Приложение на чугун
В машиностроителните заводи се произвежда главно феритно сферографитен чугун и в изключително малко количество перлит, въпреки че последният има висока якост, устойчивост на износване, работи добре при повишени температури, има висока якост на умора, добре потиска вибрациите и др.
Перлитният сферографитен чугун може да се използва за производство на части като колянови валове, разпределителни валове, бутала на дизелови двигатели, кобилици, части на съединителя и др.
Нодуларният чугун намира приложение в промишлеността като нов конструктивен материал и като заместител на въглеродна стомана, сферографитен чугун и ламелен сив чугун.
Областите на приложение на чугуна с кълбовидни чугуни се определят от неговите високи конструктивни, експлоатационни (експлоатационни) и технологични свойства и в много случаи от добрата комбинация от тези свойства.
Важна характеристика на чугуна е, че той се използва за производството както на малки части с тегло няколкостотин грама (например бутални пръстени), така и на много големи части с тегло до 150 тона в една отливка (например ковашки чукове, легла и рамки на преси и валцоващи мелници); както части с дебели стени (до 1000 мм), така и части с тънки стени (3-5 мм). Частите могат да се използват както в лято състояние, така и след подходяща термична обработка.
Типичен пример за използването на нодуларен чугун вместо стоманени изковки са коляновите валове за двигатели на големи дизелови двигатели на автомобили и трактори. Коляновите валове, изработени от нодуларен чугун, са не само по-евтини от кованите стоманени, но и ги превъзхождат по производителност (трайността им е по-висока от тази на кованите стоманени).валове).
Нодуларният чугун се използва широко за замяна на стоманени отливки. Въпреки че е подобен на стоманата по отношение на якостта на опън, този чугун има по-висока граница на провлачване, което му позволява да се използва за критични части.
В допълнение, в сравнение със стоманата, той има по-високи експлоатационни свойства (по-висока устойчивост на износване, по-добри антифрикционни и антикорозионни свойства, по-висока устойчивост на топлина).
Замяната на стоманено леене с сферографитен чугун също се благоприятства от факта, че сферографитен чугун, с подобни механични свойства, има много по-добри леярски свойства, включително по-висока течливост и по-малка склонност към горещо напукване. Добрата течливост на чугуна прави възможно изливането на много тънкостенни части, чието производство от стомана представлява значителни трудности.
Леката склонност на чугуна към образуване на горещи пукнатини значително опростява технологията за производство на отливки и драстично намалява брака при този тип дефекти.
По-ниската точка на топене на чугуна значително улеснява процеса на топене, тъй като не се изискват огнеупорни материали с висока топлоустойчивост на пещта и формовъчни материали с висока топлоустойчивост.
Използването на чугун с висока якост вместо стомана позволява да се намали теглото на машините поради по-ниското специфично тегло на чугуна (с около 8-10%).
Когато стоманената отливка се замени с отливка от чугун с висока якост, цената на отливката обикновено намалява (с 20-30 рубли на 1 тон отливка).
Типични примери за замяна на стоманени отливки с отливки от сферографитен чугун са лети стоманени ролки, легла и рамки на валцоващи мелници, чукове ипреси, направляващи лопатки на хидравлични турбини и много други детайли.
Нодуларният чугун се използва успешно вместо ламеларния чугун в случаите, когато такава замяна води до увеличаване на експлоатационния живот на частите или до значителни икономии на метал и намаляване на теглото на машините.
Ролки, форми и тръби са типични примери за успешна замяна на люспестия чугун с сферографитен чугун. В резултат на тази подмяна животът на ролките се увеличи 2–4 пъти, животът на формите се увеличи 2–3 пъти, а теглото на тръбите намаля с 20–30%.
Предимствата на чугуна със сферичен графит пред ковкия чугун са способността да се леят части с всякакво сечение, тегло и размер и да се използват части в някои случаи без термична обработка, а когато се изисква термична обработка, за значително съкращаване на неговия цикъл. В допълнение, нодуларният чугун има по-малко горещи пукнатини и по-ниска точка на топене от сферографитен чугун.
Вярно е, че опитът от замяната на сферографитен чугун с чугун с висока якост все още е малък. Чуждестранни проучвания обаче показват възможността за такава замяна. Така например френската компания Renault прехвърли автомобилни части от сферографитен чугун на сферографитен чугун с нодуларен графит.
Използването на нодуларен чугун за производство на части, работещи при високи статични натоварвания. В много случаи, където по-рано са били използвани обикновени въглеродни и понякога легирани стомани, сега успешно се използва чугун с нодуларна форма поради високата си якост на опън, натиск и огъване.
От този чугун се изработват части от валцоващо оборудване (ролки, легла за валцоване), частиковашко и пресово оборудване (шаботи и легла на ковашки чукове), части от трошачно-смилащо оборудване (ексцентрични валове и корпуси на долните части на конусни трошачки), турбинни части (водещи лопатки), части на автомобили, дизелови локомотиви, трактори, плугове, компресори, помпи и много други.
Нодуларният чугун започва да се използва в машинни инструменти за много части, като шублери, държачи за инструменти, тежки лицеви плочи, шпиндели, конусовидни дорници, тела на стругови патронници, лостове за предаване на движение от барабана към шублери в автоматични машини, шайби с клиновидни ремъци, зъбни колела и др.
В автомобилостроенето чугунът с нодуларен графит се използва за производството на буферни цилиндри и букси за железопътни вагони.
През последните години нодуларният чугун започна успешно да се използва за производството на части за превключватели и ножови превключватели, вместо части от сферографитен чугун и стомана. Такива части включват лостове, връзки, стелажи, цокли, които са части от механизми за управление и лостови системи на ножови превключватели и превключватели .;
Капачки и фланци на изолатори, ключалки, лагери, корпуси, капаци, скоби, дръжки, кръстове също са изработени от нодуларен чугун.
От този чугун се отливат кутии за прекъсвачи, инсталирани в нефтени полета, рафинерии и други предприятия с експлозивна атмосфера.
При прехвърлянето на тези кутии върху чугун с висока якост дебелината на стената е намалена наполовина. Кутиите се подлагат на хидравличен тест под водно налягане в 24,5 часа сутринта за 1 минута.
Капачките на изолаторите за високо напрежение се изливат от чугун с нодуларна форма. Прехвърлянето им на чугун с висока якост намалява теглото с 28%, а цената на 1 тон отливка с25-28%.
Използването на нодуларен чугун за производство на валцовани ролки. По време на работа валцоващите ролки поемат много натиск, подложени са на силно износване и изпитват променливи термични натоварвания. Съответно, те трябва да имат висока обща якост, висока термична стабилност, добра устойчивост на износване, висока твърдост на работния слой и добра обработваемост.
В допълнение, повърхността на валцованите ролки трябва да бъде идеално гладка, за да се гарантира високо качество на валцованите продукти, особено на валцованите листове.
Поради високите изисквания към валцованите ролки, най-критичните ролки за горещо валцуване са направени от кована или лята стомана и чугун с люспест графит.
Въпреки това, качеството на валцованите ролки, отлети от ламеларно графитно желязо и стомана, и кованите стоманени ролки, не отговаря на непрекъснато нарастващите изисквания на валцоващата индустрия.
Както се вижда от дългосрочната експлоатация на ролките, изработени от чугун със сфероиден графит с висока якост, тяхната издръжливост е много по-висока от тази на ролките, изработени от сив чугун и стомана, с добро качество на валцованите продукти.
За производството на валцовани ролки се използва нелегиран и легиран с хром, никел и молибден чугун с нодуларен графит.
В СССР чугунът с нодуларен графит се използва за отливане на валцовани ролки с диаметър на цилиндъра 150–1400 mm, дължина 300–6000 mm и тегло 0,15–36 тона за горещо валцувани плочи, профили и тръбни мелници.
Дългогодишният опит в експлоатацията на ролки от сферографитен чугун показва, че този чугун се е доказал като добър материал залистови валцовачи при валцоване на дебели, средни, тънки листове и калай. В този случай се използва чугун с висока якост, нелегиран и легиран с хром, никел, ванадий, молибден, титан. Легирането на чугун позволява допълнително да се увеличи издръжливостта на ролките и качеството на валцуваните продукти.
В резултат на замяната на ролките за горещо валцуване на тънки листове и ламарина, изработени от охладен чугун с ламелен графит, с ролки от чугун с нодуларен графит, счупването на ролките беше рязко намалено и техният експлоатационен живот се увеличи 2-2,5 пъти.
Автор:АдминистрацияОбща оценка на статията:Публикувана:03.06.2011 г.