зносостійкий чавун  

зносостійкий чавун - це спеціальний легований чавун з високою твердістю та відмінними антифрикційними властивостями, що широко застосовується для виготовлення таких механічних деталей, як напрямні верстатів, прокатні валки, футерувальні плити кульових млинів та інших машинобудівних компонентів. Основою виробничого процесу є регулювання хімічного складу, контроль швидкості охолодження та проведення спеціальних режимів термічної обробки для отримання необхідної мікроструктури. Нижче наведено систематичний опис виготовлення зносостійких чавунів.

Залежно та умовами експлуатації зносостійкі чавуни поділяються на дві основні категорії, кожна з яких має свої виробничі пріоритети:

Антифрикційні чавуни (працюючі в умовах мастила)

Область застосування: напрямні верстатів, поршневі кільця, гільзи циліндрів та ін.

Принцип виготовлення: потрібна відносно м'яка основа для утримання мастила, що одночасно містить тверді фази для сприйняття тертя. Зазвичай як основа використовується перлітний сірий чавун або високофосфористий чавун.

Ключові технологічні операції: підвищення вмісту фосфору (0,4%-0,6%) для утворення високотвердої фосфідної евтектики, а також легування хромом, молібденом, міддю та іншими елементами для зміцнення основи, підвищення міцності та опірності заїданню.

Зносостійкі чавуни (працюючі в умовах сухого тертя або абразивного зносу)

Область застосування: футерувальні плити кульових млинів, леміхи, прокатні валки, молотки дробарок та ін.

Принцип виготовлення: потрібна висока і рівномірна твердість по всьому об'єму, зносостійкість забезпечується переважно карбідами в білому чавуні.

Ключові технологічні операції: на основі білого чавуну з додаванням легуючих елементів (хрому, молібдену, нікелю, ванадію) отримують легований білий чавун, або застосовують процес відбілювання для отримання поверхневого шару білого чавуну при збереженні сірого чавуну в серцевині.

КОНТРОЛЬ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ

Співвідношення легуючих елементів є визначальним фактором властивостей зносостійкого чавуну:

Вуглець (C) та кремній (Si): вуглець є основою для утворення карбідів, що підвищує зносостійкість, але знижує в'язкість; кремній сприяє графітизації. У зносостійких чавунах зазвичай застосовуються низьковуглецеві та низькокремнисті склади для стимулювання утворення вибіленої структури.

Хром (Cr): один із найважливіших легуючих елементів. Хром утворює високотверді карбіди типу (Cr, Fe)₇C₃, значно підвищуючи зносостійкість і прожарювання. У високохромистих чавунах вміст хрому може досягати 26-32%.

Молібден (Mo), нікель (Ni), мідь (Cu):Ці елементи використовуються головним чином для підвищення прожарювання основи., сприяють утворенню мартенситної або бейнітної структури, що дозволяє поліпшити в'язкість при збереженні твердості.

Марганець (Mn): стабілізує аустеніт; у середньо-марганцевистих високоміцних чавунах його вміст підвищено (5%-9,5%), що сприяє формуванню структури мартенситу та залишкового аустеніту.

Контроль домішок: вміст сірки (S) та фосфору (P) має строго контролюватись (зазвичай ≤ 0,1%) для запобігання гарячим тріщинам та зниження в'язкості.