Отливки из серого чугуна: Литье чугуна, , отливки из чугуна

alexxlab | 21.06.1991 | 0 | Разное

Содержание

Отливки из серого чугуна – Литейное производство

На отливки из конструкционных чугунов приходится до 80% всех производимых чугунных отливок. Основными потребителями являются различные отрасли машиностроения (автомобильное,

тракторное и сельскохозяйственное машиностроение, тяжелое машиностроение, станкостроение и др.). Свойства отливок регламентируются ГОСТом 1412-70.

Рис. 1. Влияние сечения отливки на механические свойства чугуна

Вследствие чувствительности чугуна к изменению скоростей охлаждения прочность в различных узлах отливки может отличаться от прочности, характеризующей данную марку. На рис. 1 приведены механические свойства чугунов в отливках различного сечения. Отливки охлаждались в песчано-глинистых формах. Конструктор выбирает марку чугуна, исходя из требуемых механических свойств в наиболее нагруженных сечениях отливки.

Литейщик должен выбирать состав чугуна и технологический процесс его получения с учетом влияния различных факторов на структуру чугуна и его механические свойства.

При получении чугунов повышенной прочности (СЧ 24-44, СЧ 28-48, СЧ 32-52, СЧ 36-56, СЧ 40-60), также в тех случаях, когда техническими условиями предусматриваются дополнительные требования, задача может оказаться сложной. Например, отливки, подвергающиеся в процессе эксплуатации повышенному износу (отливки металлорежущих станков, детали двигателей и т. п.), требуют повышенной твердости рабочих поверхностей и определенной микроструктуры чугуна (дисперсности перлита, величины и расположения графитовых включений и т. д.).

При производстве чугунов этих и более высоких марок используют раздельно или совместно методы модифицирования, легирования и термообработки.

Модифицированный чугун. В качестве графити-зирующего модификатора применяют ферросилиций Си75 (75% Si), эффективность действия которого повышается при содержании в нем 1-2% А1.

Модификатор в виде кусков размером 5-10 мм вводят в струю чугуна, выпускаемого из плавильной печи. Для данных условий производства устанавливают оптимальный интервал времени от выпуска чугуна из печи до заливки форм, так как при превышении этого времени эффект модифицирования постепенно исчезает.

Высокие механические свойства модифицированного чугуна достигаются благодаря снижению расчетного содержания углерода и кремния, высокого перегрева чугуна в сочетании с модифицированием.

В табл. 1 приведены технологические варианты получения модифицированных чугунов повышенной прочности. Из табл. 1 следует, что по мере повышения требований к механическим свойствам, снижается содержание углерода в чугуне, повышается его перегрев и используется легирующее влияние марганца. Одновременно увеличивается количество модифицирующих добавок для предотвращения отбеливания чугуна и выделения международного графита.

Эффективным и широко используемым методом улучшения структуры и повышения механических свойств чугуна является применение в шихте стального лома. В модифицированном чугуне высших марок стальная часть шихты составляет до 50-70%. Экспериментально установлено, что при сравнении чугунов одинакового химического состава чугуны, выплавленные на шихте со стальным ломом, имеют более мелкий графит и повышенные механические свойства.

Положительное влияние присадки стали дополняется и тем, что при этом снижается содержание углерода в шихте, а следовательно, и в выплавленном чугуне.

Хотя модифицирование чугуна и уменьшает его склонность к отбеливанию, однако для каждой марки указаны минимальные толщины стенки отливки, получаемые без структурносвободного Цементита.

Легированный чугун. В качестве конструкционного материала применяют низколегированный чугун (общее содержание легирующих элементов до 3%). Используют в основном рФУющие элементы Cr, Мп (при содержании его свыше 1%).

Рис. 2. Влияние различных легирующих элементов на механические свойства (а) и глубину отбела (б) серого чугуна

Интенсивность и характер влияния каждого элемента оценивают абсолютной величиной коэффициента и знаком перед ним. Сравнение значений Кг различных легированных и нелегированных чугунов облегчает выбор оптимального химического состава, исходя не только из желаемой структуры и прочности в рабочих узлах, но и из условия получения легко обрабатывающегося серого чугуна без отбела в тонких сечениях отливок.

К серому чугуну с пластинчатым графитом со специальными свойствами предъявляют особые требования, связанные с условиями эксплуатации отливок. В некоторых случаях эти требования можно удовлетворить использованием нелегированных или низколегированных чугунов.

Для обеспечения высокой стойкости изложниц оптимальная структура (перлит + феррит + мелкопластинчатый графит) большей частью достигается при применении нелегированного чугуна с низким содержанием фосфора и серы. Повышенные эксплуатационные свойства антифрикционного ‘чугуна для подшипников, втулок и т. д. обеспечиваются малым легированием его Сг, Ni, Си, Ti, sb, Мп и др. (согласно ГОСТу 1585-70).

Немагнитные отливки, применяемые в электромашиностроении, имеют аустенитную структуру и изготовляются из высоколегированного чугуна. Получение заданной структуры достигается легированием 14-22% V до 8% Си и Сг. Вследствие дефицитности никеля его частично или полностью заменяют марганцем. Специальные и механические свойства этих чугунов ниже, чем высоконикелевых.

Отливки из коррозионностойкого чугуна применяют в химическом аппаратостроении и других областях. Коррозионную стойкость можно оценить весом металла (в граммах), превращенного продукт коррозии за единицу времени (1 ч) с единицы поверх-стн И м2) при действии внешней агрессивной (коррозионной) роды (азотной, серной, фосфорной кислоты, соли, щелочи и т. д.).

Особое место занимают высококремнистые сплавы типа «Фер. росилида». Благодаря высокому содержанию кремния (14-16%) их можно отнести к чугунам со степенью эвтектичности, близкой к единице.


Реклама:

Читать далее:

Отливки из ковкого чугуна

Статьи по теме:

  • Специальные способы литья
  • Литье в металлические формы (кокильное литье)
  • Литейные сплавы, их плавка и получение отливок
  • Изготовление разовых форм (формовка)
  • Модельный комплект, формовочные и стержневые смеси

1.11. Изготовление отливок из серого чугуна(маркировка, свойства, форма графита и особенности изготовления отливок).

Серый чугун является наиболее рас­пространенным материалом для изго­товления различных отливок. В сером чугуне углерод содержится в виде гра­фита, который имеет пластинчатую форму. Серый чугун маркируют, СЧ10…СЧ25 и т. д. Буквы обозначают принадлежность данного сплава к се­рым чугунам, цифры показывают вре­менное сопротивление.

Серый чугун обладает высоким временным сопротивлением, малым относительным удли­нением (0,2—0,5%), повышенной тве­рдостью, хорошо рабо­тает при сжимающих нагрузках, не чувствителен к внешним надрезам, га­сит вибрации, имеет высокие антифрик­ционные свойства, легко обрабатыва­ется резанием.

По составу металлической массы се­рый чугун может быть ферритным, перлитно-ферритным и перлитным.

На структуру и свойства серого чугу­на существенное влияние оказывают его химический состав и скорость охлажде­ния отливок в форме. Углерод, кремний и марганец улучшают механические и литейные свойства чугуна. Сера вызывает отбел в тонких частях отливок и снижает жидкотекучесть. Фосфор при­дает чугуну хрупкость. Поэтому содер­жание серы и фосфора в сером чугуне должно быть минимальным. Увеличе­ние скорости охлаждения достигается путем уменьшения толщины отливки и увеличения теплопроводности литейной формы. В тонких частях отливки образуется более мелкая структура с повышенным содержанием перлита и мелкими включениями графита, что обеспечивает высокие механические свойства. В толстых частях отливки образуется крупнозернистая структура с малым содержанием перлита и крупными включениями графита. Механи­ческие свойства этих зон низкие. Механические свойства серого чугуна повышают легированием, модифициро­ванием, термической обработкой.

При легировании в расплавленный чугун вводят твердые или расплавлен­ные легирующие элементы (никель, хром, титан и др.) в целях получения заданного химического состава и при­дания ему требуемых механических эк­сплуатационных свойств.

При модифицировании в чугун вво­дят модификаторы (ферросилиций, силикокальций и др. ) для измельчения структурых составляющих и равномер­ного их распределения по всему объ­ему, что повышает механические свой­ства отливок. Серый чугун имеет высокую жид­котекучесть, позволяющую получать отливки с толщиной стенки 3 — 4 мм; малую усадку (0,9—1,3%), обеспечи­вающую изготовление отливок без усадочных раковин, пористости и трещин. Для выплавки серого чугуна повы­шенного качества (марок СЧ25…СЧ45) применяют дуговые и индукционные печи.

Преобладающее количество отливок из серого чугуна изготовляют в пес­чаных формах.

При изготовлении отливок из серого чугуна в кокилях в связи с повышенной скоростью охлаждения отливок при затвердевании начинает выделяться це­ментит— появляется отбел. Для пред­упреждения отбела на рабочую повер­хность кокиля наносят малотеплопро­водные защитные покрытия, кокили перед работой нагревают, а чугун под­вергают модифицированию. Кроме это­го, для устранения отбела отливки подвергают отжигу.

Отливки типа тел вращения изготовляют центробежным литьем. Отливки из серого чугуна нашли широкое применение в станкостроении, автостро­ении, тяжелом машиностроении, электротехничес­кой промышленности.

1.12. Изготовление отливок из высокопрочного чугуна(маркировка, свойства, форма графита и особенности изготовления отливок).

В высокопрочном чугуне графит имеет шаровидную форму. Для получения графита шаровидной формы чугун мо­дифицируют магнием или церием с по­следующим модифицированием ферро­силицием. Высокопрочный чугун ма­ркируют ВЧ35, ВЧ40 и т. д. Буквы обозначают принадлежность данного сплава к высокопрочным чугунам, ци­фры показывают временное сопроти­вление

Высокопрочный чугун обладает высо­кими временным сопротивлением (350—1000 МПа), относительным удли­нением (2—22%), твердостью (НВ 140—360), износостойкостью, хорошей коррозионной стойкостью, жаростойко­стью, хладостойкостью и т. д.

По составу металлической массы вы­сокопрочный чугун может быть ферритным, перлитно-ферритным и перлитным.

Свойства высокопрочного чугуна определяются химическим составом. Содержание углерода не влияет на механические свойства этого чугуна. Кремний, марганец и фосфор снижают пластичность, поэтому их содержание: 2,0—2,4% Si, не более 0,4% Мп и не более 0,1% Р. Сера затрудняет получе­ние шаровидного графита, поэтому ее содержание не должно превышать 0,02%. Жидкотекучесть высокопрочного чу­гуна такая же, как у серого чугуна, что позволяет получать отливки с тол­щиной стенок 3—4 мм сложной кон­фигурации. Линейная усадка высоко­прочного чугуна составляет 1,25—1,7%. Это затрудняет изготовление отливок без усадочных дефектов.

Отливки из этого чугуна преимущест­венно изготовляют в песчаных формах, в оболочковых формах, литьем в ко­киль, центробежным литьем.

Высокая усадка чугуна вызывает не­обходимость создания условий направ­ленного затвердевания отливок для предупреждения образования усадоч­ных раковин и пористости в массивных частях отливки путем установки при­былей и использования холодильников.

Для предупреждения трещин в от­ливках применяют формовочные смеси повышенной податливости. Расплавлен­ный чугун в полость формы подводят через сужающуюся литниковую систему и, как правило, через прибыль. Температуру заливки чугуна при изготовлении отливок назначают на 100—150° С выше температуры лик­видуса.

Отливки из высокопрочного чугуна применяют в тяжелом и энергетическом машиностроении, в металлургической промышленности при работе в услови­ях больших статических и динамичес­ких нагрузок. Это детали прокатного, кузнечно-прессового и горнорудного оборудования, а также дизелей, па­ровых, газовых и гидравлических тур­бин (прокатные валки, коленчатые ва­лы, корпуса вентилей паровых турбин и др.) массой от нескольких килограм­мов до нескольких десятков тонн.

Высокопрочный чугун является перс­пективным литейным сплавом, который позволяет решать проблему снижения массы отливок при сохранении ими высоких эксплуатационных свойств.

ОСТ 105-1103-86.

Отливки из серого чугуна. Общие технические условия (79446)

ш /3/. Группа В 81

ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ

О

ОСТ 105- /Л75-86 Введён впервые

ТЛИВКИ ИЗ СЕРОГО ЧУГУНА. Обще технический условия ОКП 41IIOO

Письмом заместителя Министра капиностросния для животноводства и кормопроизводства от В срок введения установлен

с 01.07.86

Настоящий стандарт распространяется на отливки из серого чуіуна, применяемые в отрасли насиностроения для животноводства и кормопроизводства, и устанавливает общие требования к качеству этих отливок.

  1. МАРКИ

ІД. В зависимости от назначения и размеров отливки должны изготавливаться из чугуна марок: СЧ 20, СЧ 25, СЧ 30, (Я 35, СЧ 40, СЧ 45 по ГОСТ 1412-79.

Допускается по согласованно с разработчиком чертежей изго­товление отливки из чугуна марки СЧ 15 по ГОСТ 1412-79.

  1. Химический состав чугуна в отливках устанавливается предприятием-изготовителем в соответствии с маркой чу:уна, ука­занной в чертеже.

Химический состав не является браковочным признаком при ус­ловии обеспечения механических свойств чугуна за исклвчениен случаев, когда он оговорен чертежом.

  1. ТЕХНИЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЕ

    1. Отливки из серого чугуна должны изготавливаться в со­ответствии о требованиями ГОСТ 26358-84, настоящего стандарта и по чертежом отливок, утверждённым в установленном порядке.

    2. Механические свойства чугуна отливок_долхны ооответст-

Иэдание официальное!. ‘т–: – ; • ‘• Перепечатка воспрещена

Отр.2 OCT 105-

вовать требованиям ПІСТ 1412-79.

Допускается (при наличии. » Допускаемые отклонения по размерам и массе отливок и припуски на наханичеакуо обработку устанавливается в соответствии с ГОСТ 1855-55 в зависимости ст класса точности.

Класс точности указывается в чертеже отливки. Допускается различные классы точности для разных размеров одной и той хе от­ливки.

  1. На ответственных поверхностях отливок, оговоренных в технических требованиях на чертеже отливки, трещина, раковины всех видов, а также рыхлота и пористость не допускается»

  2. На неответственных поверхностях отливок допускается единичные раковины, имеощие глубину і» более 20 £ от толщины стенки, а диаметр не более удвоенной глубины в количестве не бо­лее 5 стук на I дм2 или раковины, в больвем количестве меньоаго размера при той же суммарной площади.

Примечание» Единичными считается раковины, распо­ложенные друг от друга на расстоянии не менее половины толщины стенки отливки.

  1. Величины коробления или перекосов отливок на поверхнос­тях, подлежащих механической обработке, должны быть в пределах припусков на размеры в соответствии с установленным классом точ­ности»

  2. Требования к микроструктуре отливок при необходимости указывается в технических требованиях чертежа отливки и для каж­дого конкретного случая устанавливается по согласование между держателем подлинников чертежей и предприятием-изготовителем.

Еероховатооть необрабатываемых поверхностей отливок не должна превывать величин , приведённых в *абл»1.OCT 105- frp*3 T айлвцб I

Способ, изготовления ОТЛИВОК 1

/?? . «*“

Песчано-глинистые сырые Формы Песчано-глинистые сухие Формы Формы, из песчано-маоляной снеси Кокильное литье

600

320

160

80

2*9,. Требования к конструктивным элементам отливок приведены в обязательном приложении I»

3* Правила приёмки* методы, испытания* маркировка* упаковка* транспортирование и хранение по ГОСТ 26358-84.ПРИИВЕНЖ X

Обязательное

I» Сопрягаемые станки отливки додны иметь плавные переходи. Вищая. переходов в зависимости от толадны сопрягаемых сто­пок додны соответствовать величдаам, приведенным в таблЛ.

uu Таблица!

Максимальная толадна больжей из сопрягаемых стенок

до б

св.б до 15

овЛ5 до 25

овЛ5

Величина радцуоа

3

3-5

3-Ю

ов. Ю

2. В местах сопряжения отопок отлкзхк* во юбеханме образо­вания усадочных дефектов, должен быть обеспечен достаточны!! объём

металла, определяемый контуром описанной окружности согласно черт.1-4.

Черлп.ъ

Черт.

4ОСТ I06-//Z23-86 Ctp.5

3» Найменша дваматр отверстия, выполняемых без стершее, доле о назначаться з зависимости от тохвдны стенки. отложи, по табл»б.

Таблица бУклон стенка отверстия 1:10

Размеры, км

t

2?

СвДО до 12 вхлвч.

14

*12 • Х4 •

16

• Х4 • 16 “

18

– 16 • 18 “

20

• 18 “20 *

28

4. Формовочные и конструктивные уклоны должна соответство­вать ГОСТ 32X2-60 и не входят в велтпяу допуска на реэмер.

СтрДоСТ Т05-П03-Є8

ЛИСТ ШМОТРА1ИІ ИЗЦаИйИ ОСТ І05-П03-Є6

Изы.

Houena листов ствают

Іомер

Ведам

Лата

Орон введення пэиененяя

изме­нённых

заменен* них

новых

аннулпро* ванных

юкумен та

УТИЕБДА»

3ajfficij$$sb Министра маашыос^&сния дія животно- водс2Еад^>р^а£2лзводства

• ; ^<*^^^Г”*^Ю. 12-Ф.

Допускается по согласование с разработчиком чертежей изготовление отливки из чугуна марки СЧІ6 по ГОСТ 1412-85”;

Пункт 2.2. Заменить ссылку: ГОЛ 1412-79 на ГОСТ 1412-85.

ЙЙОРИДЦЮШЕ ЛАШЕ

  1. УТВЕЙіАЕН ПИСЫЮИ заместителя Министра мая то троен ня для животноводства и кормопроизводства от 11.07.66. > ЭИ-02/236. І1ДЮЛНИГЕІМ: Н«Г»Дазарева (зав» отделом)» В.В.1огкнова (ст» инженер» руководитель группы).

  2. ЗАРЕГИСТРИРОВАН. ВЙС ГР за » 8380466 от 86.05.27.

  3. ВВЕДЁН ВПЕРШЕ

  4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРИЛ ИЛО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначен» НГА, на которая дана ссылка

10(3 X4I2-65

1ХХЗ 3212-80

ГОСТ 26358-84


Номер пункта» подпункта, перечисления» приложения

п. 1.1.} п.2.2

П.4.

п.п. 2.1» 3

Аист регистрация изменения изложить в новая редакция:

ІИСТ РЕГИСТРАЦИИ ШИЕНЕНИЗ ОСТ І05-ІЮЗ-66

Номер из не- ненка

Номер листа устраню»)

Номер доку- мента

>

Под­пись

Дата внесе­ния кзм»

Дата введен» ЮМ»

кзме*> пінно­го

заме­ненно­го

ново­го

анцу- жиро* ван­ного

Директор Іабмнокого проектного КОНСТруКТОрСКО-ТСХКОКОСМЧССКОГО /Jjy v

борапо оонастха, спецотанкам »!;[. Начальной “Упртехавтомвтюапкя”


Зам* генерального д РостНИИГМ


раКПО


JLIUKsxkoscixS


Д»В*Каховша


БЛ.Фкатейн

Скачать бесплатно

Компании-производители литья из серого чугуна

Литье из серого чугуна производится в литейном цехе. Отливки из серого чугуна изготавливают путем заливки расплавленных сплавов железа в формы. Готовое чугунное литье можно подвергать механической обработке, но серый чугун нельзя выковать или выдавить при любой температуре, поэтому его необходимо отлить. Отливки из серого чугуна имеют более низкую прочность на растяжение, чем другие изделия из чугуна. Отливка из серого чугуна поглощает энергию вибрации и преобразует ее в тепло, обеспечивая превосходную демпфирующую способность. Благодаря высокой теплопроводности, прочности, долговечности, обрабатываемости и относительно низкой стоимости серый чугун широко используется для изготовления клапанов, блоков цилиндров, тормозных барабанов, корпусов насосов и чугунной посуды.

Быстрые ссылки на информацию о литье из серого чугуна

  • История чугунного литья
  • Преимущества отливки из серого чугуна
  • Создание железа
  • Физический состав серого чугуна
  • Типы отливок из серого чугуна
  • Производство серого чугуна
  • Литье из чугуна
  • Чугун после формовки
  • В поисках литейного завода
  • Аналогичные процессы литья
  • Отливки из серого чугуна Условия

История чугунного литья

Первые чугунные отливки были изготовлены в Китае примерно в пятом веке до н.э. Это были орала, простые горшки и оружие. Есть свидетельства того, что чугунное литье путешествовало по Шелковому пути из Китая и использовалось для изготовления дроби, но оно не достигло западной культуры до пятнадцатого века, когда Генрих VIII использовал этот процесс для создания тяжелых пушек для Королевского флота.

В 1707 году Абрахам Дарби открыл способ литья горшков с более тонкими стенками, представив чугунную посуду. Его методом можно было отливать щиты и некоторые части бронежилетов. Это вооружение производилось до середины 1700-х годов.

Использование чугунного литья в конструкциях началось в 1770-х годах, когда Джеймс Уатт усовершенствовал паровую машину Томаса Ньюкомена, что позволило улучшить литейные и кузнечные процессы. Первое конструктивное применение изделий из чугуна было в строительстве мостов. Железо оказалось недолговечным в таких условиях, и с начала 1800-х годов его заменили сталью.

Использование чугуна в строительстве началось как противопожарная мера во время промышленной революции. Текстильные фабрики были печально известны легковоспламеняющейся пылью и волокнами, которые могли воспламениться либо самопроизвольно, либо из-за плохих привычек ведения домашнего хозяйства, которые оказались смертельными. Использование чугунных компонентов привело к созданию более крупных и прочных зданий и, в конечном итоге, к отливке каркаса и компонентов оборудования, которое находилось внутри.

Преимущества литья из серого чугуна

Чугунное литье стоит относительно недорого, а чугунное литье можно производить довольно быстро. Серый чугун обладает высокой прочностью на сжатие, демпфирующей способностью и легко поддается сварке или механической обработке. Он обеспечивает меньшую усадку в процессе охлаждения, чем другие процессы литья чугуна. Недостатком серого чугуна является то, что он имеет очень низкую ударопрочность и может расколоться при ударе.

Создание железа

Железо — последний элемент, образовавшийся в результате коллапса сверхновой. Он находится во внутреннем и внешнем ядрах Земли и является наиболее распространенным элементом на планете. Это переходный металл, и его можно найти в природе во многих формах. В чистом виде он мягкий, но редко встречается в чистом виде. Железо нужно добывать и извлекать из руды. Как только это произойдет, его можно будет легировать другими металлами, чтобы получить изделия из чугуна и стали различных марок для конкретных целей и прочности.

Графит представляет собой кристаллическую форму углерода. Сформировавшись под воздействием экстремальной температуры и давления, графит превращается в слоистые листы шестиугольных чешуек толщиной в один атом. Плоская структура поверхности придает графиту ощущение гладкости и смазанности. В чистом виде он мягкий и легко расщепляется. Это свойство идеально подходит для карандашей, так как слои легко скользят по бумаге один слой за другим. Легированные железом графитовые чешуйки считаются самосмазывающимися, обеспечивая высокую обрабатываемость серого чугуна и стойкость к скользкому износу.

Графит естественным образом встречается в магматических и метаморфических породах, где сланцевые и известняковые отложения подвергались теплу и давлению тектонических сдвигов. Природный графит перерабатывается дроблением и пенной флотацией, при которой выделяется чешуйчатый графит. Графит также производится синтетическим путем. Каменноугольный пек и нефтяной кокс перегреваются для выпаривания летучих материалов и испарения нежелательных металлов. Оставшийся графит образует листы толщиной в атом до 99 процентов чистого углерода.

Кремний ускоряет процесс кристаллизации и снижает содержание карбидов железа, которые являются нестабильными химическими соединениями. Скорость затвердевания расплавленного сплава также влияет на его графитизацию. Период медленного охлаждения позволяет углероду диффундировать в железо. Это процесс, который производит серый чугун. При более высоких скоростях затвердевания образуется перлитная или ферритная матрица, представляющая собой цементит или белый чугун.

Физический состав серого чугуна

Графит придает серому чугуну его серый цвет и название, известное обоими вариантами написания. Когда чугунная отливка разрушается, цвет внутри трещины — серый, белый или черный — может многое рассказать о ее составе. Международный стандарт ASTM A 48 классифицирует серый чугун в соответствии с его пределом прочности при растяжении, исходя из тысячи фунтов на квадратный дюйм (1 тыс. фунтов на квадратный дюйм). Класс 20 имеет низкий предел прочности при растяжении и более высокую пластичность. Классы 30, 40 и 60 увеличивают прочность, но более высокая прочность снижает пластичность. Класс 80 обладает высокой прочностью на растяжение, но очень хрупок. ASTM A 247 описывает структуру графита в отливке из серого чугуна. Согласно ASTM A 48, железный сплав должен содержать 6-10 процентов по объему графитной микроструктуры, чтобы считаться серым чугуном. Графит добавляется или создается внутри расплавленного металла во время литья чугуна. Пропорции графита в отливке из серого чугуна должны соответствовать стандартным спецификациям ASTM, чтобы соответствовать требуемым механическим свойствам конечного продукта. ASTM A126, ASTM A278 и ASTM A319другие стандарты, относящиеся к классификации и производству отливок из серого чугуна.

Хотя доступно несколько стандартных систем классификации, общий состав серого чугуна составляет 95 % железа по весу, дополнительно от 2,1 до 4 % приходится на углерод и от 1 до 3 % кремния. Марганец и другие примеси также обычно встречаются в расплавленном железе или добавляются в него по мере необходимости для уменьшения или улучшения определенных свойств. Сера, например, обычно вводится в расплавленный металл для повышения твердости, которая в других случаях низка в большинстве чугунных компонентов. Для серого чугуна характерно высокое содержание силикона, ответственного за образование графита при нагревании легированных материалов. Отклонение этой графитовой микроструктуры придает металлу серый вид. Хотя производство ковкого чугуна чаще всего имеет форму чешуек, оно замедляет рост графита и вместо этого позволяет углероду отделяться в виде сфероидальных частиц графита. Как время, так и температура играют важную роль в структурном расположении отливок из серого чугуна.

В автомобильной промышленности используются стандарты SAE, в которых вместо классов используются оценки. Они соответствуют шкале твердости по Бринеллю, которая оценивает предел прочности литого металла на растяжение.

