серый чугун изготовление

Когда говорят про серый чугун, часто думают, что всё упирается только в температуру плавки. На деле же — микроструктура графита зависит от десятков факторов, которые в учебниках не опишешь. Вот, к примеру, в АО Шаньси Боин Литье сталкивались с тем, что при кажущемся соблюдении ТУ вдруг появлялся отбел в критичных сечениях отливок для промышленных роботов. Разбирались неделю — оказалось, дело в скорости охлаждения формы, которую из-за износа опоки не учли.

Подбор шихты: где кроются нюансы

Если брать только чушковый передельный чугун, получается дорого и не всегда нужно. Мы в практике часто используем до 40% возврата собственного производства — но здесь важно дробить крупные отходы, иначе химия ?поплывёт?. Один раз запустили плавку с крупными обрезками от автомобильных тормозных дисков — в итоге неравномерное содержание фосфора по ходу разливки.

Кремний — отдельная история. Его вводят и через ферросплав, и через лигатуру, но если переборщить даже на 0,2%, в тонкостенных отливках для компрессоров начинает формироваться крупнопластинчатый графит. Это потом вылезает при механической обработке — поверхность как бы ?рыхлая?.

По опыту АО Шаньси Боин Литье, стабильность даёт предварительный расчёт шихты с поправкой на влажность кокса (особенно в сырой сезон). На сайте byzz.ru есть техкарты, но они базовые — в жизни каждый раз подстраиваем под партию лома.

Плавка и модифицирование: что не скажут в теории

Электропечь — конечно, стабильнее, но у нас до сих пор половина цеха работает на вагранках. Проблема с вагранкой — не столько в точности температур, сколько в том, что при перегреве выше 1480°C начинается выгорание кремния. Приходится постоянно мониторить по ходу плавки, а не только перед выпуском.

Модифицирование ферросилицием — кажется, проще некуда. Но если вносить его в желоб без предварительного подогрева, часть просто не усвоится. Обрабатывали однажды жидкий чугун без подогрева добавки — в итоге получили неравномерную структуру по разным формам из одной плавки.

Тут ещё важно — после модифицирования нельзя передерживать металл в ковше. Максимум 6-7 минут, иначе эффект от модификатора снижается. Для ответственных отливок, скажем, для сельхозтехники, мы даже ставим второго человека с секундомером.

Литье и кристаллизация: опыт vs расчёты

С формами для серого чугуна вечная дилемма — холодная форма даёт мелкий графит, но риск отбела. Горячая — наоборот. Мы для компрессорных отливок используем предварительный подогформ до 200-250°C, хотя это удлиняет цикл. Зато брак по твёрдости упал на 18%.

Скорость заливки — та область, где теория часто расходится с практикой. В учебниках пишут про ламинарное течение, а в реальности при заливке сложных отливок для промышленных роботов бывают завихрения. Они потом видны на макрошлифе как локальные скопления графита.

Иногда помогает простая вещь — перед заливкой сделать ?холостую? проверку скорости вытекания металла из ковша. Особенно когда меняем футеровку. Мелочь, а на структуру влияет.

Контроль качества: куда смотрят профессионалы

Твёрдость по Бринеллю — это хорошо, но мы дополнительно всегда смотрим излом контрольной отливки. Бывает, твёрдость в норме, а на изломе виден переохлаждённый графит по краям. Значит, следующий выпуск нужно вести с коррекцией температуры.

Ультразвуковой контроль — конечно, современно. Но для серийных автомобильных отливок мы до сих пор используем выборочный пироскопический анализ. Быстрее и дешевле, а главное — сразу видно, как ведёт себя графит в толще металла.

На byzz.ru в описании продукции указано про соответствие ГОСТам. Но в работе мы ориентируемся на внутренние стандарты, которые жёстче государственных. Например, для ответственных узлов сельхозтехники допуск по пористости у нас 0,8% против 1,2% по ГОСТ.

Типичные ошибки и как их избежать

Самая распространённая ошибка — экономия на подготовке шихты. Дробление, сушка, магнитная сепарация кажутся мелочами, но именно они определяют стабильность структуры. Помню, как-то пропустили кусок нержавейки в лом — вся плавка пошла в брак.

Недооценка скорости охлаждения — вторая по частоте проблема. Особенно для массивных отливок, где кажется, что всё остывает равномерно. На деле в узлах сопряжения стенок всегда возникает напряжение. Теперь для таких случаев используем локальные теплоизоляционные накладки.

И главное — нельзя полагаться только на лабораторные данные. Технолог должен регулярно смотреть на процесс своими глазами: цвет струи при выпуске, характер искры при шлифовке, звук при обрубке. Это не измеришь приборами, но опытный глаз сразу заметит отклонение.