Литейные свойства специальных чугунов - раздел Геология, Курс лекций по специальным чугунам Область применения отливок из специальных чугунов охватывает практически все отрасли экономики – добычу и обогащение полезных ископаемых Жидкотекучесть Высокохромистых Белых Чугунов При Оптимальных Температурах Зал...
Жидкотекучесть высокохромистых белых чугунов при оптимальных температурах заливки не уступает жидкотекучести обычного серого чугуна.
Линейная усадка белых чугунов составляет 1,8 - 2,2 %, а объемная около 8 %, что в ряде случаев требует применения легкоотделяемых прибылей и питающих бобышек. Высокая линейная усадка, плохая теплопроводность, сравнительно большой модуль нормальной упругости делают белые чугуны склонными к образованию горячих трещин. Поэтому при разливке стремятся к равномерному заполнению формы при отсутствии резких перепадов температуры.
Хорошие литейные свойства высокохромистых белых чугунов успешно подтверждаются в практике литейного производства. Например, жидкотекучесть белых чугунов оценивали путем сравнения ее с жидкотекучестью серого чугуна (3,4 % С; 2,2 % Si; 0,8 % Мn), которая при температуре заливки 1380 °С составляла по длине спирали Кери 800 мм. Жидкотекучесть белых чугунов определяли при 1400 °С, при этом технологическая спираль заполнялась на 300 - 560 мм. Отливки из белых чугунов могут поражаться холодными трещинами, если не соблюдены время их охлаждения в форме и условия выбивки. Это объясняется низкой теплопроводностью, высокой теплоемкостью и большим модулем нормальной упругости белых чугунов по сравнению с серыми.
В табл. 8.9 приведены результаты изучения влияния углерода в пределах от 1,53 до 4,15 % и хрома от 12,84 до 31,5 % на литейные свойства белых чугунов при температуре заливки, превышающей на 100 °С температуру ликвидус для соответствующего чугуна.
Таблица 8.9
Литейные и физические свойства некоторых специальных чугунов
Чугун
Температура, ° С
Плотность,
г/см3
Усадка, %
Жидкотекучесть при 1400° С, мм
Балл по склонности к горячим трещинам
ликвидус
солидус
линейная
объемная
Нихард-2
1278-1235
1145-1150
7,72
2,0
8,9
ИЧХ28Н2
1290-1300
1255-1275
7 46
1,94
7,5
ИЧХ17НЗГЗ
1280-1300
1240-1265
7 63
2,0
7,5
Белый перлитный
ИЧХ12М
1280-1295
1140-1225
7,6
11,8
7,75
-
ИЧХ12М
1295-1305
1220-1225
7,66
1,83
7,8
ИЧ230Х30Г3
1290-1300
1270-1280
-
1,8
-
-
С увеличением содержания углерода жидкотекучесть хромистых чугунов повышается, а линейная усадка снижается. С увеличением содержания хрома до 18 % жидкотекучесть чугунов повышается (в интервале 18 - 30 % Сr жидкотекучесть практически не изменяется). Повышение жидкотекучести с увеличением содержания хрома объясняется снижением теплопроводности расплава. На рис. 8.2 приведена зависимость жидкотекучести чугуна ИЧХ12М от температуры перегрева.
Хромистый чугун ИЧ210Х30ГЗ имеет температуру солидус 1280 °С, а интервал кристаллизации 20 – 40 °С. Жидкотекучесть по спирали Кери при температуре заливки 1450° С равна 375 - 400 мм, а свободная линейная усадка 1,6 - 1,8 %.
Рис. 8.2. Зависимость жидкотекучесть чугуна ИЧХ12М от температуры перегрева: 1-серый чугун, 2 -ИЧХ12М
При исследовании склонности хромистых чугунов к трещинообразованию установлено, что уровень остаточных напряжений зависит от степени эвтектичности, определяемой содержанием углерода и хрома. Остаточные напряжения в чугунах с 12% Сr (230 - 370 МПа) значительно выше, чем в чугунах с 30% Сr (100 – 130 МПа), и уменьшаются по мере приближения чугуна к эвтектическому составу (рис. 8.3).
Легирование белого чугуна 4 – 5 % V несколько улучшает его жидкотекучесть. Однако стабильно получать тонкостенные отливки при температуре заливки 1380° не удается, и лишь при 1450° С спиральные пробы заполняются на всю длину (1100 мм). Поэтому оптимальная температура заливки при получении тонкостенных отливок из ванадиевого белого чугуна составляет около 1450 °С.
Повышенной жидкотекучестью обладают чугуны, легированные комплексом Сr + V + Мn. Эти чугуны при 1400 °С заполняют спираль Кери на длину от 800 до 1000 мм. Оптимальная температура заливки форм для отливок с толщиной стенки до 10 мм составляет 1380 - 1400 °С, а для более толстостенных отливок 1360 – 1380 °С.
Особенностью комплексно-легированных белых чугунов с эвтектиками на базе карбидов Ме7С3 и МС, как и высокохромистых, является их повышенная линейная усадка (около 2%), что в ряде случаев также требует применения прибылей или литниковых систем, обеспечивающих принцип направленного затвердевания.
Рис. 8.3. Остаточные напряжения в отливках из специальных чугунов с различной степенью эвтектичности
Склонность к образованию горячих трещин у отливок из комплексно-легированных чугунов значительно меньше, чем у отливок из чугунов с большим содержанием хрома, что обусловлено по-видимому, повышенной пластичностью первых не только в холодном, но и в горячем состоянии. Часто причиной трещинообразования в отливках из хромистого чугуна является их ранняя выбивка из формы. Для устранения опасности возникновения внутренних напряжений в процессе охлаждения отливки при 550 °С возвращают в печь и медленно охлаждают с печью.
