Термическая обработка чугуна

___Главный металлург нашей компании “ТехноИнжениринг.РФ” пишет для повышения квалификации специалистов по термической обработке металлов: 
___Термическая обработка чугуна служит для снятия внутренних напряжений в металле, для снижения твёрдости и улучшения обрабатываемости, а также для стабилизации и уравновешенности внутренней структуры этих железо-углеродистых сплавов. Повышенная прочность и высокая вязкость ковкого чугуна способствуют широкому применению его в машиностроительной промышленности для деталей, подвергаемых динамическим нагрузкам. Технология получения ковкого чугуна непрерывно совершенствуется.
___Выбор процесса получения ковкого чугуна зависит от многих факторов. Большое значение имеет химический состав исходного чугуна. Чугун не должен иметь хрома больше 0,05%, но должен содержать около 0,0015% В для создания многочисленных центров графитизации для ускорения процесса отжига. Следует также строго контролировать содержание углерода и кремния. Углерод должен находиться в пределах 2,35—2,50%, а кремний — в пределах 1,3—1,4%.
___Для обеспечения таких жестких норм состава химический анализ чугуна на углерод и кремний производят автоматически. Каждые 30 мин берется проба чугуна из желоба вагранки. В состав шихты вагранки входят 40% стального скрапа, 50% литейного чугуна, 5% белого чугуна, 1% ферросилиция, 3% литников ковкого чугуна и по 0,5% меди и ферробора. Отжиг длится максимум 40 ч, минимум 32 ч в зависимости от размера отливок. Температура отжига чугуна равна 950°С. За 5 ч отливки нагреваются до этой температуры, выдерживаются в течение 12 ч, быстро охлаждаются до 760° С, затем медленно охлаждаются со скоростью 5° в час до температуры 705° С. После достижения этой температуры металл выгружается из печи. Структура чугуна получается перлито-ферритовая.
___Производство перлитного чугуна более сложно. Ковкий перлитный чугун получают следующими способами: а) отжиг с охлаждением на воздухе и отпуск; б) после первой стадии отжига охлаждение на воздухе, повторный нагрев, закалка в масле и отпуск; в) закалка в масле после первой стадии отжига и отпуск; г) первая и вторая стадии графитизации, вторичный нагрев с закалкой в масле и отпуск.
___В соответствии с процессом получения ковкого чугуна выбирается и оборудование термического цеха. Желательно иметь такое оборудование, чтобы можно было получать ковкий чугун любым из перечисленных способов. При выборе печей должны учитываться расход топлива и поддонов, обслуживание печи, (контроль атмосферы, допустимая деформация отливок, себестоимость установки и в итоге — себестоимость тонны годной продукции.
___Ниже приводится описание термического цеха американского завода «Marion Malleable» для получения высокопрочного перлитного и ферритного ковкого чугуна для отливок различной конфигурации массового производства.
___Термический цех ковкого чугуна организован следующим образом. Отливки, поступающие по конвейеру в отжигательное отделение, размещают в ящиках, которые скиповыми электрокарами перевозят и устанавливают вдоль отжигательных печей. Там отливки укладывают в корзины из жаростойкой стали для отжига с особой тщательностью, с учетом возможного коробления, не более 500 кг в каждой. После загрузки в корзины отливки взвешивают на весах и направляют к загрузочному концу печи. Здесь их поднимают электрической талью и помещают на ролики загрузочного стола печи. В ряд ставятся две корзины. Это единственная операция, которую производят вручную.
___Через каждые 40 мин поднимается дверца загрузочного конца печи, и две корзины продвигаются в вестибюль на место других, которые перед этим перемещаются в печь. В состав оборудования цеха входят электропечь с роликовым подом, газовая печь с пластинчатым конвейером, установка для закалки в масле, механизм для транспортировки и опрокидывания корзин и газогенератор.
___Электропечь с роликовым подом имеет две нагревательные зоны, отделенные друг от друга промежуточной камерой с воздушным охлаждением. Это устройство позволяет использовать печь для получения и ферритного, и перлитного чугуна. При получении перлитного чугуна отливки с помощью транюферкары передают из промежуточной камеры в камеру с воздушным охлаждением, расположенную сбоку. Для получения ферритного чугуна отливки передают через промежуточную камеру в низкотемпературную зону для регулиремого медленного охлаждения.
