литье серого чугуна

Если честно, до сих пор встречаю заблуждение, будто литье серого чугуна — это просто залить металл в форму и ждать. На деле же тут каждый миллиметр кристаллизации влияет на итог. Особенно с графитовыми включениями — то чешуйки лягут не так, то отливку поведет.

Графитовые парадоксы

Вот смотрю на последнюю партию для сельхозтехники — вижу, как важно поймать момент распада цементита. Перегрел чугун хоть на 20°C сверх 1350°C — и графит вместо равномерных чешуек начинает складываться в розетки. Потом эти детали в комбайнах трещат по углам.

Как-то на АО Шаньси Боин Литье пробовали ускорить процесс, добавили кремний раньше времени. В итоге получили отливки с поверхностной пористостью — внешне брак не виден, но при нагрузке в 2 тонны (как в прессах для компрессоров) микротрещины расходились от mounting points.

Зато сейчас на их сайте https://www.byzz.ru вижу — научились балансировать: для роботов дают мелкопластинчатый графит, для станин станков — крупный. Это ж какой контроль над эвтектикой нужен!

Песчаные ловушки

С формами вечная головная боль. Помню, делали крышки цилиндров — взяли песок с высокой газопроницаемостью. Казалось логичным, газы уйдут... Ан нет, отливки вышли с раковинами у ребер жесткости. Оказалось, песок слишком быстро остывал металл.

Сейчас в цеху вижу смеси с бентонитом и добавками — для автомобильных тормозных дисков это спасение. Но и тут нюанс: если пересушить форму, чугун дает отбел на поверхности. Приходится держать влажность в пределах 3.5-4.2%, хотя по ГОСТу можно до 5%.

Кстати, для деталей промышленных роботов вообще перешли на жидкие стеклоподобные покрытия — иначе графит у поверхности выходит неровный, а там же точность позиционирования нужна.

Термические качели

Отжиг — та стадия, где многие расслабляются. А зря! Для высоконагруженных узлов (скажем, кронштейны крепления гидроцилиндров) мы сначала делали отжиг при 750°C — ушла твердость, но появилась хрупкость. Методом проб вышли на 680°C с выдержкой 6 часов.

Вот на https://www.byzz.ru в описании продукции вижу — для шаровидного графита свой режим. Но с серым чугуном сложнее: если передержать, ферритная оболочка вокруг графита становится слишком толстой, и деталь теряет износостойкость.

Особенно заметно на направляющих станков — где-то через 800 циклов начинается усиленный износ. Хотя по твердометру все в норме.

Геометрия против физики

Сложнее всего с тонкостенными отливками для компрессоров. Толщина стенки 4 мм — казалось бы, проще залить. Но нет — чугун не успевает заполнить форму до конца кристаллизации. Пришлось разрабатывать систему подогрева литниковых ходов.

Помню, для японских заказчиков делали корпуса насосов — там допуски ±0.8 мм на габаритах. Пришлось вводить поправку на усадку не 1.2% как обычно, а 0.9% с учетом скорости охлаждения.

Сейчас гляжу на каталог АО Шаньси Боин Литье — у них в разделе автомобильных отливок вижу подобные решения. Особенно для кронштейнов крепления КПП — там же вибрационные нагрузки!

Браковочные тонкости

Ультразвуковой контроль — это конечно хорошо, но для серого чугуна он часто обманывает. Из-за графитных чешуек сигнал рассеивается, можно пропустить раковину размером с горошину. Поэтому до сих пор используем комбинацию методов — капиллярный контроль плюс выборочные разрушающие испытания.

Как-то отгрузили партию опор для сельхозтехники — все прошло УЗК. А в поле две детали лопнули. Оказалось — локальные напряжения от неравномерного охлаждения. Теперь для ответственных узлов обязательно делаем термографию на выходе из формы.

На их сайте https://www.byzz.ru заметил — для промышленных роботов используют рентген. Это правильно, там же полости недопустимы в зонах крепления приводов.

Что в сухом остатке

Серый чугун — материал капризный, но предсказуемый. Главное — не гнаться за скоростью, а отслеживать каждую переменную: от химии шихты до скорости выемки из формы. Особенно для автомобилей и роботов, где нагрузки динамические.

Смотрю на опыт АО Шаньси Боин Литье — вижу системный подход. Но все равно в каждом новом заказе есть свой подвох. Вчера вот для компрессора делали — пришлось менять состав шихты, потому что температура газового потока оказалась выше паспортной.

Так что литье серого чугуна — это не про стандартные решения. Это про то, чтобы каждый раз заново находить баланс между технологической картой и реальным поведением металла в форме.