Техника - молодёжи 1956-04, страница 33

Таким образом, чугуи представляет собою сталь, «испорченную» большим количеством графита или цементита. Но, оказывается, чугуны с одним и тем же содержанием уг (рода, но с различной формой и расположением его в феррите резко отличаются по прочности и пластичности.

В самом деле, графит, залегающий в чугуне в виде пластинок прямолинейной или завихренной формы (А), чрезвычайно сильно расчленяет мягкую ферритную основу, Придавая чугуну хрупкость и непрочность. Такой чугун, имеющий в изломе серый цвет, называется серым.

Графит, залегающий в чугуне в виде шаров или хлопьев (Б), значительно меньше ослабляет феррит, и чугун становится прочным, пластичным, в ряде случаев успешно заменяющим сталь. Такой чугуи носит название «ковкого» чугуна.

Как же получить ковкий чугуи? Ковкий чугун получается из белого чугуна путем графитизирующего отжига последнего.

Белый чугун, будучи нагрет до температурь! 980—1000 'С и выдержан определенное время при этих температурах, стремится приобрести структуру ковкого чугуна. В этом и состоит сущность графитизирующего отжига белого чугуна. Происходит выделение избыточного углерода в виде шарообразного графита и растворение цементита. Процесс этот требует определенного времени и высокой температуры.

Процесс графитизации белого чугуна и лежит в основе производства тонкого чугунного листа.

Из примесей, входящих в исходный чугун, используемый для производства чугунного лис i, важнейшее значение имеют кремний, марганец, сера и фосфйр.

Увеличение количества кремния заметно ускоряет процесс графитизации, так как кремний, уменьшая растворимость углерода в металле, действует как «выталкиватель» углерода. Но в то же время кремний увеличивает опасность получения на машине чугунных листов по структуре не белых, а серых. А серый чугун пока еще никаким способом нельзя превратить в ковкий. Влияние марганца обратно влиянию кремния. Поэтому содержание кремния в чугунном листе поддерживают в пределах 1,S—1,8%, марганца — 0,5—0,8%. Серы должно быть ие более 0,05%, фосфора — не более 0,1%.

Кристаллизация чугунного листа между поверхностями вращающихся валков — кристаллизаторов выполняющих роль подвижных холодильников, протекает в условиях ин м-сивиого охлаждения. Поэтому при указанном химическом составе гарантируется, как говорят, сквозной отбел чугунного листа по всей толщине. Это позволяет использовать для получения чугунного листа обычные литейные чугуны.

После выхода из машины чугунные листы собираются стопами по 500—600 штук в специальном подпрессовочиом устройстве (2). Здесь листы подпрессовываются и в еще горячем состоянии с помощью крана и толкателя 3ai у-жаются в отжигательные печи (3), где происходит процесс графитизации. Этот процесс делится на две стадии.

Первая стадия — нагрев до 1000° и выдержка при этой температур При таком нагреве происходит графитизация так называемого первичного цементите.

Фактически в отдельном тонком листе этот процесс заканчивается за 20—30 мин., но так как отжигается вся стопа, то для ее равномерного прогрева требуется более длительное время, и проц сс длится 3—4 часа.

После это о начинается вторая стадия — медленное охлаждение до 650°, в течение которого графитизируется весь остальной цементит.

Далее следует быстрое охлаждение иа воздухе.

' После того как листы в стопе (4) остыли, они проходят хо одиую обработку.

Листы правят иа многовалковой правильной машине (5) и обрезают до стандартных размеров иа гильотинных или ролико! ых ножницах (6).

Далее листы в зависимости от назначения, профилируют в штампе на обь чном эксцентриковом прессе или сразу смазь вают и упаковывают в пачки. Упакованные листы поступают на склад и отправляются потре Ш но

Помимо хорошей пластичности и достаточной прочности, чугунный лист обладает по сравнению со стальным листом меньшим удельным весом — 7,1 г в куб. см. Это позволяет при замене им стального листа равной толщины экономить около 8% металла и облегчать вес конструкции. Толщина чугунного листа 0 5—1,2 мм.

Чугунный лист сразу же нашел широкое применение как дешевый и легко доступный машиностроительный и кровельный материал. Он хорошо сваривается, штампуется, его можно загнуть на угол в 180° при радиусе загиба 3 мм.

Лист из чугуна можно достаточно прочно сварить со стальным листом контактной сваркой. При изготовлении из чугунного листа машинных деталей доступны все операции холодной штамповки, применяемые для стальных листов (вырубка, просечка, загибка, вальцовка и т. л.), за исключением глубокой вытяжки. Из чугунного листа можно изготовлять разнообразные предметы широкого потребления: детали керогазов, трубы для кроватей, сковородки, крышки, игрушки. Особенно много деталей можно изготовить из чугунного листа для сельскохозяйственных машин.

Большое применение найдет чугунный лист в электропромышленности благодаря своему высокому удельному элек-тросо ротивлеиию, которое в 3,5 раза выше, чем у стального листа.

Уже из самого описания процесса производства чугунного листа можно получить представление об огромном экономическом эффекте от широкого внедрения этого материала.

Сокращается производственный процесс, чрезвычайно упрощается оборудование, резко уменьшается расход электроэнергии, сокращается потребность в необходимых заводских и цеховых площадях.

Так, например, для производства 1 т чугунного листа по сравнению с горячей прокаткой стального листа вес оборудования уменьшается в 9 раз, <расход электроэнергии — в 12 раз, расход воды —в 15 раз, расход топлива — в 8 paaj, потребная площадь — в 3 раза, расход металла — на 25%„

Еще далеко не исчерпаны все возможности, связанные с производством и применением чугунного листа.

Уже сейчас вместо отжига чугунный лист превращают в стальной путем обезуглероживания его в твердой или газообразной сред . За 40—50 мни. из чугун^рго листа получается стальной лист.

Стаио ится реальным создание автоматически); агрегатов, произ одящих сразу готовые изделия. Для этого нужно вмонтировать в формующую машину различные устройства для механической обработки листового металла.

В таких агрегатах можно будет получать элементы кровли, сиденья для плугов, секции радиаторов, поршневые кольца и дру ие детали, причем значительно более производительным методом.

Перенесение процесса прокатки листа из жидкого чугуна иа сталь и цветные металлы также дело недалекого буду-щ го

Освоение производства металлического листа по описанному новому способу высвободит мощности металлур иче-ской промышленности для производства тяжелого проката и явится важным вкладом щ дело увеличения выпуска проката.

ОТЖИГ ЛИСТА В ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЕЧАХ.

ХОЛОДНАЯ ОБРАБОТКА ЛИСТА

СВОЙСТВА ЧУГУННОГО ЛИСТА И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ

БУДУЩЕЕ ЧУГУННОГО ЛИСТА

26