Справочник по машиностроительным материалам - Сидуля П.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Контроль макроструктуры производится визуально по виду излома отливок или специальных клинообразных приливов, которыми снабжаются согласно ГОС1 1215-41 все отливки весом более 10 к!\ Размеры приливов у основания клина должны быть равны средней толщине стенки, но не более 20 X 40 мм. Излом приливов должен быть получен резким ударом, без повторных перегибов Черный цвет н мелкозернистость излома характеризуют хорошее качество отливки. В местах сжатия прилива цвет излома обычно светлый. Степень деформации прилива при отделении от отливки в известной мере аналогична пробе на загиб и поэтому также используется как критерий качества отливок.
Микроструктура не может служить достаточным критерием оценки качества принимаемой партии отливок, так как не установлена количественная взаимосвязь между структурой и механическими свойствами ковкого чугуна. Контроль микроструктуры является убедительным методом выявления технологических причин отступлений показателей механических свойств от установленных норм. Конкретные варианты таких отступлений, дефектности по механическим свойствам, приведены в литературе [15|.
Отступления по механическим свойствам обнаруживаются в результате испытаний контрольных образцов и могут соответственно характеризовать качество отливок, но дефектность отливок может наблюдаться и при вполне удовлетворительных результатах испытания образцов. В этом случае причинами дефектности отливок могут быть:
а) наличие в отливках литейных дефектов (все виды трещин и раковин, разно-стенность и др ),
б) различная технология изготовления образцов и отливок;
в) непостоянство отдельных элементов или норм технологических процессов изготовления отливок
При этом меры предупреждения и устранения дефектности устанавливаются изучением конкретных причин ее возникновения в каждом отдельном случае.
отливки из ковкого ЧУГУНА В МАШИНОСТРОЕНИИ
305
І
40
і
о
11 /У 1 1
1?
мм
Структура
ГОСТ 1215-41 не устанавливает никаких норм структуры для отдельных марок ковкого чугуна и указывает лишь общие характерные признаки различных видов чугуна.
У поверхности отливок часто наблюдается обезутлероженная и перлитная кайма. Глубина ее может изменяться от 0,0 до 1,5 мм. Перлитная кайма при большой плот-кости и глубине ее может значительно влиять на механические свойства ферритного и перлитного ковкого чугуна, понижая относительное удлинение.
Существенно влияет на свойства чугуна характер графитных включений. Наиболее благоприятными по форме являются плотные, близкие к шаровидным включения. Увеличение количества неплотных неправильной формы хлопьевидных и строчечных включении графита ухудшает механические свойсгва; совершенно недопустимы в большинстве случаев включения первичного пластинчатого графита (графитная эвтектика).
Увеличение количества угле рода в чугуне влечет за собой увеличение количества графита и соответствующее понижение механиче скнх свойств чугуна. Включения графита по сечению отливок распределяются неравномерно; количество их возрастает от периферии к центру отливок (фиг. 4 [6]) в соответствии с последовательностью затвердевания металла н форме.
С уменьшением размеров включений графита и увеличением их количества до определенного предела (см. стр 31) повышаются характеристики прочности и пластичности ковкого чугуна [101. |16]. Однако размеры гнезд сами по себе еще не являются достаточным фактором. Большое значение имеют особенности жидкого состояния чугуна и условия затвердевания отливок
Характер структуры отливок в каждом данном случае зависит от очень большого количества факторов: химического состава чугуна, способа плавки, температурного и шлакового режимов ее, условий затвердевания отливок, их предварительной термической обработки, условий и режима отжига и последующего охлаждения отливок. Влияние каждого из них изучено еще недостаточно, и поэтому в настоящее время к структуре отливок разных марок чугуна могут быть предъявлены только общие требования (табл 10) Эти требования основаны на данных практики производства основных видов чугуна, но лишь в известной мере характеризуют фактические свойства отливок. В соответствии с этим их структура, так же как и химический состав чугуна, не являются браковочным признаком при условии, что показатели механических свойств удовлетворяют установленным требованиям и структура образцов, подвергавшихся испытаниям, идентична структуре отливок.
Весьма характерным критерием качества отливок является их макроструктура в изломе, оцениваемая по зернистости и цвету поверхности.
При однородной структуре и высоком качестве ферритного чугуна отливки имеют однородный мелкозернистый излом бархатисто-черного цвета; с ухудшением качества чугуна излом становится более грубым, а цвет его изменяется от черного до различных оттенков серого. При наличии в структуре ферритного чугуна перлита или структурно свободного цементита в зависимости от их количества па общем черном фоне излома появляются вначале отдельные светлые фасетки, а затем и участки. Их количество и площадь увеличиваются с увеличением количества перлита и соответственно меняется цвет излома, переходящий полностью к светлому у перлитного ковкого чугуна. Соответственно изменяется характеристика прочности и пластичности ковкого чугуна.
