Чугун с вермикулярным графитом

Чугун с вермикулярным графитом

Чугун с вермикулярным графитом (ЧВГ) обладает рядом специфических свойств, которые выдвигают его в число новых перспективных конструкционных материалов для отливок различного назначения. Этот материал может быть использован взамен серого чугуна для ряда ответственных деталей общего машиностроения, к материалу которых по условиям их работы предъявляются повышенные требования по прочностным и пластическим характеристикам. Свойственное для чугуна с вермикулярным графитом сочетание высоких механических свойств и повышенной теплопроводности делает весьма перспективным применение этого материала для отливок, работающих в условиях теплосмен и значительного перепада температур, например, в дизелестроении.

Чугун с вермикулярным графитом получают способом наиболее перспективным с технологической точки зрения, обеспечивающим стабильное получение ВГ и хорошие санитарно-гигиенические условия труда, является обработка расплава редкоземельными металлами - РЗМ (Се, Y и др.). При этом наиболее целесообразно использовать чугун с вермикулярным графитом в виде многокомпонентных лигатур, позволяющих снизить стоймость модификаторов, повысить уровень усвоения элементов, а также полностью исключить пироэффект и дымовыделение при обработке чугуна. В зависимости от условий производства лигатуру можно вводить непосредственно в тигель печи при 1350-1400° С, на дно разливочного ковша или в струю металла при 1430-1450° С из расчета получения остаточного содержания РЗМ в пределах 0,10-0,15%, в том числе 0,02 - 0,06% Се. При этом величина присадки лигатуры определяется количеством в ней РЗМ и зависит от содержания серы в исходном чугуне (рис. 1.45). Оптимальная величина присадки лигатуры при S = 0,01+0,03% составляет 0,6-0,8%.

После обработки лигатурой требуется дополнительное вторичное модифицирование чугуна графитизирующими присадками, чтобы подавить образование в отливках ледебурита или структурно-свободного цементита. При использовании для этой цели ФС75 присадка в зависимости от эвтектичности чугуна составляет 0,3-0,8% от массы металла.

Механические, физические (особенно теплопроводность) и литейные свойства чугуна с вертикальным графитом существенно зависят от количества ШГ, образующегося одновременно с ВГ. При этом важно отметить, что ЧВГ сохраняет высокие показатели механических свойств и в отливках с толстыми стенками.

Чугун с вермикулярным графитом обладает хорошей λж, а его линейная (свободная) усадка равна линейной усадке СЧ (около 1%). Перевод отливок из СЧ на ЧВГ, как правило, возможен без переделки моделей и литниково- питающей системы; однако для сложных фасонных и малотехнологичных отливок необходимо применение некоторых более эффективных мер по питанию отливок с обеспечением принципа направленного затвердевания.

Стабильная технология модифицирования и хорошие литейные свойства чугун с вермикулярным графитом дают возможность получать из этого материала качественные сложные фасонные отливки, как тонкостенные, так и массивные (массой от десятков килограмм до нескольких тонн).