ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЧУГУНОВ

2024-09-18

Общая термическая обработка графитных чугунов. Чугунные отливки из серых и высокопрочных графитных чугунов после полного охлаждения имеют остаточные литейные напряжения, которые в процессе длительного вылёживания в нормальных условиях снижаются. Такой процесс называется релаксацией или естественным старением, которое может протекать в течение полугода и более. Для снятия внутренних литейных напряжений проводят высокий отпуск (отжиг) или искусственное старение, при котором отливки нагревают в печи до температуры t = 500÷700°С и выдерживают в течение 6–12 часов. Охлаждение должно быть медленным, вместе с печью, в исключительных случаях – на воздухе.

Отливки из ковкого чугуна не подвергают термической обработке, так как их получение уже происходит в процессе отжига. После длительной графитизирующей термообработки и охлаждения с печью у отливок практически полностью отсутствуют внутренние напряжения.

Иногда в отливках из серых, высокопрочных и некоторых легированных чугунов структуру металлической основы изменяют упрочняющей термической обработкой с целью получения требуемых свойств.

Термическая обработка серых чугунов.

Серые чугуны с пластинчатым графитом на перлитной основе с целью упрочнения и повышения износостойкости подвергают закалке с нагревом до температуры на 60÷80°С выше критической точки Ас1 диаграммы железо – углерод и последующим низким отпуском при 250°С.

Термическая обработка высокопрочных чугунов.

Путем термической обработки в высокопрочных чугунах могут быть получены различные структуры, а, следовательно, и свойства отливок:

Термическая обработка и её назначение	Режим
Термическая обработка и её назначение	t, °С	Время, ч	Охлаждающая среда
Нормализация: повышение твёрдости, прочности, износостойкости	950–1000	3 – 6	воздух
Отжиг: уменьшение твёрдости, повышение пластичности, вязкости, улучшение обрабатываемости резанием	500–700	3 – 6	воздух
Закалка: повышение твёрдости, износостойкости, прочности	850–950	2 – 4	масло
Низкий отпуск: снятие закалочных напряжений	200–300	3 – 6	воздух
Высокий отпуск: снятие закалочных напряжений, повышение вязкости, пластичности и предела выносливости	500–650	3 – 6	воздух
Изотермическая закалка: повышение твёрдости, прочности, пластичности и вязкости	350–400	1 – 2	соль, щёлочь
Поверхностная закалка ТВЧ: повышение поверхностной твёрдости, износостойкости	900–1000	до 15 с	вода

Коленчатые валы и многие крупногабаритные литые детали после черновой механической обработки закаляют в масле, а затем проводят отпуск при соответствующей температуре для получения требуемой структуры и свойств. После улучшения (закалки и высокого отпуска) участки деталей, подвергающиеся особенно интенсивному износу, подвергают закалке токами высокой частоты (ТВЧ) с целью повышения поверхностной твёрдости.

Большое значение для высокопрочных чугунов имеет изотермическая закалка, которая является способом получения чугунов с шаровидным графитом. Изотермическую закалку проводят для отливок небольших сечений, а также тонкостенных деталей из чугунов с шаровидной формой графита (ЧШГ).

Термическая обработка легированных чугунов

Для отливок из легированных чугунов применяются различные виды термической обработки, в зависимости от марки чугунов и их условий эксплуатации:

Термообработка	Режим			Виды
Термообработка	t, °С	Время, ч	Охлаждение	Виды
Графитизирующий отжиг	900–950	6 – 12	с печью	Низколегированные
Графитизирующий отжиг	860–880	1 – 2	с печью	Высоколегированные кремнистые
Нормализация	980–1040	4 – 6	на воздухе	Высоколегированные никелевые и марганцевые
	1050– 1100	1 – 2	на воздухе	Высокохромистые износостойкие
	860–880	1 – 2	на воздухе	Низколегированные хромистые, алюминиевые и никелевые
Отпуск для снятия внутренних напряжений	520–560	3 – 4	с печью	Высоколегированные хромистые и алюминиевые
Отпуск для снятия внутренних напряжений	200–250	2 – 3	с печью	Остальные
Отжиг (высокий отпуск)	690–750	6 – 12	с печью	Высоколегированные
Отжиг (высокий отпуск)	660–690	6 – 12	с печью	Низколегированные
Отпуск	450–650	4 – 6	с печью	Высоконикелевые

Для всех чугунов может применяться отпуск (низкий или высокий) для снятия внутренних напряжений после литья или нормализации. Отжиг (высокий отпуск) используется для снижения твёрдости чугуна и улучшения обрабатываемости резанием. Графитизирующий отжиг предназначен для уменьшения содержания карбидной фазы, его применят для всех чугунов, кроме износостойких («белых» чугунов).

Нормализация применяется для повышения твёрдости отливок из низколегированных хромистых, алюминиевых и никелевых чугунов, а также высокохромистых чугунов. Для высоколегированных никелевых и марганцевых чугунов (кроме ЧГ7Х4) нормализация проводится для снижения магнитной проницаемости, твёрдости и повышения пластичности. Для повышения сопротивления ползучести жаропрочных отливок из высоконикелевых чугунов с шаровидным графитом используется отпуск, в результате которого происходит выделение мелкодисперсных карбидов.

Чугунолитейное производство в Китае постоянно развивается и совершенствуется. Компания Dandong Hengrui Machinery cчитает своим долгом идти в ногу со временем и предлагает чугунное литье и изделия из чугуна самого разнообразного ассортимента, используемого в различных областях промышленности: тракторы и сельскохозяйственная техника; автомобили и двигатели; железная дорога, подвижной состав железнодорожного транспорта и вспомогательное оборудование; строительная и коммунальная техника, внутришахтный транспорт; трубопроводный транспорт, нефтяная и газовая промышленность, сантехника и теплотехника; другие отрасли.

 ВИДЫ ГРАФИТНЫХ ЧУГУНОВ