___Нагрев печи осуществляется ленточными сопротивлениями. Часть печи с высокой температурой имеет семь самостоятельно регулируемых зон общей мощностью 652 кет. Часть печи с низкой температурой разделена на четыре самостоятельно контролируемые зоны общей мощностью 240 кет. Для охлаждения отливок в конце высокотемпературной зоны, при входе в промежуточную зону, установлены трубы, через которые проходит холодный воздух. Каждый конец трубы соединен с общим коллектором, который присоединен к воздуходувке, приводимой в движение электродвигателем мощностью в 1 л. с. Работа воздуходувки регулируется автоматически. Такая система охлаждения снижает температуру отливок с 910 до 770°С за 20 мин.
___Ролики пода вращаются с помощью цепи от электродвигателя; скорость вращения цепи может меняться в пределах шести, ступеней. Натяжение цепи автоматически поддерживается постоянным. Во время остановки печи в рабочую камеру вводят азот для предотвращения обезуглероживания. На случай каких-либо неполадок в силовой линии установлен запасной электродвигатель мощностью 10 кет для подъема загрузочной дверцы, вращения роликов и обслуживания газогенератора. 13 потенциометров автоматически тщательно производят контроль температуры. Это предохраняет нагревательные элементы от сгорания. Для получения перлитного чугуна имеется печь с пластинчатым конвейером (из жаростойких звеньев). Печь обогревается 18 газовыми форсунками, расположенными над конвейером и под конвейером. Смешение газа с воздухом происходит в специальной камере. В начале работы печи применяют регуляторы ручного управления для зажигания газа и регулирования вспышки смеси. Каждая форсунка имеет предохранительный кран в дополнение к предохранительной системе клапанов, которые включаются в случае какого-либо отклонения в подаче воздуха к форсунке.
___Печь оборудована четырьмя указывающими гальванометрами, соединенными с самописцем. Имеются также приборы для автоматической регулировки температуры. Камера охлаждения отливок оборудована вибрирующим конвейером для передвижения в камере с необходимой скоростью корзин с отливками. Нагретые отливки высыпаются на конвейер закалочной печи, а корзины боковым толкателем передаются на рольганг. Продолжительность охлаждения отливок в камере контролируется приборами. Охлаждение производится воздухом, который подается тремя воздуходувками через отверстия в своде. За 7 мин происходит охлаждение 100 кг отливок до 80°С.
___Если в печи производят отжиг на ферритную структуру, та отливки перемещают из промежуточной камеры охлаждения в зону низких температур, где температура снижается с 760 до 705°С со скоростью 3° в час; по выходе из зоны низкой температуры отливки передвигаются в корзинах в разгрузочный вестибюль на роликовый стол, ролики которого получают вращательное движение с помощью гидравлических устройств. Охлажденные до потемнения отливки автоматически сбрасываются на другой конвейер и в небольших ящиках транспортируются на последующие операции.
___Корзины после опрокидывания (после разгрузки) становятся в исходное положение и направляются обратно к загрузочному концу печи, где задерживаются упором-переключателем. Переключатель приводит в движение цепной конвейер, расположенный перпендикулярно столу; он сдвигает корзины на рольганг, передающий их к месту загрузки отливками.
___Отливки, которые должны иметь перлитную структуру, нагревают в закалочной печи, в течение 1 ч до температуры 780°С, затем по конвейеру в трубах они поступают в масляный бак; температура их перед закалкой равна 730°С. Из закалочного бака отливки поднимают по конвейеру и выгружают в ящики, которые направляются к отпускной печи.
___В дополнение к оборудованию, установленному на линии движения отливок из литейного отделения в термическое, находится толкающий конвейер, склад отливок и скиповые транспортеры. Это обеспечивает и устраняет задержки в движении деталей и снижает затраты средств.
___ 
___________________________________________
Запись опубликована в рубрике 7. Термическая обработка металлов с метками . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *