Технология получения ферритной структуры ковкого чугуна, маркировка, свойства область применения.

Получение ковкого чугуна осуществляется следующим образом: сначала отливают детали из белого чугуна, после чего их подвергают отжигу в специальных печах. Отжиг изделий может производиться в нейтральной или окислительной среде.

Для получения ковкого чугуна необходимо белый чугун нагреть до 950 - 1000 С и затем после длительной выдержки охладить с малой скоростью до обычной температуры. Структура ковкого чугуна характеризуется графитом в виде хлопьевидных включений. Такая форма включений графита (по сравнению в чешуйчатыми включениями, характерными для серого чугуна) в меньшей степени снижает механические свойства ковкого чугуна. Ковкий чугун обладает большей прочностью и повышенной пластичностью, хотя и не поддается ковке. В зависимости от степени графитизации ковкий чугун может быть ферритными перлитным, а так же ферритно-перлитным. Разная степень достигается изменением условий обжига. Ферритный имеет структуру, состоящую из феррита и включений хлопьевидного графита и обладает более пластичными свойствами.

Для получения ковкого чугуна с высокими механическими свойствами необходимо, чтобы содержание углерода в нем было минимальным. Содержание углерода в белом чугуне колеблется в пределах 2 2 - 3 2 %; при содержании 2 2 % С ухудшаются технологические свойства чугуна.

Для получения ковких чугунов отливки из белых чугунов подвергают графитизирующему отжигу в отжигательных печах. Ковкие чугуны, так же как и серые, имеют структуру, состоя - щую из стальной основы и выделений графита. Разница только в; том, что в ковких чугунах он выделяется в процессе отжига.

Для получения высококачественного ковкого чугуна необходимо обеспечить низкое содержание углерода и кремния, определяющее структуру основной металлической массы, количество и форму графита в чугуне.

Для получения ковких чугунов повышенной прочности и износоустойчивости применяются специальные режимы термической обработки белого чугуна.

Марки ковких чугунов: КЧ 30 - 6, КЧ 33 - 8, КЧ 35 - 10, КЧ 37 - 12 и др. Буквы КЧ означают ковкий чугун, первые две цифры указывают предел прочности при растяжении, последние цифры - относительное удлинение при растяжении.

Марки ковкого чугуна: КЧЗО-6, КЧЗЗ-8, КЧ35 - 10 и др. Буквы означают ковкий чугун, две первые цифры - предел прочности при растяжении, вторая цифра - относительное удлинение. Рассмотрим кристаллизацию спокойной, хорошо раскисленной стали в изложнице. Сталь разливают по изложницам при 1540 - 1560 С. При этом она соприкасается с холодными днищем и стенками изложницы, вследствие чего очень быстро охлаждается.

Марки ковких чугунов по ГОСТ 1215 - 59: КЧ 30 - 6; КЧ 33 8; КЧ 35 - 10; КЧ 37 - 12 и др. Буквы КЧ означают ковкий чугун, первое число указывает предел прочности при растяжении, последнее - относительное удлинение при растяжении.

Примерами марок ковких чугунов могут служить КЧ 38 - 8; КЧ 35 - 10; КЧ 37 - 12; КЧ 30 - 6 с ферритной металлической основой и КЧ 45 - 6; КЧ 50 - 4 и КЧ 60 - 3, имеющие феррит-но-порлитную основу.

Обозначение марок ковкого чугуна по ГОСТ 1215 - 59 начинается с букв КЧ - ковкий чугун. За ними следует двухзначное число, показывающее минимальное значение предела прочности на растяжение в кГ / мм2, а далее через дефис - минимальное значение относительного удлинения в процентах.

Обозначение марки ковкого чугуна включает буквы КЧ и стоящие после букв цифры, указывающие предел прочности при растяжении в кГ / мм2 и относительное удлинение (отношение приращения длины образца после разрыва к его исходной длине) в процентах.

Обозначение марок ковкого чугуна по ГОСТ 1215 - 59 начинается с букв КЧ - ковкий чугун.

Примерами марок ковких чугунов могут служить КЧ 30 - 6; КЧ 33 - 8; КЧ 35 - 10; КЧ 37 - 12 с ферритной металлической основой и КЧ 45 - 7; КЧ 50 - 5 и КЧ 60 - 3, имеющие перлитную основу.

Обозначение марок ковкого чугуна по ГОСТ 1215 - 59 начинается с букв КЧ - ковкий чугун. За ними следует двухзначное число, показывающее минимальное значение предела прочности на растяжение в (кГ / мм2), а далее через дефис - минимальное значение относительного удлинения в процентах.

Условное обозначение марок ковкого чугуна включает буквы КЧ и две двузначные цифры, первая из которых означает величину предела прочности при растяжении, а вторая - относительное удлинение в процентах. В настоящее время ковкий чугун все более и более вытесняется модифицированным серым чугуном с шаровидным графитом.

Область применения Ковкий чугун применяется в основном для небольших отливок, работающих в условиях динамических нагрузок, а также требующих незначительной рихтовки. Главной причиной его ограниченного применения являются технологические затруднения в процессе изготовления отливок, необходимость длительной термической обработки, ограниченные допускаемые размеры сечений (не более 30—40 мм) и др.
Несмотря на большое разнообразие номенклатуры изделий и различные области применения, ковкий чугун используют главным образом при получении тонкостенного литья (толщина стенок 3—40 мм). Это связано прежде всего со стремлением обеспечить безусловное получение отбела и однородность свойств во всех сечениях отливки как при первичной кристаллизации белого чугуна, так и в процессе термической обработки. Требование равномерности толщины стенок отливок из ковкого чугуна является обязательным условием обеспечения высокого качества и экономичности производства изделий.  
Области применения. Ковкий чугун как конструкционный материал широко применяют в различных отраслях машиностроения благодаря высоким физико-механическим свойствам отливок, несложной и стабильной технологии их производства и более низкой стоимости по сравнению с отливками из стали, поковками и штамповками. Основным потребителем отливок из ковкого чугуна является автомобиле-и тракторостроение, сельхозмашиностроение и другие отрасли промышленности.

Вопрос 4