Типы отливок из серого чугуна

Отливки из сплавов
Литое изделие, состоящее из нескольких металлов. Почти все отливки представляют собой сплавы, потому что трудно отлить отдельный металлический элемент.
Чугун
Охватывает большую группу ферросплавов, содержащих от 1 до 3 % силикона и от 2 до 4 % углерода, с сердцевиной из примерно 95 % железа по весу. Существует два преобладающих типа чугуна: серый чугун и белый чугун.
Основные процессы
Подразумевают реализацию блока или барьера, вокруг которого делаются отливки. Использование стержня таким образом позволяет создавать внутренние полости и входящие углы в цельных чугунных отливках.
Отливки из ковкого металла
Формованные детали из чугуна, изготовленные из особой группы чугунных сплавов, предназначенные для повышения гибкости по сравнению с традиционными отливками из серого чугуна, которые имеют тенденцию быть хрупкими.
Отливки из ковкого чугуна
Очень тонкие формованные изделия, отлитые из железа или сплава железа. Пластичное литье можно растягивать, ковать или вытягивать без разрушения.
Отливки из серого чугуна
Создан путем формования материалов из расплавленного серого железа. Серый чугун — это тип металла, часто используемый в отливках. В прошлом серый чугун был известен как чугун; однако чугун теперь изготавливают из сплавов железа с углеродом, которые обладают более высоким уровнем пластичности.
Серый чугун
Или чугун, недорогой и часто используемый металлический материал. Серый чугун — это тип металла, часто используемый в отливках. В прошлом серый чугун был известен как чугун; однако чугун теперь изготавливают из сплавов железа с углеродом, которые обладают более высоким уровнем пластичности.
Литье в зеленый песок
Использует одноразовые формы, изготовленные из специальных шламов на основе песка, для производства чугунных деталей и компонентов для ряда промышленных применений. Хотя некоторые варианты могут на самом деле иметь зеленый цвет, этот термин на самом деле происходит от обработки дерева и относится к влажному состоянию суспензии во время изготовления формы.
Серое литье
Производство погонажных изделий из любой конкретной группы сплавов железа с особо высоким содержанием углерода и кремния.
Чугунное литье
Любые изделия различной конструкции, в основном изготовленные из железа. Железо — очень прочный и распространенный материал, что делает его главным кандидатом для литейных цехов.
Чугунолитейные заводы
Предприятия, предоставляющие все услуги, необходимые для производства чугунных отливок различных размеров и форм.
Отливки из ковкого чугуна
Литые изделия, состоящие в основном из железа. В отличие от обычного чугунного литья, ковкое литье можно деформировать и сгибать без разрушения.
Чугун с шаровидным графитом
Группа сплавов железа, специально разработанная для создания формованных изделий с повышенной эластичностью, прочностью на растяжение и долговечностью.

Производство серого чугуна

В литейном цехе происходит литье чугуна. Сырье доставляется в литейный цех и через сложные системы сортировки, измерения и смешивания в соответствии со стандартами ASTM подается в печь для плавки.

Чугунолитейные заводы обычно используют электродуговые печи (ЭДП), индукционные печи или вагранки для доведения смеси до температуры заливки. ДСП используют электрические дуги для нагрева металла. Они в основном используются для партий в одну тонну или меньше. Индукционные печи предполагают использование газа для создания тепла. Купол представляет собой трубчатую или трубчатую конструкцию, напоминающую дымовую трубу на ножках. Внизу есть дверцы, так что металл можно уронить. Вагранки могут иметь диаметр от полутора до тринадцати футов и обычно изготавливаются из стали, облицованной огнеупорным материалом. Они используют горящий кокс для обеспечения тепла и графитизации расплавленного железа.

Перемешивание расплавленного сплава вызывает дегазацию или выделение пузырьков водорода, которые образуются в результате химических реакций и физически захватываются смесью. Если расплавленный металл не дегазировать, пузырьки сделают конечный продукт пористым, что снижает прочность и способствует износу.

Первоначально расплав заливали вручную с помощью ковшей. Это оказалось очень опасным и применимо только для отливки мелких деталей. Современные литейные производства гораздо более сознательны и эффективны в вопросах безопасности, используют роботизированные руки и/или автоматизированные системы для облегчения работы.

Литье чугуна

После достижения необходимой температуры расплава металл заливают в формы. Формы могут быть цельными, сплошными или состоящими из двух частей. Пресс-форма, состоящая из двух частей, состоит из выступа и тяги, которые сходятся на линии разъема.

Формы изготавливаются с конусностью или уклоном к краям, чтобы можно было удалить литую деталь.

Стержень создает узорчатую пустоту внутри отливки из серого чугуна, которую нельзя было бы получить другим способом. Сердцевина часто разрушается в процессе выламывания из формы, поэтому обычно изготавливается из одноразового материала.

Модель отливаемого изделия в натуральную величину изготавливается из воска, дерева, пластика или металла. Затем шаблон изготавливается в форме. Формы изготавливаются различными способами, в зависимости от размера, сложности, материала и количества готовых изделий.

Для литья в песчаные формы используется зеленый песок, представляющий собой природный кварцевый песок с добавлением натуральной глины в качестве связующего вещества, или песок, связанный смолой с полимерными смолами, которые «склеивают» песок на месте. Образец чугунного литья помещают в песок, создавая оттиск. Узор снимают и в пустоту заливают расплавленный металл. Когда металл остынет, его можно вынуть из формы. Встряхивание или переворачивание формы разбивает песок, освобождая отливку из формы и песок с металлических поверхностей. Это называется встряска.

Литье по выплавляемым моделям обычно используется для литья стали. Восковая модель изготавливается из отливаемого изделия, путем повторных этапов покрытия и закалки внутри оболочки создается идеальное впечатление от изделия. После отверждения оболочки до достаточной прочности форму для выплавки переворачивают вверх дном и нагревают до тех пор, пока воск не расплавится, оставляя после себя полость, которую затем можно заполнить расплавленным металлом, что потребует незначительной обработки готового чугуна или стали или вообще не потребует ее обработки. кусок.

