ОЕМ-ЛИТЬЁ В ПЕСЧАНЫЕ ФОРМЫ ИЗ ЧУГУНА / ДЕТАЛИ ИЗ ЧУГУНА # QT400-18: ВЫСОКОВЯЗКИЙ ФЕРРИТНЫЙ ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН 

QT400-18 представляет собой типичный ферритный высокопрочный чугун с шаровидным графитом, основу которого составляет ферритная матрица. Он отличается выдающейся ударной вязкостью при низких температурах, хорошей свариваемостью и обрабатываемостью.

Контроль химического состава

Для получения ферритной матрицы с высокой объёмной долей феррита необходимо строго ограничивать элементы, способствующие образованию перлита, и обеспечивать достаточное количество графитизирующих элементов:

Углерод (C): 3,45%～3,64%. Повышенное содержание углерода способствует выделению графита, снижает твёрдорастворное упрочнение матрицы и ускоряет образование феррита.

Кремний (Si): 2,47%～3,00%. Кремний является сильным графитизирующим элементом, который значительно увеличивает долю феррита, однако избыточное содержание кремния ухудшает вязкость, поэтому необходим сбалансированный контроль.

Марганец (Mn): 0,45%～0,57%. Марганец действует как стабилизатор перлита. Для QT400-18 обязательно низкое содержание марганца, чтобы предотвратить образование перлита или карбидов и обеспечить высокое относительное удлинение.

Сера (S) и фосфор (P): строго ограничиваются до низких уровней (S ≤ 0,026%, P ≤ 0,060%). Сера расходует сфероидизирующий модификатор, а фосфор склонен образовывать хрупкие фазы; оба элемента ухудшают вязкость.

Магний (Mg) и редкоземельные металлы (Re): остаточное содержание магния контролируется на уровне 0,029%～0,062%, остаточное содержание редкоземельных металлов — 0,032%～0,047%, что гарантирует удовлетворительную шаровидность графита.

Плавка и модифицирование (сфероидизация)

Исходные материалы: используется высококачественный чушковый чугун и стальной лом с низким содержанием серы и фосфора.

Модификатор (сфероидизатор): обычно применяется ферросилиций с редкоземельными металлами и магнием. Учитывая крайне высокие требования к вязкости QT400-18, степень сфероидизации графита должна достигать 1–2 уровня, с мелкими и хорошо округлыми графитовыми включениями.

Инокуляционная обработка: используется ферросилициевый инокулятор с содержанием бария и кальция (например, SiBaCa) для поздней инокуляции или инокуляции в форме, чтобы увеличить количество центров кристаллизации графита, избежать флотации графита и улучшить микроструктуру.

Термическая обработка (ключевой этап)

В литом состоянии QT400-18 обычно содержит частичное количество перлита и не может напрямую соответствовать требованию относительного удлинения 18%, поэтому для достижения полностью ферритной матрицы обязательно проведение отжига.

Высокотемпературный отжиг (полная ферритизация)

Нагрев отливки до 920～980 °C и выдержка в течение 2–5 часов. Этот этап разлагает эвтектоидный цементит и гомогенизирует аустенит.

Затем медленное охлаждение с печью примерно до 600 °C, после чего охлаждение на воздухе. Медленное охлаждение в интервале эвтектоидного превращения обеспечивает полную диффузию углерода в графитовые включения и полное превращение матрицы в феррит.

Отжиг для снятия напряжений

Для сложнопрофильных отливок выдержка при 700～760 °C в течение 3–6 часов с последующим охлаждением с печью для устранения остаточных внутренних напряжений и стабилизации размерной точности.