ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЛИТЬЯ В ПЕСЧАНЫЕ ФОРМЫ..

1. Основные факторы, влияющие на механические свойства серого чугуна:

Технологические и металлургические факторы: в основном, скорость охлаждения, перегрев расплавленного чугуна, модифицирование, характеристики шихты и т. д.
1.1 Влияние скорости охлаждения
Чугун — материал, очень чувствительный к скорости охлаждения. Толстостенные и тонкостенные детали одной и той же отливки могут иметь различную внутреннюю и внешнюю микроструктуру, обычно называемую микроструктурной неоднородностью. Процесс графитизации во многом зависит от скорости охлаждения. Существует множество факторов, влияющих на скорость охлаждения отливок: толщина стенки и масса отливки, типы литейных материалов, литейные приливы и привесы и т. д. Поскольку толщина стенки, масса и структура отливки зависят от условий работы и не могут быть изменены произвольно, их влияние на структуру следует учитывать при выборе химического состава. 1.2 Влияние модифицирования расплавленного чугуна
Модифицирование заключается во введении модификатора в расплавленный чугун перед его поступлением в литейную полость для изменения металлургического состояния расплавленного чугуна, что улучшает микроструктуру и свойства чугуна. Для серого чугуна модифицирование направлено на получение структуры графита типа А, перлитной матрицы, мелкодисперсной эвтектической группы, а также на снижение склонности к образованию белой плесени на тонкой стенке или в углах отливки и чувствительности к толщине стенки отливки; для ковкого чугуна – на сокращение короткого цикла отжига, увеличение допустимой толщины стенки отливки и улучшение структуры; для высокопрочного чугуна – на снижение склонности к образованию белой плесени, увеличение скорости сфероидизации и улучшение округлости графита.
1.3 Влияние перегрева расплавленного чугуна. Повышение температуры перегрева расплавленного чугуна позволяет:
1.31 Увеличить содержание связанного углерода и соответственно снизить содержание графитного углерода;
1.32 Измельчить графит и способствовать образованию дендритного графита;
1.33 Устранить «наследственность» чугуна;
1.34 Улучшить однородность структуры по сечению отливки;
1.35 Способствовать питанию отливок. Аналогичным образом, изоляция расплавленного чугуна также оказывает аналогичное влияние на перегрев расплавленного чугуна.
1.4 О влиянии характеристик шихты
В реальном производстве часто обнаруживается, что при изменении шихты (например, использовании чугуна другого происхождения или изменении соотношения шихты и т. д.) и при неизменном химическом составе чугун приобретает различные структуры и свойства, что свидетельствует о том, что природа сырья напрямую влияет на его применение. Свойства получаемого чугуна называются «наследственными». По этой причине повышение температуры расплавленного чугуна и использование различных добавок к чугуну позволяют устранить эту «наследственность» и улучшить структуру и свойства чугуна.
Подводя итог, можно сказать, что технологические и металлургические факторы, влияющие на свойства чугуна, оказывают большое влияние на его механические свойства, поэтому нельзя игнорировать контроль этих факторов.

2. Серый чугун не поддается термической обработке для соответствия марке чугуна.
Как правило, термическая обработка может значительно улучшить структуру и свойства литых сплавов, но в условиях серого чугуна термическая обработка может играть относительно небольшую роль. В сером чугуне графит оказывает большое влияние на свойства чугуна, и любой метод термической обработки не может изменить форму и распределение графита, поэтому термическая обработка не может эффективно улучшить свойства серого чугуна для соответствия марке чугуна.
Однако существует множество способов улучшения механических свойств серого чугуна, таких как разумный выбор химических компонентов, изменение состава шихты, перегрев расплавленного чугуна, модифицирование, легирование следовыми или низколегированными примесями и т. д., каждый из которых может дать хорошие результаты.

