Высокопрочный чугун, характерен тем, что имеет шаровидные либо близкой к форме шара включения графита.
Высокопрочный чугун производят методом добавления в жидкий чугун таких легирующих элементов: Mg, Ce, Y, Ca и некоторых других элементов которые могут быть как в составе сплавов так и в чистом виде. После добавления данных легирующих элементов чугун приобретает шаровидную структуру. Под оптическим микроскопом можно увидеть графитовые включения в виде шара. Шаровидный графит позволяет сильно уменьшить напряжения возникаемые внутри изделия, это позволяет достигнуть высоких механических свойств чугуна со структурой перлита или бейнита, благодаря чему свойства чугуна приближаются к свойствам углеродистых сталей.

При операции термообработки или же литье, чугун имеет чисто ферритную структуру, благодаря чему приобретает более высокую пластичность. Однако вследствие этого теряется прочность и твердость.
Также высокопрочный чугун имеет высокие литейные и технологические свойства, такие как: линейная усадка, жидкотекучесть, обрабатываемость резанием. Но если смотреть по значению сосредоточенной объёмной усадки, то высокопрочный чугун приближается к стали. Данный чугун часто применяется в качестве замены стальных кованых и литых изделий, таких как: коленчатые валы двигателей, компрессоры и тому подобное. Также применяют для замены деталей из обычного или ковкого серого чугуна.
Высокопрочные чугуны, благодаря примесям имеют структуру так называемого вермикулярного графита (при рассмотрении в оптическом микроскопе можно увидеть утолщённые изогнутые пластины со скруглёнными краями, данная структура называется пластинчатой. Cвойства высокопрочного чугуна приобретают промежуточное положение между чугуном с шаровидной структурой и чугуном с пластинчатым графитом.
Основными элементами чугуна является железо и углерод. Все особенности чугуна в его структуре, форме, а также количестве и местоположении графитных включений. В равновесном состоянии строение железоуглеродистых сплавов описывается соответствующей диаграммой. При последующей модификации состава изменяются такие параметры как: температура эвтектики, содержание углерода в эвтектике(концентрация), эвтектоидная температура, содержания углерода в эвтектоиде(концентрация) .
При нагреве критические точки являются константами. При охлаждении точки «сползают» вниз. C большой вероятностью для нелегированного чугуна большинства марок могут быть применены более простые формулы:
концентрация углерода в эвтектике C = 4.3 - 0.3 (Si + P);
концентрация углерода в эвтектоиде C = 0.8 - 0.15Si.
К современным технологическим методам литья, которые позволяют изготовлять отливки повышенной точности с наименьшей механической обработкой, а также с пониженными расходами металла на стружку, можно отнести литье в оболочковой формы.
Технология процесса: Для получения отливок в оболочковых формах, нагревают металлическую плиту с литниковой системой, на которой зафиксированные металлические модели.
После чего наносится слой песчано-бакелитового раствора. Далее производится нагрев до 150-200 °C в результате чего модельное оборудование плавит бакелит. Формовочный материал налипает на модель, а бакелит смамачивает зерна его зерна. Остаток смеси, который не приклеился к модели, удаляют, а модельную плиту, покрытую коркой смеси толщиной 7-10 мм перемещают в печь, предварительно нагретую до 300-350 °C, где с высокой скоростью (1-3 мин.) корка затвердевает на модели. В результати проведенных операций образуется жесткая корка, которая сбрасывается с модели и является полуформой. Далее производится спаривается ее со второй оболочковой полуформой и обливается металлом. Вторая полуформа изготавливается аналогично первой.
Материал, который используют для отливаемых оболочковых форм, служит кварцевый песок с мелкозернистой структурой с содержанием 10% бакелитовой смолы. Для улучшения поверхности стальных отливок иногда используется хромистый железняк, хромомагнезит, магнезит и прочие добавки, которые повышают такие характеристики, как огнеупорность, термостойкость, но повышается стоимость песчано-смоляной смеси.
При замене песчаной формы лишь оболочкой (коркой) происходит уменьшение расхода формовочных смесей на 50-90 %, а также увеличение точности размеров и чистоты поверхности отливки.
Усиливается съем с квадратного метра производственной площади, понижается стоимость отливки.

