Справочник по машиностроительным материалам - Сидуля П.Н.
Скачать (прямая ссылка):
ас
/км
0,18
ом
0,16 0,15
0.74 0,13 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05
ОМ 0,03 0,02 0,01
—V
•
1а
¦
1 ¦
/15
2а
—/
одинаковом величине перекоса напряжения, возникающие в чугунных ва-Ых, ниже, чем в стальных.
Наконец, повышенная износостойкое гь чугунов в особенности высокопрочных с шаровидным графитом, де-11С! их прекрасным материалом для коленчатых валов. Наличие графита и структуре чугуна улучшает его пинфрикционные свойства и уменьшает износ шеек вала в условиях недо-| гаточной смазки. На фиг 15 приведены кривые износа шатунных и коренных июск коленчатых валов из стали и вы-«околрочного чугуна с шаровидным Графитом [6].
Получение заготовок коленчатых I плов методом литья позволяет изго-г и ил ять валы без резких переходов, « полыми шейками и оптимальными Соотношениями сечений.
Успешное использование описанных выше преимуществ изготовления Коленчатых валов из чугуна высокопрочных марок иллтосгрируется производством коленчатых валов автомобиля •Иолга», изготовляемых из чугуна состава 3,4—3,6% С; 1,8—2,2% Б!; 0,96— 1,2% Дли; 0,16—0,3% Сг; до 0,01% Б; до 0,06% Р и 0,03—0,01% Щ.
Выплавка чугуна производится в основной дуговой электропечи, модифицирование магнием — в специальной камере (фиг. 16) под давлением 6 ати. Магний вводится и графитовой стаканчике в количестве 0,1%. Пониженное содержание серы в чугуне 1И' модифицирования обеспечивает сфероидизацию графита даже при пониженном содержании остаточного магния в .металле (ниже 0,03%) После ввода магния чугун рафинируется криолитом с целью устранения характерного для данного вида литья I фуктурного дефекта — черных пятен. Заливка чугуна производится в оболочковые формы (фиг. 17) в специальных приспособлениях, исключающих необходимость спинки форм песком или дробью
0 250 500 750 1000 125015001150 2000 час Длительность испытания
Фиг. 15. Кривые износа шатунных (а) и коренных (б) шеек коленчатых валов, изготовленных из литой стали (/) и чугуиа с шаровидным графитом {2).
18*
276
ОТЛИВКИ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА
КОЛГПЧМЫК ВАЛЫ НЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА
277
г*-
V
ч
5
г
и
н
о
о
о.
о
о
с*
*=;
си о
г
се ьс
о?
03
о а
00
73
1)
I
Фиг. 17. Оболочковая форма коленчатого вала автомобиля * Волга*.
.к
Фиг. 18. Оболочковая форма колснчаюго вала автомобилей завода Форда.
Фиг. 19. Относительный износ шатунных н коренных тсск автомобильных коленчатых валов, изготовленных из ^ чугуна с шаровидным графитом (Л. ^ железоуглеродистого сп л а и<1, содержа щсго 1,5% С (2), графитпзированной стали (5) и стала (•/).
ПК
35 30 25 20 15 10 5
Шатунные шейки
У \
1
1
1
I.
I
|
I
Коренные шейпи
2
1
го
278
ОТЛИВКИ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА
После термической обработки (нормализация при 950° С в течение 9 час. для снятия отСела и отпуск при 750е С в течение 9 час для сфероидизации перлита) механические свойства чугуна составляют: овр — 62 -г- 65 кГ/мм* Ь = 8 12% и Иц — 192 -г- 240
В США па заводе Форда коленчатые валы отливаются из синтетического чугуна состава 3,5-4,0% С; 2,5% Б!; 0,5% Мп; 0,01% Б; 0.05% Р; 0,10% Сг; 0,20% Си; 0,10% N'1 н 0,02%
Плавка металла производится в основной вагранке с применением в шихте в основном одного стального лома и при повышенном расходе кокса (20—23% веса металлической шихты) [7]. Рафинирование чугуна производятся в копильиике (миксере) шлаками высокой основности, содержащими фтористые и марганцовистые соединения. Заливка чугуна производится в оболочковые формы с вертикальным расположением коленчатых валов (фиг. 18). Оболочковые формы устанавливаются в специальные коробы и обсыпаются дробью Изготовляемые в настоящее время па заводе Форда коленчатые валы из чугуна с шаровидным графитом отличаются лучшей износостойкостью, чем ранее изготовлявшиеся валы из штампованной стали и литой графптнзировапиой стали (фиг 19)
Изготовление коленчатых валов из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом позволяет резко сократить расход металла на стружку (на 50%). улучшить эксплуатационные свойства валов и их прочностные характеристики.
Чугун, модифицированный магнием весьма перспективен как конструкционный материал для коленчатых падов еще и потому, что он успешно подвергается азотированию [8]. Этому, очевидно, способствует магний, растворенный в металлической матрице чугуна.
На Коломенском тепловозостроительном заводе им. Куйбышева коленчатые валы для тепловоза Т-45 отливаются из модифицированного магнием чугуна штектического состава (3,4—3.9% С), содержащего 0,035—0,0Ь% остаточного магния Механические свойства чугуна: аеР = 45 кГ/мм\ 6>1%; овц > 80 кГ(мм\ Т 5» 1,5 мм.
Азотирование коленчатых валов при 560° в течение 40 часов приводит к образованию на обработанных шейках упрочненного слоя глубиной 0,4—0,55 мм и твердостью 430—500 //у, а на необработанной поверхности шек 'слоя'глубиной 0,2 мм и твердостью 300—350//и.
