ТЕХНОЛОГИЯ ЛИТЕЙНЫХ ПРОЦЕССОВ 

Плавильные процессы

Для плавки обычно используются индукционные печи или дуговые печи, обеспечивающие однородность химического состава сплава. Для высокохромистого чугуна необходимо точно контролировать температуру выпуска расплава, чтобы гарантировать хорошую жидкотекучесть чугуна.

Формовка и заливка

Обычная песчаная формовка: подходит для сложных по форме износостойких деталей, например, с использованием формовки с покрытым песком.

Наклонная заливка: для крупных толстостенных деталей (например, валков мельниц) применяется наклонная заливка с установкой бочкообразных прибылей для оптимизации питания и предотвращения усадочных раковин и трещин.

Контроль затвердевания

Степень графитизации регулируется путём контроля скорости охлаждения. Быстрое охлаждение способствует получению отбелённой структуры (высокая твёрдость), а медленное охлаждение — серой структуры (высокая вязкость).

ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

Термическая обработка является необходимым этапом для дальнейшей оптимизации микроструктуры износостойкого чугуна, снятия внутренних напряжений и повышения эксплуатационных свойств:

Закалка и отпуск:

Высокохромистый белый чугун: температура аустенитизации 850–1100 °C, после закалки получается мартенситная основа, затем проводится низкотемпературный отпуск при 210–290 °C для сохранения высокой твёрдости (свыше 60 HRC) и соответствующего повышения вязкости.

Среднемарганцовистый высокопрочный чугун: подвергается нормализации или изотермической закалке для получения структуры мартенсит + остаточный аустенит + шаровидный графит, что обеспечивает высокую износостойкость и ударную вязкость.

Поверхностная закалка: для таких деталей, как направляющие из серого чугуна, применяется высокочастотная индукционная поверхностная закалка, закаливающая только поверхностный слой и сохраняющая вязкость сердцевины.

ЧАСТЫЕ ДЕФЕКТЫ И ИХ ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ

Трещины: высокохромистый чугун склонен к образованию горячих трещин. Меры предотвращения включают контроль содержания серы и фосфора, добавление соответствующего количества стального лома для повышения прочности, проведение низкотемпературного отжига и рациональное проектирование литниково-прибыльной системы для снижения концентрации напряжений.

Усадочные раковины / пористость: для крупных массивных отливок необходимо обеспечить питание. Путём расчёта модулей проектируются прибыли достаточных размеров с применением принципа направленного затвердевания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изготовление износостойкого чугуна представляет собой комплексную систему, требующую выбора подходящего типа материала (антифрикционного или износостойкого) в зависимости от конкретных условий эксплуатации, точного контроля химического состава сплава, применения передовых литейных технологий и соответствующих режимов термической обработки для достижения оптимального баланса между высокой износостойкостью и достаточной вязкостью.