Нормализация чугунов

После ВЧ вторые две цифры обозначают относительные удлинения в процентах.

ГОСТ 7293-85 чугун с шаровидным графитом, высокопрочный чугун ВЧ35, ВЧ40, ВЧ50, ВЧ60, ВЧ70, ВЧ80, ВЧ100.

ГОСТ 7769-82 легированный чугун со специальными свойствами:

*жаростойкий - ЖЧХ, ЖЧС, ЖЧЮ, ЖЧН,

*износостойкий - ИЧХ, ИЧС, ИЧЮ, ИЧГ, ИЧН,

*коррозионно-стойкий - КЧХ, КЧС, КЧЮ, КЧГ, КЧН,

*маломагнитный - НЧГ, МЧГ, НЧН, МЧН,

*хладостойкий - ХЧН.

ГОСТ 28394-89 чугун с вермикулярным графитом ЧВГ30, ЧВГ35,ЧВГ40, ЧВГ45.

ГОСТ 1585-85 чугун антифрикционный АСЧ1, АСЧ2, АСЧ3, АСЧ4, АСЧ5, АСЧ6, АЧВ1, АЧВ2, АЧК1, АЧК2.)

5. Назвать виды чугунов, подвергающихся термической обработке.

Термической обработке подвергаются практически все виды чугунов, особенно серый, ковкий и высокопрочный.

6. Перечислить виды термической обработки, которым подвергаются чугунные заготовки и детали.

Для повышения механических свойств чугуна применяются следующие виды термической обработки: отжиг, нормализация, закалка и отпуск.

7. Режимы низкотемпературного отжига

Низкотемпературный отжиг выполняют при температуре 500—550°С с выдержкой от 2 до 8 ч. Охлаждение производится со скоростью 20—30°С в час до температуры 150— 200°С, затем на воздухе. Применяется для снятия внутренних напряжений. Он заменяет естественное старение.

8. Режимы высокотемпературного отжига.

Высокотемпературный отжиг проводят при температуре 950—1000°С с выдержкой в течение до 4х часов и охлаждением с печью. Применяется для повышения обрабатываемости чугуна, понижения его твердости, а при длительной выдержке — для получения ковкого чугуна.

НОРМАЛИЗАЦИЯ ЧУГУНОВ.

(франц. normalization – упорядочение, от normal – правильный, положенный).

Серый чугун

Нормализации подвергают отливки простой формы и небольших сечений. Нормализация чугуна осуществляется при нагреве до температур выше критических, обычно 850-900ᴼС с выдержкой 1-3 часа и последующим охлаждением отливок на воздухе.

При таком нагреве часть углерода (графита) растворяется в аустените.

После охлаждения на воздухе металлическая основа получает структуру трооститовидного перлита с более высокой твердостью и лучшей сопротивляемостью износу.

Для серого чугуна нормализацию применяют сравнительно редко, более широко применяют закалку с отпуском.

Нормализацию отливок из серого, высокопрочного и ковкого чугуна производят при температуре 850-950ᴼС для растворения части графита в аустените с целью получения перлитного чугуна из ферритного или ферритно- перлитного чугуна.

Растворение графита в y-фазе является важным процессом при нормализации чугуна с ферритной или ферритно-перлитной структурой. Этот процесс подобен цементации стали; разница в том, что при цементации происходит насыщение поверхностного слоя стальной детали углеродом из внешней среды, а при нагреве чугунной отливки карбюризатором являются многочисленные включения графита, расположенные в металлической основе, и насыщение углеродом происходит во всем объеме отливки.

На растворение углерода в аустените чугунной отливки влияет температура: с повышением температуры нагрева растворимость углерода в y-фазе резко увеличивается.

В результате нормализации чугуна с исходной структурой основной массы феррит или перлит получается структура перлита или сорбитообразного перлита с повышенной твердостью и прочностью.

Перлитные чугуны не нормализуют, так как повышение степени дисперсности продуктов распада аустенита существенно не влияет на механические свойства.

То есть нормализация чугунов – это термическая обработка с целью получения перлитной структуры металлической основы, которая обеспечивает повышение твердости, прочности и износостойкости литых деталей.

Нормализации подвергают отливки с ферритной и ферритно-перлитной матрицей.

Отливки нагревают до 850 -950ᴼС, переводят их матрицу в аустенитное состояние в процессе выдержки 0,5 -3 ч, а затем охлаждают на воздухе.

Иногда совмещают нормализацию и отжиг для снятия внутренних напряжений. Для этого после высокотемпературного нагрева (850 - 950ᴼС) отливки быстро охлаждают на воздухе до температуры 500 - 550ᴼС, а затем медленно - с печью до температуры 150 - 200ᴼС.

Чтобы несколько уменьшить внутренние напряжения, сложные отливки рекомендуется сначала охладить с печью (до температур 800 -820ᴼС) и уже затем на воздухе.

При нагреве крупных и сложных отливок необходимо применять специальные подставки, а для более мелких разностенных отливок – постели из песка во избежание коробления отливок.

После нормализации отливки следует подвергнуть отпуску при температурах 500 - 650ᴼС.

В результате нормализации предел прочности чугуна при растяжении увеличивается на 20-40% а твердостоь возрастает почти в 1,5 раза.

Упрочнение при нормализации достигается благодаря двум факторам: устранению структурно свободного феррита, повышению концентрации связанного в цементит углерода) и увеличению дисперсности перлита. Твердость чугуна возрастает от 150 до 200-250 НВ.

Ковкий чугун также можно подвергать нормализации для повышения твердости. Ферритный ковкий чугун при нормализации превращается в чугун на перлитной или сорбитной основе.

Но следует иметь в виду, что такую основу можно создать уже в процессе получения ковкого чугуна

из белого, проводя ускоренное охлаждение после первой стадии графитизации.