Ковкий чугун

Химический состав ковкого чугуна подбирается таким образом, чтобы в литом состоянии его структура в основном состояла из цементита и перлита. Такой чугун, называемый белым, обладает высокой твердостью, хрупок и не поддается обработке режущим инструментом. Белый чугун содержит 2,6—2,8% углерода, 0,95—1,15% кремния, 0,4—0,6% марганца, до 0,18% фосфора, до 0,12% серы, до 0,06% хрома. Ковкий чугун не имеет ничего общего с материалами, обрабатываемыми давлением (ковкой, штамповкой). Из него, так же как и из серого чугуна, изготавливают только фасонные отливки, испытывающие в работе ударные нагрузки.

Производство отливок из ковкого чугуна более сложно и длительно, чем из серого. Низкое содержание кремния и углерода в жидком чугуне приводит при кристаллизации его в форме к образованию белого чугуна с перлитно-цементитной структурой.

После выбивки из формы и очистки отливки из белого чугуна подвергают отжигу при температуре 900—1000° С в специальных печах в течение 20—100 ч. При отжиге цементит, содержащийся в белом чугуне, распадается с образованием углерода отжига, имеющего хлопьевидную форму, в результате чего исчезает свойственная белому чугуну хрупкость и он становится пластичным.

В зависимости от способа отжига ковкий чугун бывает двух

видов — белосердечный и черносердечный.

Белосердечный ковкий чугун получают при отжиге белого чугуна в окислительной атмосфере. Отливки из белого чугуна упаковывают в ящики, отлитые из жароупорных сплавов, и засыпают железной рудой. При нагреве до высоких температур цементит белого чугуна разлагается, и после охлаждения структура отливок состоит из перлита и углерода отжига, при этом за счет кислорода, содержащегося в железной руде, происходит выгорание углерода с поверхностных слоев отливки. Излом отожженной отливки имеет светлый серебристый цвет.

Черносердечный ковкий чугун получают отжигом белого чугуна в нейтральной атмосфере. Во время отжига происходит распад цементита, и после охлаждения структура чугуна состоит из феррита и углерода отжига (рис. 4). Излом черносердечного ковкого чугуна бархатисто-черный. Качество литья из ковкого чугуна определяют по механическим свойствам (табл. 2).

Ковкий чугун