Введение... Диапазон механических и служебных свойств современных типов и марок чугунов весьма широк Серый чугун с пластин чатым...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Литейные свойства специальных чугунов
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Особенности легирования
Легирование является одним из методов управления процессами образования структуры и формирования свойств чугуна. Оно позволяет измельчать первичные структурные составляющие, получат
Особенности жидкого состояния
Природа жидкого состояния является одним из наиболее сложных объектов изучения теории агрегатного состояния металлов и сплавов. Среди множества теорий жидкого состояния широкое приз
Особенности термической обработки
Высокая эффективность термической обработки применительно к отливкам из легированных специальных чугунов делает её неотъемлемой частью всего технологического цикла изготовления изде
Изотермическая закалка
Изотермическая закалка заключается в последовательном проведении двух основных операций: 1) аустенизации, т. е. нагрева до температуры закалки и выдержки; 2) переохлаждения аустенита с последующим
Нормализация
Нормализация отливок из специальных чугунов заключается в нагреве до температур аустенизации, выдержки при этой температуре и спокойном охлаждении на воздухе.
При нормализации легированных
Улучшение
Улучшение отливок из легированных чугунов представляет собой сочетание полной закалки с высоким отпуском.
В практике термической обработки легированных чугунов улучшение ис
Процессы коррозии в чугуне
Причиной повышенной коррозии отливок из чугуна является образование гальванических пар из его структурных составляющих при контакте с агрессивной средой. При этом графит играет роль
Влияние химического состава на коррозионную стойкость
Хром относится к самопассивирующимся металлам. При механическом повреждении пассивной плёнки оксидов хрома она легко самопроизвольно восстанавливается. Пассивность хромистых чугунов
Влияние химического состава на структуру и свойства
В системе сплавов Fe – Si образуются следующие фазы:
- γ-фаза – твёрдый раствор кремния в γ- железе (максимальная растворимость кремния в γ- железе достигает 2,15 %);
Общая характеристика
Обычные низколегированные серый, ковкий, высокопрочный чугуны при нагреве в окислительной среде корродируют, а в результате графитизации увеличивают объем.
Специальные жар
Формирование структуры
Сплавы железа с алюминием, содержащие до 36 % Аl, образуют непрерывный ряд твердых растворов.
В системе Fe – Аl - С образуются углеродсодержащие фазы: графит, Fe3AlC
Влияние хрома на жаростойкость чугунов
Легирование чугуна малыми добавками хрома (до 4 % Cr) повышает устойчивость эвтектического цементита при нагреве и уменьшает рост чугуна. Повышение окалиностойкости низкохромистых ч
Влияние кремния на структуру и свойства чугунов
При содержании 5,6 % Si чугун практически имеет однофазную ферритную матрицу и поэтому отличается высокой ростоустойчивостью. Окалиностойкость кремнистого чугуна связана с образован
Отливки из комплексно-легированных жаростойких чугунов
Кроме стандартных марок жаростойких чугунов для изготовления жаростойких отливок часто используют комплексно-легированные белые хромистые чугуны, которые одновременно являются жароп
Процессы абразивного изнашивания
Реальным условиям работы оборудования и инструмента при абразивном изнашивании соответствуют различные схемы внешнего силового нагружения. Все эти схемы можно систематизировать п
Влияние химического состава на свойства чугунов
Кремний в износостойких чугунах можно рассматривать как легирующий элемент, распределяющийся при кристаллизации между аустенитом и эвтектическим расплавом. Кремний повыша
Влияние структуры на износостойкость
Одним из важнейших факторов, определяющих сопротивление металлических сплавов изнашиванию, является их структурное состояние, а также свойства, взаимное расположение, количественно
Влияние карбидной фазы
Тип и морфология. В чугунах, содержащих до 7 % Сr, образуется легированный хромом цементит (Fe,Cr)3C. Хотя по мере увеличения содержания хрома в чугуне до 7 % микротвердость карб
Влияние металлической основы
Высокая износостойкость определяется также металлической основой, в которой закреплены карбиды.
В настоящее время нет единого мнения, какой должна быть металлическая матриц
Влияние термической обработки
Повысить механические свойства и износостойкость чугуна можно путем термической обработки. Высокая абразивная износостойкость белых чугунов обеспечивается только при мартенситной и
Комплексно-легированные белые износостойкие чугуны
Наибольшей износостойкостью обладают чугуны, соответствующие принципу Шарпи, требующему полной инверсии расположения фаз, т. е. чтобы наиболее твердые структурные составляющие залегали в виде изоли
Общая характеристика
Антифрикционные сплавы, предназначенные для применения в узлах трения со смазкой, должны обеспечивать нормальную работу трущихся деталей как в период приработки, так и при последующей эксплуатации,
Применение
Валки с отбеленным рабочим слоем ЛП и ЛПМ. Эти валки имеют рабочий слой из белого чугуна, переходный слой, состоящий из половинчатого чугуна, и сердцевину из серого чугуна.
Особенности плавки и заливки форм
Плавка чугуна осуществляется при высоких температурах и сопровождается сложными физико-химическими процессами взаимодействия расплава, флюсов, шлаков, печных и атмосферных газов, фу
Механическая обработка отливок
Механическая обработка отливок из специальных чугунов очень трудоемкая операция. Наиболее трудно обрабатываются отливки из белых износостойких чугунов.
Обрабатываемость бел
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов