Составы и свойства алюминиевых жаростойких чугунов

Обычные СЧ,КЧ,ВЧ при нагреве в окружающей среде коррозируют в результате графитизации и увеличиваются в объеме. Специальные жаростойкие легированные чугуны значительно меньше подвержены окислению и росту при нагреве. Согласно ГОСТ 7769-82 жаростойкие чугуны должны увеличить массу не более 0,5 в результате окисления и иметь рост не более 0,2% при температуре эксплуатации 150 часов. Легированные Al,Si,Cr, и Ni чугуны имеют повышенную жаростойкость. Эти л.э. обеспечивают образование на поверхности отливок плотных окисных пленок.

Кроме того эти элементы обеспечивают стабильные структуры при нагреве снижая рост чугуна. Напр, Al чугуны содержат в своем составе 0,6 – 1,5% Al и до 29-30%Al и эти чугуны относятся к жаростойким.

Наиболее жаростойкими чугунами являются сплавы, содержащие более 14%Al.

В зависимости от содержания Al и C чугуны могут кристализаваться без образования графита, с пластическим графитом, с ШГ.

Наличие в составе чугунов большое количество Al усложняется процесс выплавки, либо Al активно окисляется в процессе плавки и поглощает газы.

Обрабатываемость Al чугунов, имеющих графит, удовлетворительная.

№ 29. Материалы, применяемые при плавки чугуна. Методы расчета шихты

Шихтовыми материалами называют металлические и неметаллические материалы, используемые для приготовления литейных сплавов. К металлическим относятся доменные чугуны, лом черных и цветных металлов, возврат литейных и механических цехов (бракованные детали и отливки, литники, прибыли, брикитированная стружка и др.) и легирующие элементы (хром, никель, молибден, титан и др.), вводимые в шихту для получения отливок с заданными механическими свойствами. Шихтой для плавки, являются железорудный агломерат, кокс и флюсы.

Железные руды различают по химическому составу рудного минерала. Преимущественно применяются ру­ды со следующими рудными минералами: красный же­лезняк, магнитный железняк, бурый же­лезняк и шпатовый железняк. Качество руды тем выше, чем больше в ней содержится железа, марганца и других полезных элементов и мень­ше вредных примесей и пустой породы. Топливом для плавки являются кокс и природный газ.

Кокс — твердое пористое вещество — является про­дуктом сухой перегонки каменного угля. В коксе, по­мимо углерода, содержится 9—10% золы, 0,4—1,9% кремния, 0,8—1,5% летучих, до 4 % влаги. В состав золы входят Si0₂, A1₂0₃, Fe₂0₃, CaO и др. Качество кокса тем выше, чем больше в нем содер­жится углерода и меньше серы, золы. Для удаления пустой породы в шихту вводят флю­сы— преимущественно известняки. Составляющие флюса, вступая в химическое взаи­модействие с пустой породой и золой, образуют шлак.

Методы расчета шихты:

· по диаграммам

· методом подбора

· по компьютерным программам (задается хим состав и стоимость)

№ 30. Практика производства отливок из высокопрочного чугуна.

ГОСТом 7293-54 предусматривается изготовление следующих марок ВЧ: ВЧ45-0, ВЧ 50-1,5, ВЧ 60-2, ВЧ 45-5, ВЧ 40-10

Чугун марки ВЧ 45-0 содержит часто включения графита слабо сфероидизированные. Это марка самого низкокачественного ВЧ.

Чугуны марок ВЧ 50-1,5 и ВЧ 60-2 содержат мало феррита. В первом из них в структуре имеется обычный перлит, во втором -(сфероидизированный) сорбитообразный перлит.

Чугуны ВЧ 45-5, ВЧ 40-10 относятся к категории ферритных чугунов

а) выбор той или иной концентрации Si зависит от содержания углерода и толщины получаемых отливок.

б) наличие в чугуне Мn зависит от требований, предъявляемых к металлической основе чугуна. Если последняя должна быть ферритной, то концентрация Мn не может превосходить 0,15%. Связано это с тем, что Р повышает хрупкость чугуна и, следовательно, снижает величину ударной вязкости. Ударная же вязкость служит критерием качества всех марок чугуна с шаровидным графитом, кроме марки ВЧ 45-0.

г) сера является наиболее вредной примесью в высокопрочном чугуне. Объясняется это тем, что Мn, также как и Се, относится к числу сильных десульфураторов. Поэтому при большем содержании S в чугуне весь вводимый Мn расходуется на образование сульфидов MnS и графит остается пластинчатым. Если Мn вводится с большим избытком, то в чугуне после кристаллизации наблюдаются так называемые черные пятна - тонкие пленки шлакового происхождения. Образуются эти пленки во всем диапазоне температур кристаллизации на базе сульфидов магния. Следовательно избавиться от этих шлаковых включений можно только снизив концентрацию серы. Полная гарантия от наличия черных пятен имеется только при снижении концентрации в чугуне S ниже 0,002% (после модифицирования). Как видно ГОСТом предусматривается содержание серы значительно более высокое (0,03%).

Дата добавления: 2015-05-06