Технология и потребительские свойства чугуна с хлопьевидным графитом для отливок

 

Свежевосстановленное  железо заметно науглераживается еще  в твердом состоянии. По мере науглераживания температура плавления его понижается. При температуре 1000 – 1100° С восстановление железа почти заканчивается и начинают восстанавливаться более трудновосстановимые элементы – кремний, марганец и фосфор. Науглероженное железо, содержащее около 4 % углерода и некоторое количество кремния, марганца и фосфора, плавится при температуре 1130 – 1150° С и стекает в виде капель чугуна в горн. В нижней половине шахты начинается образование жидкого шлака из составных частей пустой породы руды и флюса. Понижению температуры плавления шлака способствуют невосстановленные оксиды железа и марганца. В стекающем вниз шлаке под действием возрастающей температуры постепенно расплавляется вся пустая порода и флюс, а после сгорания кокса – и зола.

 

При взаимодействии жидких продуктов плавки с раскаленным коксом в заплечиках и горне происходит усиленное восстановление кремния, марганца и фосфора из их оксидов, растворенных в шлаке. Здесь же поглощенная металлом в ходе плавки сера переходит в шлак. Железо и фосфор печи полностью восстанавливаются и переходят в чугун, а степень восстановления кремния и марганца и полотна удаления из чугуна серы в большой мере зависят от температурных условий, химического состава шлака и его количества.

 

Жидкие чугун  и шлак разделяются в горне благодаря различным удельным массам. По мере скопления их в горне чугун выпускают через чугунную летку, а шлак – через шлаковые летки (верхний шлак) и чугунную летку во время выпуска чугуна (нижний шлак).

Все перечисленные  процессы протекают в доменной печи одновременно, оказывая взаимное влияние.

 

 

 

Анализ  блок-схемы чугуна с хлопьевидным графитом их технико-экономическая  оценка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стандарты на отливки из чугуна с хлопьевидным графитом, нормируемые показатели качества в соответствии с требованиями стандартов.

 

ОТЛИВКИ ИЗ КОВКОГО  ЧУГУНА

Общие технические условия

ГОСТ 1215-79

Москва

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

2002

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ  СТАНДАРТ

ОТЛИВКИ ИЗ КОВКОГО  ЧУГУНА Общие технические  условия Malleable iron castings. General specifications

ГОСТ   1215-79

Дата введения 01.01.81

Действительна и в настоящее время

В соответствии с каталогом  ГОСТов  2009г.

Настоящий стандарт распространяется на отливки из ковкого  чугуна, изготовленные из белого чугуна и подвергнутые термической обработке с целью получения необходимых механических свойств и микроструктуры, состоящие из феррита и перлита в различных соотношениях и углерода отжига.

1. МАРКИ

1.1. В зависимости от состава микроструктуры металлической основы ковкий чугун делят на ферритный (Ф) и перлитный (П) классы.

1.2. Отливки изготовляют из ковкого чугуна следующих марок:

КЧ 30-6; КЧ 33-8; КЧ 35-10; КЧ 37-12 ферритного класса, характеризующегося ферритной или ферритно-перлитной микроструктурной металлической основы;

КЧ 45-7; КЧ 50-5; КЧ 55-4; КЧ 60-3; КЧ 65-3; КЧ 70-2; КЧ 80-1,5 перлитного класса, характеризующегося в основном перлитной микроструктурой металлической основы.

Химический  состав для отливок из ковкого  чугуна ферритного и перлитного классов  приведен в приложении.

2. СОРТАМЕНТ

2.1. Форма и размеры отливок должны соответствовать чертежам, утвержденным в установленном порядке.

Предельные  отклонения по размерам и массе, припуски на механическую обработку должны соответствовать  требованиям ГОСТ 26645, формовочные уклоны - требованиям ГОСТ 3212.

Примеры условных обозначений

Отливка из ковкого  чугуна марки КЧ 30-6 ферритного класса:

Отливка КЧ 30-6-Ф ГОСТ 1215-79

Отливка из ковкого  чугуна марки КЧ 60-3 перлитного класса:

Отливка КЧ 60-3-П ГОСТ 1215-79

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3. ТЕХНИЧЕСКИЕ  ТРЕБОВАНИЯ

3.1. Отливки из ковкого чугуна должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта, ГОСТ 26358, нормативно-технической документации (НТД) на конкретные отливки по чертежам, утвержденным в установленном порядке.

