2.3. Термическая обработка чугунов

К чугунам применяют те же операции термической обработки, что и для стали: отжиг, нормализацию и закалку с отпуском. Термообра­боткой достигаются следующие цели:

- устранение напряжений в отливках для предохранения их от коробления и растрескивания;

- изменение структуры металлической основы чугуна для улуч­шения обрабатываемости резанием или получения заданных физико-механических свойств;

- устранение отбеленной корки.

Наиболее часто для чугунов применяются следующие виды отжига.

Отжиг низкотемпературный с нагревом до 550°С и выдержкой 1...8 часов. Цель отжига - предотвратить ко­робление и трещинообразование на отливках при механической обра­ботке и в эксплуатации. Строение чугуна при таком отжиге остает­ся неизменным. Иногда этот отжиг называют стабилизирующим или старением. Применяется ко всем видам чугунов.

Отжиг графитизирующий с нагревом до диапазона температур 650...750 °С и выдержкой при этих температурах, обеспечивающей распад эвтектоидного цементита. Конечная микроструктура после отжига состоит из перлита и графита. В заводской практике этот вид отжига может называться смягчающим, или низким, или отжигом для улучшения обрабатываемости резанием. Применяется для всех видов чугунов.

Отжиг графитизирующий высокотем­пературный с нагревом до 950°С и выдержкой, достаточ­ной для распада цементита и образования структуры, состоящей из аустенита и графита. Такой отжиг применяют для чугунов с исход­ной структурой, состоящей из ледебурита и перлита или ледебурита, перлита и графита. После отжига структура чугуна состоит из феррита и графита или феррита, перлита и графита. В заводской практике этот вид отжига можно встретить под названиями «отжиг отбеленного чугуна», «снятие отбела», «отжиг кокильного литья». В этих целях применяют иногда и нормализацию.

В качестве упрочняющей термообработки применяется закалка с последующим отпуском. Температура нагрева под закалку выбирается в интервале 830...950°С, а отпуска - ниже нижней критической точки, как и для стали. Микроструктура метал­лической основы чугуна после закалки с отпуском может быть: мартенсит отпущенный, троостит отпуска или сорбит отпуска. В за­водской практике этот вид упрочняющей обработки может называть­ся как "закалка", "улучшение" или "термическая обработка для повышения механических свойств".

2.4. Маркировка чугунов

Серые, высокопрочные и ковкие чугуны классифицируются по маркам, различающимся между собой уровнем гарантируемых механи­ческих свойств.

Серые чугуны обозначаются по ГОСТ 1412-85: СЧ 10, СЧ 15, СЧ 20 ... СЧ 35. Расшифровывается марка следующим образом: СЧ - серый чугун, двузначная цифра характеризует предел прочнос­ти серого чугуна при растяжении в кгс/мм.

Высокопрочные чугуны подразделяются по ГОСТ на восемь марок (ГОСТ 7293-85): ВЧ 35, ВЧ 40, ВЧ 45 ... ВЧ 100. Читается марка так: ВЧ - высокопрочный чугун, двузначная или трехзначная цифра показывает предел прочности при растяжении в кгс/мм².

Ковкие чугуны делятся по ГОСТ 1215-79 на одиннадцать марок: КЧ 30-6, КЧ-33-8, КЧ 35-Ю … КЧ 80-1,5. Расшифровывается марка ковкого чугуна следующим образом: КЧ -ковкий чугун; первая двузначная цифра гарантирует минимальный предел прочности при растяжении в кгс/мм², вторая однозначная или двузначная - относительное удлинение в %.

Специальные чугуны, предназначенные для работы в особых условиях эксплуатации, удовлетворяют повышенным требованиям по жаростойкости, износостойкости и коррозионной стойкости. Как правило, такие чугуны легируются хромом, кремнием, никелем и др. элементами.

Ниже приведены примеры условного обозначения некоторых специальных чугунов:

АЧС - антифрикционный серый чугун по ГОСТ 1585-70;

ЖЧХ - жаростойкий и коррозионностойкий хромовый чугун по ГОСТ 7769-75;

ЖЧС5 - жаростойкий кремнистый чугун по ГОСТ 7769-75;

ЧН2Х - износостойкий и коррозионностойкий никелевый чугун по ГОСТ 11849-76.