Чугун после формовки

Некоторые детали из чугуна требуют термической обработки. Это вторичный процесс нагрева и/или охлаждения, который обеспечивает отжиг, поверхностную закалку, отпуск или закалку чугунного литья для придания ему прочности. Если отливка пористая, ее можно герметизировать с помощью процесса пропитки металлом, в котором используется высокое вакуумное давление для заполнения пустот металлической пылью, герметизирующей поверхность. Дробеструйная обработка, тип пескоструйной обработки, при которой внешние слои металла «забиваются» в более прочную поверхность, повышает прочность поверхности, чтобы противостоять растрескиванию, как при изготовлении колоколов.

Поиск литейного завода

Сила литейного завода заключается в его способности каждый раз производить качественные чугунные отливки. Ищите компанию с репутацией производителя качественных изделий из чугуна, своевременно и по справедливым ценам. Создание моделей и форм для литья чугуна может занять много времени в проекте. Убедитесь, что литейный завод может предоставить услуги по проектированию ваших чугунных отливок и процессов настройки, которые совпадают с графиком проекта. В хорошем литейном цеху всегда будет готовый запас сырья и программа надлежащего обращения с отходами. Отходы процессов литья чугуна включают выбросы, пыль и шлак, все они являются побочными продуктами процесса и могут быть или не быть токсичными.

Если отливки требуют отделки, литейный цех должен быть в состоянии предоставить эти услуги или иметь уважаемых коллег для выполнения таких услуг, как фрезерование, полировка или покраска.

Аналогичные процессы литья

В 1943 году Кейт Миллс открыл процесс литья из ковкого чугуна. Ковкий чугун представляет собой группу сплавов железа с контролируемой микроструктурой. Литье из ковкого чугуна, также известное как литье из чугуна с шаровидным графитом, литье из чугуна с шаровидным графитом или литье из чугуна с шаровидным графитом, использует магний в качестве элемента, образующего узелки, в процессе литья чугуна, так же как кремний используется в качестве стабилизирующего элемента в литье из серого чугуна. Включения узелкового графита в ковком чугуне повышают его прочность на разрыв и делают его устойчивым к усталости и ударам.

Отливки из ковкого чугуна имеют более высокую прочность на растяжение, чем отливки из серого чугуна. Ковкий чугун используется для водопроводных и канализационных линий, где полимеры не обладают прочностью или долговечностью отливок из ковкого чугуна. Ковкий чугун используется в автомобилях, грузовиках, тракторах, нефтяных вышках, фортепианных арфах и ветряных мельницах. Ковкий чугун идеально подходит для литья больших и сложных форм и обладает прочностью, позволяющей выдерживать повторяющиеся нагрузки.

Литье из ковкого чугуна, один из первоначальных процессов литья чугуна, восходящий к четырем-девяти векам до нашей эры, был разработан, когда человек обнаружил, что готовые чугунные отливки слишком тяжелы для обработки. При медленном нагреве готовых чугунных отливок в течение периода времени, иногда дней, чугунные отливки приобретали более высокую прочность на растяжение, лучшую пластичность и сопротивление разрушению. Затем термообработанные чугунные отливки можно было подвергнуть холодной обработке.

Термины для отливок из серого чугуна

Состояние после литья
Литье без последующей термической обработки.
Число твердости по Бринеллю (BHN)
Значение, присвоенное отливке из серого чугуна после испытания на твердость по Бринеллю. Более высокие цифры указывают на более твердый материал.
Испытание на твердость по Бринеллю
Метод, используемый для измерения твердости материала. Как правило, для отливок из серого чугуна на поверхность плоской детали из серого чугуна вдавливается металлический шар массой 3000 кг; после извлечения шарика вмятина в металле регистрируется и измеряется, определяя значение твердости.
Венчик
Небольшая металлическая вставка или прокладка, используемая в процессе формования для поддержки сердечника.
Коуп
Верхняя половина детали, выкованная или отлитая горизонтально.
Прогиб
Величина изгиба или деформации, которую выдерживает чугунное литье под действием внешней нагрузки. Прогиб является важным фактором для компаний, которые планируют поддерживать нагрузку с помощью отливки из серого чугуна.
Перетаскивание
Нижняя половина пресс-формы, созданная горизонтально.
Пластичность
Способность отливки из серого чугуна деформироваться без разрушения. Чугунные отливки обладают значительной пластичностью.
Черные
Любой материал, сделанный из железа или содержащий его.
Литейный завод
Место, где расплавленный металл заливают в форму, создавая металлическую отливку.
раздражающий
Состояние, возникающее в результате чрезмерного трения между металлическими поверхностями. Это создает деформацию(и) поверхности и может привести к временной адгезии. Серый чугун известен своей устойчивостью к истиранию.
Заэвтектический чугун
Относится к металлическому железу, в состав которого входит более 4,3% углерода.
Гипоэвтектический чугун
Любой сплав железа, содержащий 4,3% углерода или менее.
Ковкий
Свойство, описывающее металлы, которые можно прессовать, ковать, формовать, прокатывать, гнуть и т. д.
Модуль упругости
Измеряет отношение напряжения к деформации эластичного материала. Модуль упругости также описывает жесткость материала.
Проницаемость
Свойство литейной формы и металла, которое позволяет проходить литейным/стержневым газам во время заливки расплавленного металла.
Пилотное литье
Также известна как отливка образцов, при которой шаблон, созданный производственной штамповкой, используется для проверки точности качества и размеров отливки потенциального заказа.
Пористость
Отверстия, образовавшиеся в отливке из-за захваченных газов или химических реакций между расплавленным металлом и внутренними веществами или предметами, такими как венки.
фунтов на квадратный дюйм (PSI)
Давление материала на стенки закрытого помещения. Атмосферное давление на уровне моря составляет 14,7 фунтов на квадратный дюйм.
Усадка
Уменьшение размера материала. Серый чугун практически не дает усадки при затвердевании.
Прочность на растяжение
Количество растяжений и изгибов, которым может подвергнуться материал, прежде чем сломается или порвется. Прочность на растяжение отливок из серого чугуна варьируется от 20 000 до 60 000 фунтов на квадратный дюйм.

Отливка из серого чугуна | ИНВЕСТИЦИОННОЕ ЛИТЬЕ

Что такое Серый чугун?

Серый чугун или серый чугун — это тип материала чугуна с графитовой микроструктурой. Мы называем этот вид материала серым чугуном из-за серого цвета излома. Для графита, смазывающего разрез и разбивающего стружку, обычно используется серый чугун из-за его относительно низкой стоимости и хорошей обрабатываемости. Кроме того, поскольку графитовые чешуйки самосмазываются, они также обладают хорошей устойчивостью к истиранию и износу.

Серый чугун также имеет меньшую усадку при затвердевании, чем другие чугуны, из-за микроструктуры графита. При литье кремниевый элемент может способствовать хорошей коррозионной стойкости и увеличению текучести при литье. Обычно считается, что серый чугун легко поддается сварке. По сравнению с другими чугунными отливками серый чугун имеет низкую прочность на растяжение и пластичность; вот почему ударопрочность и ударопрочность этого вида материала практически отсутствует.

Часто используемый серый чугун марки

Серый чугун Толщина стенки/мм С Си Мн P≤ S≤
НТ150 <30 3,3-3,5 2,0-2,4 0,5-0,8 0,2 0,12
30-50 3,2-3,5 1,9-2,3 0,5-0,8 0,2 0,12
>50 3,2-3,5 1,8-2,2 0,6-0,9 0,2 0,12
НТ200 <30 3,2-3,5 1,6-2,0 0,7-0,9 0,15 0,12
30-50 3,1-3,4 1,5-1,8 0,8-1,0 0,15 0,12
>50 3,0-3,3 1,4-1,6 0,8-1,0 0,15 0,12
НТ250 <30 3,0-3,3 1,4-1,7 0,8-1,0 0,15 0,12
30-50 2,9-3,2 1,3-1,6 0,9-1,1 0,15 0,12
>50 2,8-3,1 1,2-1,5 1,0-1,2 0,15 0,12

Процессы литья из серого чугуна

Широко используемый на рынке процесс производства отливок из серого чугуна – литье в песчаные формы. Процессы с использованием песка в качестве формовочной среды оказывают примерно одинаковое влияние на скорость затвердевания отливки, в то время как процесс постоянной формы оказывает очень заметное влияние на структуру и свойства.

В нашем литейном цехе мы можем производить отливки из серого чугуна следующих двух типов:

Литье по выплавляемым моделям : Единственный процесс литья по выплавляемым моделям компонентов из чугуна, который имеет множество преимуществ для производства небольших отливок из серого чугуна, такие как экономия затрат на пресс-формы, сокращение производственного цикла и повышение эффективности производства. С помощью процесса литья по газифицируемым моделям мы можем помочь нашим клиентам получить высокоточные продукты с отличным качеством поверхности, при этом будет выполняться меньше операций по механической обработке.

Литье в песчаные формы из смолы : Основной процесс литья в песчаные формы для мелких и средних отливок. По сравнению с другими процессами литья в песчаные формы, литье смолы в песчаные формы является относительно точным методом литья, близким к литью по выплавляемым моделям. Благодаря хорошей жесткости смоляного песка и высокой прочности песчаной формы при раннем литье мы могли эффективно устранить усадочную полость, усадочные дефекты отливок из серого чугуна.

Термическая обработка отливок из серого чугуна

В большинстве случаев отливки из серого чугуна поставляются нашим клиентам напрямую в литом состоянии. Но для некоторых целей отливки из серого чугуна также могут подвергаться термообработке, например, для снятия остаточных напряжений, улучшения обрабатываемости, увеличения твердости поверхности либо за счет индукционной закалки, либо закалки пламенем, либо закалки всей секции закалкой в ​​масле и обработкой вытягиванием. Такая термообработка не изменит структуру графита. Хотя графит может увеличиваться в объеме, если перлитное железо полностью ферритизировано, в этом случае графит обычно откладывается на первоначально присутствующих чешуйках. Однако матрица очень чувствительна к термической обработке, как и в случае со сталью.

Возможность механической обработки отливок из серого чугуна

Серый чугун обеспечивает уровень твердости, пригодный для механической обработки. Имея собственное производственное оборудование, мы можем выполнять механическую обработку также после литья. Как только у наших клиентов возникнет потребность в механической обработке отливок из серого чугуна, будет лучше предоставить нам как отливки, так и готовые чертежи. Наша команда инженеров будет строго обрабатывать изделия в соответствии с чертежами механической обработки. Наши возможности обработки могут значительно снизить дополнительные расходы для наших клиентов.

Литье из серого чугуна используется во многих сегментах рынка, включая автомобилестроение, сельское хозяйство, машиностроение, электронику, ирригацию, вентиляцию, архитектуру, строительство и транспорт. В литейном цехе CFS мы можем изготовить отливки из серого чугуна на заказ для любых отраслей промышленности. Пожалуйста, свяжитесь с нами, если у вас есть спрос на такие продукты.

Возможности Dakota Foundry | Отливки из серого и ковкого чугуна

перейти к содержанию

ЗВОНИТЕ 605-345-3349