3. Меры предосторожности при производстве высококачественного серого чугуна (модифицированного чугуна)
При производстве высококачественного серого чугуна (обычно выше HT200) для получения высоких механических свойств необходимо максимально уменьшить количество и длину графита. Традиционный метод заключается в снижении содержания углерода и кремния в расплавленном чугуне и увеличении скорости его конденсации. Однако при увеличении амплитуды колебаний появляются переохлажденный графит типа D и белый зев, что снижает механические свойства серого чугуна.
Добавление соответствующего количества ферросплавных частиц на основе ферросилиция в расплавленный чугун перед печью или перед заливкой называется инокуляцией. Процесс инокуляции обеспечивает образование большого количества зародышей в расплавленном чугуне, благодаря которым может образовываться графит. Эффективная инокуляция способствует осаждению графита, тем самым устраняя побеление, очищая пластинчатый графит и превращая переохлажденный графит в ненаправленный однородный графит (графит типа A), что может не только значительно улучшить комплексные механические свойства, но и улучшить общие механические свойства. Улучшить однородность литой структуры и уменьшить разницу в механических свойствах отливки, вызванную неравномерной толщиной стенок и разной скоростью охлаждения между углами и сердцевиной. (Чугун) – важная технология. Для эффективности модифицирования необходимо соблюдать требования к исходному раствору железа, то есть исходный раствор железа должен иметь более низкое содержание углерода и кремния, или исходный раствор железа должен иметь более низкий углеродный эквивалент. Чем ниже углеродный эквивалент, тем лучше эффект модифицирования. Чем выше прочность отливок из серого чугуна; и наоборот, чем выше углеродный эквивалент, тем хуже эффект модифицирования. Поскольку содержание кремния можно регулировать добавлением модификатора, при рассмотрении углеродного эквивалента исходного расплавленного чугуна углерод всегда поддерживается на уровне около 2,8–3,2%, а кремний – немного ниже критического значения, что может значительно способствовать графитизации. Затем модификатор добавляют, чтобы содержание кремния превысило критическое значение для получения эффекта модифицирования. Кроме того, толщина стенки и скорость охлаждения отливки также влияют на структуру модифицированного чугуна, что также следует учитывать при выборе химического состава. Как правило, содержание углерода и кремния в толстых деталях принимается за нижний предел, а в тонких – за верхний.

Марганец в высококачественном сером чугуне (модифицированном чугуне), помимо нейтрализации серы, имеет особое значение: благодаря ему серый чугун может получить перлитную структуру, поэтому к высококачественному серому чугуну (модифицированному чугуну) предъявляются особые требования. ) обычно содержит больше марганца. Сера может ослабить графитизацию модификаторов, поэтому её содержание часто ограничивают до менее 0,12%. В последние годы некоторые специалисты считают, что для достижения хорошего эффекта модифицирования содержание серы в расплавленном чугуне не должно быть слишком низким. Поэтому, когда содержание серы в расплавленном чугуне постепенно снижается, определение содержания серы в модифицированном чугуне представляется заслуживающей внимания проблемой. Содержание фосфора обычно исходит из требований механических свойств и часто ограничивается значением ниже 0,15%, но некоторые отливки из серого чугуна для станков (часто изготавливаемые из модифицированного чугуна) должны быть износостойкими, и содержание фосфора может быть увеличено примерно до 0,3–0,5% или выше.

4. Четыре запрета при модифицировании серого чугуна модификаторами
Модуляторы для серого чугуна можно классифицировать по функциям, основным элементам, форме и т. д. При использовании модификаторов для модифицирования серого чугуна следует обратить внимание на следующее: модификаторы должны быть высушены перед использованием; запрещается использовать для модифицирования чистый кремний или чистый ферросилиций. Модификатор не следует добавлять в спешке, а также следует учитывать метод нанесения; размер частиц модификатора.

5. Возможные дефекты отливок из серого чугуна
При производстве отливок из серого чугуна распространенными дефектами литья являются: поры, несоответствие состава и эксплуатационных характеристик, термические и холодные трещины, усадочная раковина и усадочная пористость, шлаковые раковины и железные шарики, холодная изоляция и недостаточная заливка, пузыри и включения песка, сучки и несоосность, деформация и т. д. Обычно причиной этих дефектов являются не только проблемы с формовочными стержнями, но и проблемы многих производственных процессов, таких как плавка и заливка, качество распределения песка и очистка песка.