Ковък чугун

Ковък чугун се получава чрез изливане на разтопено желязо с определен химичен състав в бели заготовки и след това се обработва чрез отгряване. Графитът в ковкия чугун е предимно флокулен и понякога малко количество пелети. Основната матрична структура на ковък чугун е ферит и перлит. Според различните условия на топлинна обработка ковкият чугун може да бъде разделен на графитизиран ковък чугун с отгряване и ковък чугун с обезвъглеродяване и отгряване.

Нормалните температурни механични свойства на ковкия чугун са близки до тези на нодуларния чугун със същата матрица. При ниски температурни условия якостта на удар и ефективността на рязане на ковкия чугун са по-добри от тези на нодуларния чугун. Отливките от ковък чугун се използват широко в строителството, автомобилите, тракторите, селскостопанските машини и други области. Отливките от ковък чугун често се използват за отливане на тръбни връзки, строителни крепежни елементи, колена, тройници, тела на клапани, гаечни ключове, черупки на крикове, опори за листови пружини, скоби, корпуси на оси, свързващи пръти на двигателя, кобилици и др. Термичната обработка на ковък чугун желязото включва главно графитизиращо отгряване и обезвъглеродяващо отгряване.

Свойства на ковък чугун

1. Механични свойства
Съотношението на границата на провлачване към якостта на опън на ковкия чугун е близко до това на чугуна, смлян със сферична мелница, но е около 60% ~ 80% по-високо от това на въглеродната стомана. Ковкият чугун е по-подходящ за работа при ниски температури от чугуна, смлян с топка.

2. Изпълнение на процеса
Тъй като съдържанието на въглерод и силиций в ковкия чугун е ниско, евтектоидната степен е малка и отливката заготовка кристализира според метастабилната система, характеристиките на леене на ковък чугун са лоши и отливката е предразположена към дефекти при леене като като неуспех при изливане, кухина при свиване, порьозност при свиване и пукнатини. За да се предотвратят тези дефекти, трябва да се предприемат мерки като повишаване на температурата на изливане, метода на леене, увеличаване на напора с високо налягане, добавяне на щрангове, инсталиране на охладено желязо и подобряване на сгъваемостта на пясъка за формоване и сърцевината при проектиране на процеса на леене.

3. Производителност на обработка
Феритният ковък чугун има ниска твърдост и неговата производителност при рязане е по-добра от отливките от сив чугун и стоманата за свободно рязане. Поради това феритният ковък чугун е материал с най-добра обработка сред сплавите желязо-въглерод. Перлитният ковък чугун има по-висока твърдост и малко по-лоши характеристики на рязане.

4. Производителност на заваряване
Ковките чугуни с черно сърце и перлитните ковки чугуни обикновено не са подходящи за заваряване, тъй като в зоната на заваряване ще се получат крехки бели усти. Бялата уста ще се напука при напрежение при заваряване. За отливки, които понасят относително малки натоварвания на опън, огъване и удар, или се използват главно за понасяне на компресия и малък въртящ момент, ако се изисква заваряване, отливките трябва да бъдат предварително загряти преди заваряване и се изисква запазване на топлината и бавно охлаждане след заваряване. Когато е необходимо, е необходимо повторно отгряване, за да се елиминират цементитът и напрежението около заваръчния шев. Въпреки това, ковкият чугун с бяла сърцевина има добри заваръчни характеристики, така че се нарича още заваряем ковък чугун.

5. Устойчивост на абразия
Устойчивостта на износване на перлитния ковък чугун е по-добра от тази на обикновената въглеродна стомана. Следователно перлитният ковък чугун е подходящ за леене на детайли, които имат определени изисквания за якост и устойчивост на износване. Чрез топлинна обработка за охлаждане твърдостта на отливките от ковък чугун може да достигне 60 HRC, а устойчивостта му на износване може да бъде еквивалентна на тази на нисколегираната стомана. Феритният ковък чугун обаче не е подходящ за устойчиви на износване части.

6. Устойчивост на топлина
Термоустойчивостта на феритния ковък чугун и перлитния ковък чугун е по-добра от сивия чугун и въглеродната стомана, а топлинната устойчивост на феритния ковък чугун е по-добра от тази на перлитния ковък чугун.

7. Шок Абсорбция
Поради влиянието на графитната форма, ковкият чугун има по-ниско поглъщане на удар от сивия чугун и по-добро от сферографитен чугун и лята стомана. При по-ниски натоварвания демпфиращите показатели на феритния ковък чугун са приблизително същите като тези на сфероидно смлян чугун, но при по-високи натоварвания демпфиращите характеристики на феритния ковък чугун са около 3 пъти по-високи от тези на лятата стомана и 2 пъти по-високи от сферографитен чугун.