковкий чавун) вказую дві цифри: перша позначає мінімально допустиме значення межі міцності ?в, Друга - мінімально допустиме значення відносного подовження ?.

До Перлітний ковкого чавуну відносять чавуни марок: КЧ40-3; КЧ45-4; КЧ30-3 і ін. З цих чавунів виготовляють деталі машин, що працюють при ударних навантаженнях (наприклад, левередж велосипедів та ін.). Приблизний хімічний склад чавуну: 2,8-3,4% С; 0,5-0,8% Si; до 0,4% Mn; не більше 0,2% Р; не більше 0,12% S.

Перлітний ковкий чавун отримують шляхом тривалого окисного відпалу виливків з білого чавуну. Після відпалу чавун має перлитную основу (кількість зв'язаного вуглецю становить 0,6-0,8%). Решта вуглець знаходиться у вигляді пластівців графіту. Загартування і відпустку покращують механічні властивості виливків.

 До Феритний ковкого чавуну відносять чавуни марок: КЧ37-12; КЧ35-10; КЧ33-8; КЧ30-6. Ці чавуни застосовують для деталей сільськогосподарських машин і прядильних ткацьких верстатів, предметів широкого споживання і т. Д.

Приблизний хімічний склад цих чавунів: 1,7-2,7% С; 1,4-1,6% Si; не більше 0,4% Mn; не більше 0,2% Р; не більше 0,12% S.

 Феритний ковкий чавун отримують шляхом графітізірующего відпалу виливків з білого чавуну. Після відпалу структура виливків складається з фериту і графіту. Графіт має вигляд пластівців (рис. 4).

Основна відмінність структури сірого чавуну від структури стали полягає в тому, що в чавуні є велика кількість структурно вільного вуглецю у вигляді графіту. Наявність в структурі графіту в основному обумовлює відмінність у властивостях чавуну і сталі, яке в першу чергу проявляється в майже повній відсутності пластичності і в'язкості і в значно меншій міцності чавуну в порівнянні зі сталлю.

Механічні, фізичні та хімічні властивості чавуну залежать від:

1) хімічного складу чавуну;

2) кількості, форми, величини і розподілу графітових включень;

3) структури металевої основи.

У свою чергу кількість пов'язаного (Fe3C) і вільного вуглецю у вигляді графіту залежить від хімічного складу і швидкості охолодження виливків (товщини стінок виливків). Форма і розподіл графіту в металевій масі чавуну залежить від умов виплавки і обробки чавуну в рідкому стані. Найкращі механічні властивості чавуну досягаються при округлої, сфероидальной формі графіту, при достатньому ступені його подрібнення і при збереженні в структурі 0,5-0,8% зв'язаного вуглецю (модифікований чавун). Низькі механічні властивості чавуну виходять в тих випадках, коли майже весь вуглець знаходиться у вигляді графіту і він має форму великих, довгих пластин з гострими краями.

За допомогою термічної обробки при отриманні ковкого чавуну можна змінювати структуру металевої основи, кількість і характер графітових включень. При відпалі пов'язаний вуглець в білому чавуні або повністю графітізірующего і переходить в вуглець відпалу) Феритний ковкий чавун), або частково окислюється, частково графітізірующего і залишається в перлиті (перлітний ковкий чавун).

Значна графитизация вуглецю може відбуватися при відпалі вибілених чавунних виливків.

У всіх інших випадках при термічній обробці зазвичай не вдається змінити ні форму, ні кількість графіту, і завдання термічної обробки в цих випадках зводиться лише до зняття напружень у виливках і до отримання структури фериту, сорбіту, троостита, мартенситу або аустеніту в залежності від необхідних властивостей і призначення чавуну.

Таким чином, термічною обробкою можна досягти наступного:

1) усунути напруги в відливання з метою запобігання їх від викривлення і розтріскування;

2) усунути вибілену кірку в відливання з метою пом'якшення та легшою оброблюваності їх на верстатах;

3) змінити структуру металевої основи чавуну для пом'якшення і кращого оброблюваності виливків;

4) змінити структуру металевої основи чавуну з метою отримання необхідних механічних і фізичних властивостей чавуну;

5) отримати ковкий чавун шляхом повної або часткової графитизации і окислення вуглецю в білому чавуні.

Для здійснення цього чавунні виливки піддають різним видам відпалу, нормалізації, високому відпуску, загартуванню та відпуску.

1. гарт. Метою загартування є отримання мартенситной структури металевої основи і, відповідно, високої твердості і зносостійкості. Температура нагрівання під загартування на 50-700З перевищує точку А1 . Щоб уникнути деформації деталей після гарту застосовують стабілізуючий відпустку при 180-2000С.

2. Удосконалення полягає в загартуванні з наступним відпуском, температура якого вибирається залежно від вимог, що пред'являються до структури (троостіная, сорбітная або перлітною структура основи) і твердості чавуну.

3. нормалізація застосовується для отримання перлитной металевої основи і підвищення механічних властивостей і зносостійкості чавуну з вихідної перлито-феритної структурою. Нормалізація полягає в аустенізації чавуну з подальшим охолодженням виливків на повітрі.

4. Високотемпературний відпал застосовують для зниження твердості вибіленого чавуну. Відпал проводять при тих же температурах, що і нормалізацію.

5. Відпал для зняття напружень. Зниження напруги в відливання відбувається в результаті незворотних пластичних деформацій під дією внутрішніх (або зовнішніх) напруг. Нагрівання і витримка при відпалі одночасно прискорюють процеси коагуляції евтектоїдного цементиту і його розпад, що призводить до зниження міцності і твердості чавуну. Тому температура відпалу не повинна перевищувати значень, вище яких починається інтенсивне падіння механічних властивостей чавуну. Наприклад, для СЧ20 температура відпалу дорівнює 5500С.

Слід пам'ятати, що загартуванню та відпуску, т. Е. Поліпшенню з метою підвищення механічних властивостей виливків, доцільно піддавати чавун, що має перлитную основу, тільки за сприятливої ??формі графіту. Найбільш високі механічні властивості після гарту і відпустки можна отримати в модифікованому чавуні.




 Лабораторна робота №1 |  ВІДПАЛ II РОДА. НОРМАЛІЗАЦІЯ |  Лабораторна робота №3 |  Мета роботи |  Прокаливаемостью. закаліваемость |  Алюміній і сплави на його основі |  Мідь і сплави на її основі |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати