На производствах, где получают чугунные отливки из серого чугуна, иногда возникает проблема: часть отливок имеет затруднённую обрабатываемость. Причём режимы получения отливок, их обработки одинаковые, на первый взгляд одинаковые.

Независимой металлографической лабораторией были проведены исследования образцов чугунных отливок с хорошо- (1) и плохо- (2) обрабатываемой на металлорежущих станках поверхностью.

Были проведены:

— исследования химического состава

— металлографический анализ

— испытания механических характеристик.

Вот что показали результаты исследований

1. Химический состав металла соответствует стандартным требованиям, которые предъявляются к чугунам марки СЧ20, за исключением содержания в металле углерода.

По ГОСТу его не должно быть более 3,3 – 3,5 %, а в образце 1 – содержится 4,03 %, в образце 2 – 3,67 %.

Кроме того, наблюдается завышенное содержание легирующих элементов (кремния, марганца) и примесей серы и фосфора в образце 2, по сравнению с образцом 1.

2. Металлографический анализ показал, что структура обоих образцов деталей – серый чугун с пластинчатым графитом. Однако количество перлита в образце 1 в 2 раза меньше, чем в трудно обрабатываемом образце 2. Перлит – это структура основы серого чугуна, которая сильно зависит от скорости охлаждения отливки.

 

 

 

3. Измерение механических характеристик образцов показали существенные различия в образцах.

Твёрдость – это наиболее просто определяемая характеристика металла, а с ней напрямую связаны уже и другие механические свойства: прочность, сопротивление изгибу, износу, обрабатываемость.

Так у плохо обрабатываемого образца 2 выше не только твёрдость, определяемая по Бринеллю и по Роквеллу, но и предел прочности при растяжении.

Серый чугун достаточно хрупкий материал, он имеет очень низкое сопротивление удару. При этом у исследуемых образцов ударная вязкость металла хорошо обрабатываемого образца 1 в 2 раза ниже плохо обрабатываемого образца 2.

Выводы, к которым пришли специалисты

1. Худшая обрабатываемость отливки 2 обусловлена меньшей способностью к графитизации, на что показывает увеличенное количество перлита в составе чугуна.

2. Склонность к графитизации уменьшается из-за меньшего содержания в составе чугуна углерода и повышенного количества серы. Именно эти моменты удалось выяснить в металлографической лаборатории.

3. Необходимо обратить внимание показатели химического состава металла и скорость кристаллизации отливки.

Специалисты компании СЛТ имеют опыт в подборе и поставках оборудования для оснащения не только литейных, но и металлургических и металловедческих исследовательских лабораторий. В частности, были поставлены и введены в работу: металловедческий электронный микроскоп, твердомер, испытательная разрывная машина и оптико-эмиссионный спектрометр для анализа химического состава чёрных и цветных металлов.

Статья с канала dzen.ru: Современные Литейные Технологии