Чугунные отливки и трубы
Все детали, получаемые из чугуна, изготавливают методами литья. Литые изделия (отливки) получают путем заливки жидкого металла в литейные формы. Процесс их изготовления называется литейным производством. Жидкий чугун для изготовления отливок получают в специальных печах (вагранках, пламенных и электропечах, тигельных горнах) из чушкового чугуна, ферросплавов, чугунного лома, возврата (брака) литейного производства и флюсов. Чугунные отливки по структуре литого чугуна подразделяются на четыре группы: серые (СЧ), ковкие (КЧ), высокопрочные (ВЧ) и специальные (жаростойкие, антифрикционные и др.). Они поставляются по механическим свойствам, поэтому цифровая часть их маркировки отражает временное сопротивление при растяжении и относительное удлинение. Например, отливка КЧ 30—6—Ф, где КЧ —ковкий чугун, 30 — временное сопротивление разрыву, МПа, 6 — относительное удлинение, %, Φ — ферритный. Маркировка наносится на необрабатываемую поверхность отливки литыми, набивными или красочными обозначениями. В зависимости от допустимых отклонений от установленных размеров чугунные отливки подразделяются на классы точности. Отливки поставляются партиями, сопровождаемыми документом о качестве. В нем отражаются товарный знак предприятия-изготовителя, номер чертежа детали или отливки, номер или дата плавки, количество и масса отливок, марка чугуна, результаты испытаний, штамп OTK и обозначение стандарта.
Таблица 7 Размеры выпускаемых чугунных труб
В последние годы массовой продукцией литейного производства являются чугунные трубы и соединительные части к ним. Чугунные трубы на одном конце имеют специальной формы раструб, с помощью которого производится их соединение. Они отличаются повышенной стойкостью против коррозии и большим сроком службы, чем стальные, пластмассовые, керамические. Чугунные трубы по назначению подразделяются на канализационные и напорные (для передачи жидкостей под давлением), а по качеству — на 6 групп (А, Б, В, Г, Д и E). Основными характеристиками чугунных труб являются внутренний диаметр (условный проход), толщина стенки и длина (табл. 7). При заказе в условном обозначении труб указываются их назначение и основные размеры. Например, труба ЧНР 400Ах6000, где ЧНР — чугунная напорная раструбная, 400 — условный проход, мм, А — класс поставки (качества), 6000 — длина, мм. Соединительными частями чугунных труб являются фланцы, отводы, переходы, патрубки и другие детали, необходимые для сооружения сложной системы трубопроводов. Они выпускаются классов А (для наиболее ответственных участков) и Б (для внутренней канализационной системы зданий). При заказе в условном обозначении соединительных частей указываются их вид и основные размеры. Например, TK 60°—100х50—Б, где TK 60° —тройник косой под углом 60°, (100х50) — условные проходы, Б — класс поставки. Методы изменения свойств и контроль качества чугунов Основными методами изменения свойств чугунов является регулирование химического состава, условий кристаллизации или термообработка литых изделий. Химический составчугуна может быть изменен по содержанию постоянных примесей (табл. 8) и специальным легированием. Чем выше содержание в чугуне углерода, тем больше образуется графита и, следовательно, ниже его механические свойства. Однако для обеспечения высоких литейных свойств (хорошей жидкотекучести) углерода в литейных чугунах должно быть не менее 2,4 %. Кремний способствует увеличению количества графита (графитизация чугуна). Поэтому с увеличением его содержания чугун становится мягче. Марганец препятствует графитизации, повышает способность чугуна к отбеливанию. Сера является вредной примесью. Она ухудшает литейные свойства чугуна, увеличивает усадку и склонность к образованию трещин. Фосфор улучшает литейные свойства чугуна, повышает его твердость и хрупкость. Легирование применяется для изготовления чугунов с особыми свойствами. Так, для производства чугунов, обладающих повышенными механическими свойствами и применяемых для нагруженных литых деталей, в их состав вводят хром, никель и молибден, для износостойких чугунов — хром, никель, молибден и марганец, для антифрикционных чугунов — хром, никель, титан и медь, для немагнитных чугунов — никель, марганец, медь и алюминий, для коррозионностойких чугунов — никель, хром, медь, сурьму и свинец. Изменение условий кристаллизациисводится в основном к регулировке скорости их охлаждения. Уменьшение скорости охлаждения приводит к увеличению количества графитных включений. Слишком медленное охлаждение может привести к нежелательному их укрупнению, вследствие чего прочность и пластичность чугуна сильно снизятся. Таблица 3 Химический состав чугунов,
При модифицировании чугунов производится изменение условий кристаллизации. Здесь для измельчения графитных включений и получения более плотных отливок осуществляется перегрев жидкого чугуна до температуры 1400°C. Для производства отбеленных чугунов, поверхностный слой отливок из которых имеет структуру белого или половинчатого, а сердцевина — серого чугуна, применяют быстрое охлаждение посредством литья в металлическую (кокиль) или песчаную форму. Термическая обработка чугунов применяется для повышения их механических свойств или перевода белого чугуна в ковкий. Так, для снятия напряжений в крупных отливках применяют их отжиг при температуре 500— 600°C в течение 2—10 ч и длительное охлаждение, иногда вместе с печью. Внутреннее напряжение при этом снижается на 80—90 %. С этой же целью иногда применяют естественное старение чугуна, т. е. выдержку на складе в течение 6—10 ч, что снижает внутреннее напряжение на 40—50 %. Для повышения механических свойств чугунов производятся их нагрев до 950°C, охлаждение до 600°C, подогрев до 725°C и длительная выдержка при этой температуре. Для перевода белого чугуна в ковкий отжиг проводят в две стадии. Первоначально отливки выдерживают при температуре 950—970°C, затем охлаждают и длительно выдерживают при температуре 720—740°C. Контроль качества жидких и чушковых чугунов осуществляется по их химическому составу. Для этого из жидкого чугуна пробы берут при разливе его из домны. От чушкового чугуна пробы берут путем насверливания стружки. На заводах-изготовителях чушковый чугун хранится в штабелях или навалом. При этом обеспечиваются раздельное хранение чугуна разных выпусков и целостность чушек (бой допускается не более 2 % массы). Чушковый чугун заказывают с указанием его марки. Документом, удостоверяющим его качество при поставке, является сертификат, содержащий данные полного химического анализа каждого выпуска. По требованию потребителя каждую чушку маркируют полосками несмываемой краски; например, Ml —красными, М2 — зелеными, М3 — голубыми и т. д. Чугунные отливки проходят многосторонний контроль по химическому составу, внешнему виду, соответствию чертежам по размеру и массе. Для многих отливок проводят механические испытания на твердость, изгиб, растяжение, ударную вязкость. Образцы для этих испытаний изготавливают из специально отлитых заготовок. Макроанализом для большинства отливок определяют структуру металлической основы чугуна, а также количество, форму и распределение графитных включений. Макроструктура чугуна раздельно по основе и включениям оценивается баллами путем сравнения с эталонными шкалами. Ферросплавы Ферросплавами называются сплавы железа с кремнием, марганцем, хромом, молибденом, вольфрамом или другими металлами и неметаллами. Они применяются для раскисления стали и введения в нее легирующих элементов. Ферросплавы обычно относят к чугунам, однако только некоторые из них получают в доменных печах. Основная масса ферросплавов производится в электропечах. Поэтому они и называются электроферросплавами. Ферросплавы получают восстановлением руд, их концентратов и чистых оксидов металлов углеродом или металлами. По способу получения различают электротермические и металлотермические ферросплавы. Электротермические ферросплавы получают в электрических дуговых печах посредством восстановления кислородных соединений металлов углеродом. При металлотермическом способе восстановление металлов из руд осуществляется алюминием, кремнием или их сплавами. Ферросплавы подразделяются на две группы. К первой (большой) группе относятся марганцевые, кремнистые и хромистые сплавы. На их долю в общем объеме производимых в нашей стране ферросплавов приходится около 96 %. Ко второй (малой) группе — сплавы на основе вольфрама, молибдена, титана, ниобия, бора и других металлов. Таблица 9. Наименования и марки ферросплавов
По химическому составу выпускаемые ферросплавы весьма разнообразны. Их условное обозначение включает наименование и марку. Наименование ферросплавов отражает их основные компоненты, например ферромарганец, ферросилиций, силикокальций, ферросиликохром и др. Марка ферросплавов отражает наименование компонентов (буквы) и содержание основного элемента — углерода, или примесей (табл. 9). Ферросплавы поставляются в кусках массой от 5 до 25 кг и перевозятся навалом в предварительно очищенных закрытых вагонах или в таре (бочках, стальных барабанах, деревянных ящиках) массой брутто 80—250 кг или 250—500 кг при условиях механизации погрузочно-разгрузочных работ. Обязательным условием транспортирования и хранения ферросплавов является исключение даже частичного их смешивания.
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (863)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |