Чугунная отливка – литье, обработка, дефекты, марки сплавов
Отливка из чугуна – это заготовка, получаемая в процессе литья после затвердевания жидкого металла в полости формы. Изготавливается из легированного, нелегированного или ковкого чугуна. Методом литья получают детали малых или больших габаритов, а также сложных фасонных конструкций.
Сортамент и нормативные документы
Купить чугунную отливку можно в виде полноценной детали или заготовки. Например, чушки и слитки, производимые литьем, относятся к классу заготовок, фасонные отливки требуют дополнительной механической обработки (резки), а некоторые детали могут выходить в уже готовом виде.
Существует несколько основных разновидностей первичного чугуна, из которого создают отливки:
- Хромистый чугун. Марки ЧХ1-ЧХ32. В зависимости от сплава бывает жаростойким, износостойким, коррозионностойким или стойким в цинковом расплаве.
- Кремнистый – ЧС5-ЧС17М3. Устойчивы к коррозии в жидкой среде.
- Алюминиевый – ЧЮХШ-ЧЮ30.
- Марганцевый – ЧГ6С3Ш, ЧГ7Х4, ЧГ8Д3.
- Никелевый – ЧНХТ-ЧН20Д2Ш согласно ГОСТ 7769-82. В зависимости от состава они могут быть низколегированными или высоколегированными, что также влияет на свойства.
- Серый чугун – марки СЧ10-СЧ35, где номер сообщает уровень временного растяжения, (чем выше цифра, тем больше показатель). Методы испытаний, механические свойства, химический состав чугуна для отливок регламентирует ГОСТ 1412-85 (взамен 1412-79).
- Антифрикционный – АЧС-1-АЧС-6 (с серым пластинчатым графитом), АЧВ-1, АЧВ-2 (высокопрочные), АЧК-1, АЧК-2 (ковкие с компактным графитом). Регулирует ГОСТ 1585-85;
- Высокопрочный – ВЧ 35-ВЧ 100. Сплав обладает временным сопротивлением при растяжении 350-1000 МПа соответственно. Требования устанавливает ГОСТ 7293-85.
Буквы в маркировке также сообщают о легирующем элементе (например, Х – хром), виду графита (Ш – шаровидный), техническим характеристикам чугуна (СЧ10 имеет показатель временного сопротивления 10 кгс/мм²).
Процесс отливки чугунных изделий
Все виды литья состоят из одних и тех же технологических этапов:
- расчет модели изложницы/полости;
- ее подготовка;
- расплавка чугунной чушки;
- заполнение жидким металлом;
- извлечение затвердевшей остывшей отливки, финишная механическая обработка изделия.
Модели бывают восковыми, гипсовыми, пластмассовыми или изготавливаться из пенопласта. Готовые отливки проходят дополнительную термообработку (например, старение), остывают. Формы разбивают, а заготовки обрабатывают механическим способом до нужных габаритов.
Методы производства
Изготовление отливок различается по технологии высадки расплавленного сырья, существуют такие виды, как литье:
- «в землю» (или песчано-глинистый) – пластиковая модель засыпается смесью песка и глины, уплотняется прессованием и заливается расплавленным чугуном через специальные отверстия – литники;
- в кокиль – применяется разборная металлическая форма (кокиль), которая очищается и используется повторно;
- по газифицируемым моделям (ЛГМ) – один из наиболее рентабельных способов, требует минимальной финишной обработки, энергозатрат, отходов, зачастую расходник состоит из пенополистерола;
- под давлением (ЛПД) – происходит в холодной горизонтальной камере для прессования;
- в холодно-твердеющие смеси (ХТС) – при помощи искусственных смол получают повышенное качество поверхности отливки;
- центробежный – чугун заливают во вращающуюся металлическую изложницу, которая может достигать 3000 об/мин;
- по выплавляемым моделям – для наибольшей точности отливок их делают из бронзы, латуни, сплавов с алюминием, которые производят на станках ЧПУ.
В промышленном производстве чаще применяется литье в кокиль, так как это относительно недорогой способ получить большие объемы типовых изделий, например, для машиностроения. ЛПД и ХТС позволяют выпускать высокоточные детали с улучшенной обработкой поверхности, но гораздо более ресурсоемки. Также получил широкое распространение метод центробежного литья, поскольку он гарантирует не менее 95% продукции без брака и точное соответствие заданным размерам.
