Контроль качества ВЧШГ

Автор приводит технологические параметры по которым контролируется качество высокопрочного чугуна с шаровидным графтом приводит методику их определения.

Технологический процесс получения ВЧШГ сэндвич-процессом предусматривает поэтапный контроль качества получаемого чугуна, который осуществляется по следующим показателям:

•    температура жидкого чугуна;
•    механические свойства материала отливки;
•    химический состав чугуна;
•    макро и микроструктуре материала отливки.

 

Контроль температуры жидкого чугуна

Контроль температуры осуществляют:

• в индукционной печи (на стадии выплавки и доводки “исходного чугуна”, перед выпуском чугуна из печи);
• в ковше (перед заливкой форм).

Контроль химического состава

Химический состав “исходного чугуна” следует контролировать на следующих этапах технологического процесса:

• после расплавления шихтовых материалов;
• после доводки (корректировки) химического состава “исходного чугуна”;
• при длительной выдержке чугуна в печи перед возобновлением отбора металла.

Химический состав ВЧШГ

Пробы для экспресс-анализа химического состава чугуна следует отливать в специальные формы с соблюдением требований, оговоренных в соответствующих инструкциях по использованию приборов и оборудования для экспресс анализа. Методы определения химического состава чугуна по ГОСТ 27611-88, ГОСТ 22536.0-87-ГОСТ 22536.12-88.

Таблица 1. Рекомендуемый химический состав ВЧШГ

Марка чугуна	Массовая доля элементов, %
	C			Si			Mn	P	S	Cr	Cu	Ni
	Толщина стенки отливки, мм							Не более
	до 50	св. 50 до 100	св. 100	до 50	св. 50 до 100	св. 100
ВЧ 35	3,3-3,8	3,0-3,5	2,7-3,2	1,9-2,9	1,3-1,7	0,8-1,5	0,2-0,6	0,1	0,02	0,05	—	—
ВЧ 40	3,3-3,8	3,0-3,5	2,7-3,2	1,9-2,9	1,2-1,7	0,5-1,5	0,2-0,6	0,1	0,02	0,1	—	—
ВЧ 45	3,3-3,8	3,0-3,5	2,7-3,2	1,9-2,9	1,3-1,7	0,5-1,5	0,3-0,7	0,1	0,02	0,1	—	—
ВЧ 50	3,2-3,7	3,0-3,3	2,7-3,2	1,9-2,9	2,2-2,6	0,8-1,5	0,3-0,7	0,1	0,02	0,15	—	—
ВЧ 60	3,2-3,6	3,0-3,3	—	2,4-2,6	2,4-2,8	—	0,4-0,7	0,1	0,02	0,15	0,3	0,4

Химический состав «исходного чугуна» должен соответствовать требованиям изложенным в статье «Технологические параметры получения ВЧШГ сендвич-процессом». Химический состав ВЧШГ должен удовлетворять требованиям приведенным в табл. 1.

Примечание: Отклонение по химическому составу ЧШГ при соответствии механических свойств  не является браковочным признаком.

Контроль механических свойств

Механические свойства ЧШГ являются основным показателем, характеризующим свойства материала отливки. Пробы на механические свойства ЧШГ заливаются с каждой плавки. Для определения механических свойств чугуна применяют отдельно отлитые заготовки, форма и размеры которых приведены на рис. 1.

Испытания на растяжения производят по ГОСТ 1497-84 на одном образце диаметром 14 мм с расчетной длиной 70 мм (рис. 2). Допускается применять образцы других размеров, если это оговорено в нормативно-технической документации или на чертеже отливки. Определение твердости производят по ГОСТ 27208-87.

Механические свойства ВЧШГ  в литом состоянии или после термической обработки должны соответствовать (согласно ГОСТ 7293-85) требованиям, приведенным в табл. 2.

Таблица 2.

Марка чугуна	Временное сопротивление при растяжении, МПа (кгс/мм2)	Условный предел текучести, Мпа (кгс/мм2)
	не менее
ВЧ35	350 (35)	220 (22)
ВЧ40	400 (40)	250 (25)
ВЧ45	450 (45)	310 (31)
ВЧ50	500 (50)	320 (32)
ВЧ 60	600 (60)	370 (37)

Относительное удлинение и твердость контролируют только при наличии требований в нормативно-технической документации и должны соответствовать согласно ГОСТ 7293-85 нормам, приведенным в табл. 3.

Таблица3.

Марка чугуна	Относительное удлинение, %, не менее	Твердость по Бринеллю, НВ
ВЧ35	22	140-170
ВЧ40	15	140-202
ВЧ45	10	140-225
ВЧ50	7	153-245
ВЧ 60	3	192-277

При получении неудовлетворительных результатов испытаний по одному из требуемых показателей, по нему проводят повторные испытания на удвоенном количестве образцов. Результаты испытаний считаются удовлетворительными, если они соответствуют требованиям для всех испытываемых образцов.

Контроль микроструктуры

Контроль микроструктуры осуществляют при наличии требований в нормативно-технической документации. Образцы для контроля микроструктуры вырезают из различных сечений отливки. Допускается использование в качестве образцов проб на механические испытания. Микроструктуру чугуна определяют по ГОСТ 3443-87.

Контроль макроструктуры

Экспресс-контроль по виду излома производят на клиновых пробах. Пробы охлаждают в форме до температуры 700-800°С, дальнейшее охлаждение ведут в воде. Излом пробы ЧШГ должен быть белым, матовым или светло серым.