Ковкий чугун

Ковкий чугун получают путем заливки расплавленного железа определенного химического состава в белые заготовки с последующей обработкой отжигом.Графит в ковком чугуне в основном хлопьевидный, а иногда и в небольшом количестве в виде окатышей.Основная матричная структура ковкого чугуна – ферритно-перлитная.В соответствии с различными условиями термообработки ковкий чугун можно разделить на ковкий чугун с графитированным отжигом и ковкий чугун с обезуглероживающим отжигом.

Механические свойства ковкого чугуна при нормальной температуре близки к свойствам чугуна с шаровидным графитом с той же матрицей.В условиях низких температур ударная вязкость и режущая способность ковкого чугуна лучше, чем у чугуна с шаровидным графитом.Отливки из ковкого чугуна широко используются в строительстве, автомобилестроении, тракторостроении, сельскохозяйственной технике и других областях.Отливки из ковкого чугуна часто используются для отливки соединений труб, строительных крепежных деталей, отводов, тройников, корпусов клапанов, гаечных ключей, корпусов домкратов, опор листовых рессор, кронштейнов, корпусов мостов, шатунов двигателей, коромыслов и т. д. Термическая обработка ковкого литья железо в основном включает графитизационный отжиг и обезуглероживающий отжиг.

Свойства ковкого чугуна

1. Механические свойства
Отношение предела текучести к пределу прочности на растяжение ковкого чугуна близко к таковому у чугуна, размолотого в шаровой мельнице, но примерно на 60-80% выше, чем у углеродистой стали.Ковкий чугун больше подходит для работы при низких температурах, чем чугун, размолотый в шаровой мельнице.

2. Производительность процесса
Поскольку содержание углерода и кремния в ковком чугуне низкое, степень эвтектоидности мала, а литейная заготовка кристаллизуется в соответствии с метастабильной системой, литейные характеристики ковкого чугуна плохие, и отливка склонна к дефектам литья, таким как как неслив, усадочная каверна, усадочная пористость и трещины.Чтобы предотвратить эти дефекты, необходимо принять меры, такие как повышение температуры заливки, использование желобов, увеличение высоты напора, добавление стояков, установка закаленного чугуна и улучшение разрушаемости формовочного песка и стержневого песка при разработке процесса литья.

3. Производительность обработки
Ферритный ковкий чугун имеет низкую твердость, а его режущие свойства лучше, чем у отливок из серого чугуна и автоматной стали.Поэтому ферритный ковкий чугун является материалом с лучшими технологическими характеристиками среди железоуглеродистых сплавов.Перлитный ковкий чугун имеет более высокую твердость и несколько худшие режущие свойства.

4. Производительность сварки
Ковкие чугуны с черной сердцевиной и ковкие чугуны с перлитом, как правило, не подходят для сварки, поскольку в зоне сварки образуются хрупкие белые горлышки.Белый рот треснет под напряжением сварки.Для отливок, которые несут относительно небольшие растягивающие, изгибающие и ударные нагрузки или в основном используются для восприятия сжатия и небольшого крутящего момента, если требуется сварка, отливки необходимо предварительно нагреть перед сваркой, а после сварки требуется сохранение тепла и медленное охлаждение.При необходимости требуется повторный отжиг для устранения цементита и напряжения вокруг сварного шва.Однако ковкое литье с белым сердечником имеет хорошие сварочные характеристики, поэтому его также называют свариваемым ковким чугуном.

5. Стойкость к истиранию
Износостойкость перлитного ковкого чугуна лучше, чем у обычной углеродистой стали.Поэтому перлитный ковкий чугун подходит для отливки деталей, предъявляющих определенные требования к прочности и износостойкости.Благодаря закалочной термообработке твердость отливок из ковкого чугуна может достигать 60 HRC, а их износостойкость может быть эквивалентна износостойкости низколегированной стали.Однако ферритный ковкий чугун не подходит для изготовления износостойких деталей.

6. Термостойкость
Жаростойкость ферритного ковкого чугуна и перлитного ковкого чугуна лучше, чем у серого чугуна и углеродистой стали, а жаростойкость ферритного ковкого чугуна лучше, чем у перлитного ковкого чугуна.

7. Амортизация
Из-за влияния формы графита ковкий чугун имеет более низкую амортизацию ударов, чем серый чугун, и лучше, чем ковкий чугун и литая сталь.При более низком напряжении демпфирующие характеристики ферритного ковкого чугуна примерно такие же, как у сфероидального чугуна, но при более высоких нагрузках демпфирующие характеристики ферритного ковкого чугуна примерно в 3 раза выше, чем у стального литья, и в 2 раза больше, чем у чугуна. ковкий чугун.