(Измененная  редакция, Изм. № 2).

3.2. Механические  свойства чугуна ферритного и  перлитного классов должны соответствовать  требованиям, указанным в табл. 1.

Таблица 1

Марка ковкого  чугуна ферритного и перлитного класса	Временное сопротивление  разрыву, МПа (кгс/мм2), не менее	Относительное удлинение, %, не менее	Твердость по Бринеллю НВ
КЧ 30-6	294 (30)	6	100 - 163
КЧ 33-8	323 (33)	8	100 - 163
КЧ 35-10	333 (35)	10	100 - 163
КЧ 37-12	362 (37)	12	110 - 163
КЧ 45-7	441 (45)	7*	150 - 207
КЧ 50-5	490 (50)	5*	170 - 230
КЧ 55-4	539 (55)	4*	192 - 241
КЧ 60-3	588 (60)	3	200 - 269
КЧ 65-3	637 (65)	3	212 - 269
КЧ 70-2	686 (70)	2	241 - 285
КЧ 80-1,5	784 (80)	1,5	270 - 320

^* По согласованию изготовителя с потребителем допускается понижение на 1 %.

3.3. На поверхности  отливок из ковкого чугуна допускаются перлитная кайма и обезуглероженный слой суммарной толщиной до 1,2 мм.

3.4. (Исключен, Изм. № 2).

3.5. Размеры и  вид допускаемых к исправлению  дефектов и дефектов, допускаемых  на отливках без исправления,  а также условия допускаемых  отклонений должны быть установлены в НТД на конкретные отливки.

Вид, количество, размеры и расположение дефектов на необрабатываемых и механически  обрабатываемых поверхностях отливок  должны быть установлены в НТД  на отливку.

(Измененная  редакция, Изм. № 2).

3.6. (Исключен, Изм. № 2).

5. МЕТОДЫ  ИСПЫТАНИЙ

5.1. Для проверки механических свойств чугуна отливают контрольные образцы. Для партии отливок из одной плавки отливают 8 образцов в середине разливки. При установившемся технологическом процессе плавки отливают по 4 образца два раза в сутки.

5.2. Контрольные  образцы отливают горизонтально  в одинаковые с отливками формы.  Для отливок, отлитых в сырых  формах, допускается заливка образцов  в сухие формы.

Рекомендуемые схемы заливки образцов представлены на черт. 1 и 2.

5.3 Из отлитых  образцов составляют четыре комплекта:  два для первичных испытаний и два на случай испытания после повторной термической обработки.

5.4. Каждый образец  должен иметь маркировку с  указанием номера плавки или  даты и порядкового номера отливки образцов. Все одновременно отлитые образцы должны иметь один и тот же порядковый номер.

Результаты  испытаний образцов, имеющих пороки, получаемые во время отливки (раковины, посторонние включения, трещины  и др.), механической обработки или  испытания, не учитываются.

Дефектные образцы  должны быть заменены новыми или из той же партии.

(Измененная  редакция, Изм. № 2).

5.5. Устанавливается  основной размер контрольного  образца, диаметр расчетной части  которого равен 16 мм, а длина расчетной части - 50 мм.

Черт. 1

Черт. 2

По согласованию изготовителя с потребителем могут  быть выбраны другие размеры образцов, указанные в табл. 2, в зависимости от преобладающей толщины тела отливок партии.

Таблица 2

мм

Преобладающая толщина тела отливок	Диаметр расчетной части контрольных образцов
До 12	8
От 12 до 20	12

5.6. Форма и  размеры контрольных образцов  приведены на черт. 3 и в табл. 3.

Черт. 3

Таблица 3

мм

Расчетный диаметр  образца d0	Размеры
	d1	L	l0	l1	l2
16	20	190	50	60	70
12	16	150	36	50	50
8	12	105	25	35	35

Примечания:

1. Форма и размеры головок образцов могут быть изменены в соответствии с формой и размерами зажимного устройства разрывной машины.

2. Отклонения  диаметра контрольного образца  в любом сечении расчетной  части не должны превышать  ±0,5 мм.

Расчетный диаметр  образца измеряется при испытании  с точностью до 0,1 мм. Смещение по линии разъема допускается до 0,2 мм на сторону.

5.7. Допускается  образцы вырезать непосредственно  из отливок. Нормы механических  свойств в этом случае должны  быть установлены в НТД на  конкретную отливку.

5.8. Испытаниям  на разрыв подвергают один из четырех комплектов контрольных образцов. Испытания проводят с точностью до 9,8 МПа (1 кгс/мм²).

5.9. Механические  испытания проводят в соответствии  с ГОСТ 27208, ГОСТ 1497.

(Измененная  редакция, Изм. № 1).

5.10. Определение твердости по ГОСТ 9012.

5.11. Определение микроструктуры по ГОСТ 3443.

5.12. Определение  химического состава - по ГОСТ 12344-12356, ГОСТ 12362 - ГОСТ 12365, ГОСТ 22536.0 - ГОСТ 22536.12, ГОСТ 27809.

(Измененная  редакция, Изм. № 1, 2).

5.13. Определение шероховатости поверхности отливок по ГОСТ 2789.

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

Марка чугуна	Способ выплавки	Химический  состав, %
		Углерод	Кремний	Массовая доля углерода и кремния	Марганец	Фосфор	Сера	Хром
		Ферритного  класса
КЧ 30-6;	Вагранка	2,6 - 2,9	1,0 - 1,6	3,7 - 4,2	0,4 - 0,6	0,18	0,20	0,08
КЧ 33-8
КЧ 35-10;	Вагранка- электропечь	2,5 - 2,8	1,1 - 1,3	3,6 - 4,0	0,3 - 0,6	0,12	0,20	0,06
КЧ 37-12	Электропечь-электропечь	2,4 - 2,7	1,2 - 1,4	3,6 - 4,0	0,2 - 0,4	0,12	0,06	0,06
		Перлитного  класса
КЧ 45-7;	Вагранка- электропечь	2,5 - 2,8	1,1 - 1,3	3,6 - 3,9	0,3 - 1,0	0,10	0,20	0,08
КЧ 50-5;
КЧ 55-4
КЧ 60-3;
КЧ 65-3;	Электропечь-электропечь	2,4 - 2,7	1,2 - 1,4	3,6 - 3,9	0,3 - 1,0	0,10	0,06	0,08
КЧ 70-2;
КЧ 80-1,5

 

 

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ  ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством автомобильной промышленности СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 14.09.79 № 3570

3. Срок проверки - 1992 г.

4. ВЗАМЕН ГОСТ 1215-59

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

 

 

 

 

 

 

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта	Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта
ГОСТ 1497-84	5.9	ГОСТ 12364-84	5.12
ГОСТ 2789-73	5.13	ГОСТ 12365-84	5.12
ГОСТ 3212-92	2.1	ГОСТ 22536.0-87	5.12
ГОСТ 3443-87	5.11	ГОСТ 22536.1-88	5.12
ГОСТ 9012-59	5.10	ГОСТ 22536.2-87	5.12
ГОСТ 12344-88	5.12	ГОСТ 22536.3-88	5.12
ГОСТ 12345-2001	5.12	ГОСТ 22536.4-88	5.12
ГОСТ 12346-78	5.12	ГОСТ 22536.5-87	5.12
ГОСТ 12347-77	5.12	ГОСТ 22536.6-88	5.12
ГОСТ 12348-78	5.12	ГОСТ 22536.7-88	5.12
ГОСТ 12349-83	5.12	ГОСТ 22536.8-87	5.12
ГОСТ 12350-78	5.12	ГОСТ 22536.9-88	5.12
ГОСТ 12351-81	5.12	ГОСТ 22536.10-88	5.12
ГОСТ 12352-81	5.12	ГОСТ 22536.11-87	5.12
ГОСТ 12353-78	5.12	ГОСТ 22536.12-88	5.12
ГОСТ 12354-81	5.12	ГОСТ 26358-84	3.1; 4; 6
ГОСТ 12355-78	5.12	ГОСТ 26645-85	2.1
ГОСТ 12356-81	5.12	ГОСТ 27208-87	5.9
ГОСТ 12362-79	5.12	ГОСТ 27809-95	5.12
ГОСТ 12363-79	5.12