Чугунные отливки

Отливка из чугуна – это заготовка, получаемая в процессе литья после затвердевания жидкого металла в полости формы. Изготавливается из легированного, нелегированного или ковкого чугуна. Методом литья получают детали малых или больших габаритов, а также сложных фасонных конструкций.

Сортамент и нормативные документы

Купить чугунную отливку можно в виде полноценной детали или заготовки. Например, чушки и слитки, производимые литьем, относятся к классу заготовок, фасонные отливки требуют дополнительной механической обработки (резки), а некоторые детали могут выходить в уже готовом виде. 

Существует несколько основных разновидностей первичного чугуна, из которого создают отливки:

• Хромистый чугун. Марки ЧХ1—ЧХ32. В зависимости от сплава бывает жаростойким, износостойким, коррозионностойким или стойким в цинковом расплаве.
• Кремнистый – ЧС5—ЧС17М3. Устойчивы к коррозии в жидкой среде.
• Алюминиевый – ЧЮХШ—ЧЮ30.
• Марганцевый – ЧГ6С3Ш, ЧГ7Х4, ЧГ8Д3.
• Никелевый – ЧНХТ—ЧН20Д2Ш согласно ГОСТ 7769-82. В зависимости от состава они могут быть низколегированными или высоколегированными, что также влияет на свойства.
• Серый чугун – марки СЧ10—СЧ35, где номер сообщает уровень временного растяжения, (чем выше цифра, тем больше показатель). Методы испытаний, механические свойства, химический состав чугуна для отливок регламентирует ГОСТ 1412-85 (взамен 1412-79).
• Антифрикционный – АЧС-1—АЧС-6 (с серым пластинчатым графитом), АЧВ-1, АЧВ-2 (высокопрочные), АЧК-1, АЧК-2 (ковкие с компактным графитом). Регулирует ГОСТ 1585-85;
• Высокопрочный – ВЧ 35—ВЧ 100. Сплав обладает временным сопротивлением при растяжении 350-1000 МПа соответственно. Требования устанавливает ГОСТ 7293-85.

Буквы в маркировке также сообщают о легирующем элементе (например, Х – хром), виду графита (Ш – шаровидный), техническим характеристикам чугуна (СЧ10 имеет показатель временного сопротивления 10 кгс/мм²).

Процесс отливки чугунных изделий

Все виды литья состоят из одних и тех же технологических этапов:

• расчет модели изложницы/полости;
• ее подготовка;
• расплавка чугунной чушки;
• заполнение жидким металлом;
• извлечение затвердевшей остывшей отливки, финишная механическая обработка изделия.

Модели бывают восковыми, гипсовыми, пластмассовыми или изготавливаться из пенопласта. Готовые отливки проходят дополнительную термообработку (например, старение), остывают. Формы разбивают, а заготовки обрабатывают механическим способом до нужных габаритов.

Методы производства

Изготовление отливок различается по технологии высадки расплавленного сырья, существуют такие виды, как литье:

• «в землю» (или песчано-глинистый) – пластиковая модель засыпается смесью песка и глины, уплотняется прессованием и заливается расплавленным чугуном через специальные отверстия – литники;
• в кокиль – применяется разборная металлическая форма (кокиль), которая очищается и используется повторно;
• по газифицируемым моделям (ЛГМ) – один из наиболее рентабельных способов, требует минимальной финишной обработки, энергозатрат, отходов, зачастую расходник состоит из пенополистерола;
• под давлением (ЛПД) – происходит в холодной горизонтальной камере для прессования;
• в холодно-твердеющие смеси (ХТС) – при помощи искусственных смол получают повышенное качество поверхности отливки;
• центробежный – чугун заливают во вращающуюся металлическую изложницу, которая может достигать 3000 об/мин;
• по выплавляемым моделям – для наибольшей точности отливок их делают из бронзы, латуни, сплавов с алюминием, которые производят на станках ЧПУ.

В промышленном производстве чаще применяется литье в кокиль, так как это относительно недорогой способ получить большие объемы типовых изделий, например, для машиностроения. ЛПД и ХТС позволяют выпускать высокоточные детали с улучшенной обработкой поверхности, но гораздо более ресурсоемки. Также получил широкое распространение метод центробежного литья, поскольку он гарантирует не менее 95% продукции без брака и точное соответствие заданным размерам.