Ковкий чавун

Ковкий чавун отримують шляхом заливання розплавленого чавуну певного хімічного складу в білі заготовки і подальшої обробки шляхом відпалу.Графіт у ковкому чавуні в основному є флокулянтом, а іноді і невеликою кількістю гранул.Основною структурою матриці ковкого чавуну є ферит і перліт.Відповідно до різних умов термічної обробки ковкий чавун можна розділити на ковкий чавун із графітизованим відпалом і ковкий чавун із знеуглерожуванням.

Нормальні температурні механічні властивості ковкого чавуну близькі до властивостей чавуну з шаровидним шаром з такою ж матрицею.За умов низьких температур ударна в’язкість і продуктивність різання ковкого чавуну кращі, ніж у чавуну з шаровидним шаром.Виливки з ковкого чавуну широко використовуються в будівництві, автомобілебудуванні, тракторобудуванні, сільськогосподарській техніці та інших сферах.Відливки з ковкого чавуну часто використовуються для відливання з’єднань труб, конструкційних кріплень, колін, трійників, корпусів клапанів, гайкових ключів, корпусів домкратів, опор листових пружин, кронштейнів, корпусів осей, шатунів двигуна, коромисел тощо. Термічна обробка ковкого лиття залізо в основному включає графітизаційний відпал і декарбюризаційний відпал.

Властивості ковкого чавуну

1. Механічні властивості
Співвідношення межі текучості та міцності на розрив ковкого чавуну близьке до такого чавуну, подрібненого в кульовому млині, але приблизно на 60% ~ 80% вище, ніж у вуглецевої сталі.Ковкий чавун більше підходить для роботи при низьких температурах, ніж чавун, подрібнений на кульових станах.

2. Продуктивність процесу
Оскільки вміст вуглецю та кремнію в ковкому чавуні низький, ступінь евтектоїдності невеликий, а ливарна заготовка кристалізується відповідно до метастабільної системи, продуктивність лиття ковкого чавуну є поганою, і лиття схильне до дефектів лиття, таких як як неспроможність залити, усадкова порожнина, усадкова пористість і тріщини.Для того, щоб запобігти цим дефектам, необхідно вжити таких заходів, як підвищення температури заливки, робочих каналів, збільшення напору високого тиску, додавання стояків, встановлення охолодженого чавуну та покращення здатності формувального піску та стрижневого піску під час проектування процесу лиття.

3. Продуктивність обробки
Феритний ковкий чавун має низьку твердість, і його продуктивність різання краща, ніж у сірого чавуну та вільної різальної сталі.Тому феритний ковкий чавун є матеріалом з найкращими показниками обробки серед залізовуглецевих сплавів.Перлітний ковкий чавун має більш високу твердість і трохи гірші характеристики різання.

4. Продуктивність зварювання
Ковкі чавуни з чорним серцем і перлітні ковкі чавуни, як правило, непридатні для зварювання, оскільки в зоні зварювання утворюються крихкі білі горловини.Білий рот трісне під напругою зварювання.Для виливків, які витримують відносно невеликі навантаження на розтяг, вигин і удари, або в основному використовуються для стиснення і невеликого крутного моменту, якщо потрібне зварювання, відливки потрібно попередньо нагріти перед зварюванням, а після зварювання потрібно зберегти тепло і повільне охолодження.За необхідності необхідний повторний відпал для усунення цементиту та напруги навколо зварного шва.Однак ковке лиття з білим сердечником має хороші зварювальні характеристики, тому його також називають зварюваним ковким чавуном.

5. Стійкість до стирання
Зносостійкість перлітного ковкого чавуну краща, ніж у звичайної вуглецевої сталі.Тому перлітний ковкий чавун підходить для лиття деталей, до яких пред'являються певні вимоги по міцності і зносостійкості.Завдяки термічній обробці загартування твердість виливків із ковкого чавуну може досягати 60 HRC, а їх зносостійкість може бути еквівалентною низьколегованій сталі.Однак феритний ковкий чавун не підходить для зносостійких деталей.

6. Термостійкість
Термостійкість феритного ковкого чавуну та перлітного ковкого чавуну краща, ніж сірого чавуну та вуглецевої сталі, а жаростійкість феритного ковкого чавуну краща, ніж перлітного ковкого чавуну.

7. Амортизація
Завдяки впливу форми графіту ковкий чавун має нижче поглинання ударів, ніж сірий чавун, і краще, ніж ковкий чавун і лита сталь.За нижчих навантажень показники демпфування феритного ковкого чавуну приблизно такі ж, як і чавуну зі сфероїдальним фрезеруванням, але за більших навантажень показники демпфування феритного ковкого чавуну приблизно в 3 рази більші, ніж у литої сталі, і в 2 рази більші, ніж у литої сталі. ковкий чавун.