Итак, теперь после изучения свойства высокопрочного чугуна можно переходить к следующей теме.

7 комментариев »

1. 

   Высокопрочный чугун, или модифицированный чугун превосходит обычные серые чугуны по прочности и пластичности.
   Высокопрочный чугун имеет более высокие механические свойства благодаря шаровидной и раздробленной форме графита (а все свойства чугунов находятся в непосредственной зависимости от формы, в которой в них находится углерод).
   В высокопрочном чугуне графит имеет шаровидную форму. Для получения графита шаровидной формы чугун модифицируют магнием с последующим модифицированием ферросилицием.
   Высокопрочный чугун обозначается: ВЧ38-17 – ВЧ120-4 (всего девять марок). Буквы обозначают принадлежность данного сплава к высокопрочным чугунам, первые две или три цифры показывают временное сопротивление, вторые одна или две цифры – относительное удлинение.

   Comment by chucha — 24 Февраль 2011 @ 17:11

2. 

   В последнее время высокопрочный чугун начинают с успехом использовать для таких ответственных деталей, как коленчатые валы двигателей внутреннего сгорания, задние мосты автомобилей, зубчатые колеса, шатуны и др. Получению высокопрочного чугуна способствует применение в вагранках кислородного дутья.

   Comment by Profess — 6 Март 2011 @ 22:31

3. 

   Высокопрочный чугун имеет перлитную, перлитно-ферритную, ферритную и другие структуры, придающие ему различные свойства. Так, перлитная структура чугуна обладает высокими показателями предела прочности при растяжении, но сравнительно низкими по удлинению; ферритная структура чугуна имеет высокие показатели относительного удлинения и несколько пониженные по пределу прочности при растяжении.

   Comment by prob — 15 Март 2011 @ 12:45

4. 

   Главной особенностью высокопрочного чугуна являются его высокие механические свойства, обусловленные наличием в структуре шаровидного графита, который в НА МНОГО меньшей степени, чем пластинчатый графит в сером чугуне, ослабляет рабочее сечение металлической основы и, что еще важнее, не оказывает на нее сильного надрезающего действия, благодаря чему вокруг включений графита в меньшей степени создаются концентраторы напряжений. Чугун с шаровидным графитом обладает не только высокой прочностью, а так же и высокой пластичностью.

   Comment by nikita44 — 25 Июнь 2011 @ 18:38

5. 

   Высокопрочным называется чугун с шаровидной формой графита. Его получают специальной обработкой — модифицированием жидкого серого чугуна. В качестве модификаторов, вызывающих сфероидизацию графита, применяют магний, церий, иттрий и другие элементы в количестве 0,03-0,08% от массы обрабатываемого чугуна.

   Наиболее распространённым способом получения высокопрочного чугуна является введение в расплав металлического магния, магниевых лигатур и комплексных модификаторов, содержащих магний.

   Comment by ivan — 9 Июль 2011 @ 20:34

6. 

   Для получения отливок в оболочковых формах, нагревают металлическую плиту с литниковой системой, на которой зафиксированные металлические модели.
   После чего наносится слой песчано-бакелитового раствора. Далее производится нагрев до 150-200 °C в результате чего модельное оборудование плавит бакелит. Формовочный материал налипает на модель, а бакелит смамачивает зерна его зерна. Остаток смеси

   Comment by skorpio126 — 15 Июль 2011 @ 15:02

7. 

   Чугун самый незаменимый металл который не только высокопрочный металл но и ещё очень хорош в применении!

   Comment by саня — 28 Август 2011 @ 20:29

RSS feed for comments on this post.

Leave a comment