Серый чугун 40

Когда слышишь ?СЧ40?, первое, что приходит в голову — классика жанра, но сколько же нюансов кроется за этими четырьмя символами. Многие до сих пор путают его с ВЧ50, хотя графитная составляющая здесь совсем иная.

Микроструктура и реалии производства

В прошлом месяце на Серый чугун 40 пришлось переделывать партию крышек для гидроцилиндров — заказчик требовал однородность перлита не менее 90%. Лаборатория показала 87%, но визуально под микроскопом виделись островки феррита. Пришлось добавлять ферросилиций прямо в ковш, хотя обычно обходимся шихтовкой.

Заметил, что с газовыми раковинами в СЧ40 проще бороться при использовании оснастки с вакуумной формовкой. На том же Серый чугун 40 для корпусов судовых насосов в ООО Чжэньцзян Синшэн Стальное Литье стабильно идёт с прочностью на растяжение 390-410 МПа, но если перегреть выше 1380°C — пластичность падает катастрофически.

Кстати, про термообработку — отжиг при 750°C даёт прирост обрабатываемости на 15%, но для ответственных узлов типа штанг лесозаготовительной техники это не всегда оправдано. Там важнее сохранить исходную структуру.

Проблемы механообработки

Режущий инструмент для Серый чугун 40 выбираем с покрытием AlTiN — стандартные Т15К6 быстро выкрашиваются при обработке рёбер жёсткости. Особенно заметно на крупногабаритных отливках для металлургического оборудования, где припуски достигают 12 мм.

В прошлом квартале экспериментировали со скоростным резанием — стружка пошла сливная, но вибрация при черновой обработке привела к микротрещинам в трёх из десяти заготовок. Вернулись к проверенным режимам: подача 0,2 мм/об, скорость 120 м/мин.

Интересный случай был с фланцем для нефтехимической арматуры — после чистового растачивания появилась рисочность поверхности. Оказалось, виной графитные включения размером более 150 мкм. Пришлось менять шихтовку — уменьшили долю возврата собственного производства.

Литьевые дефекты: от теории к практике

Усадочные раковины в тепловых узлах — головная боль для любого технолога. На Серый чугун 40 спасаемся прерывистыми прибылями, но для массивных крышек портовых механизмов иногда приходится ставить охлаждающие змеевики прямо в форму.

Запомнился казус с отливкой станины дорожно-строительной техники — при толщине стенки 80 мм пошли газовые раковины в верхней части. Стали вводить в формовочную смесь 2% молотого мрамора — проблема ушла, но себестоимость выросла на 7%.

С пригаром на поверхности боролись полгода. Стандартные противопригарные покрытия не работали, пока не попробовали суспензию с содержанием циркона 45%. Важный момент — напылять нужно при температуре формы 60-65°C, иначе отслаивается пластами.

Контроль качества и типичные заблуждения

Многие считают, что твёрдость 180-220 HB для Серый чугун 40 — гарантия качества. Но на деле важнее соотношение твёрдости и прочности. Если при 210 HB предел прочности меньше 390 МПа — это брак, хоть убей.

Ультразвуковой контроль внедряли с трудом — из-за неоднородности графита эхо-сигнал ?плывёт?. Пришлось калибровать дефектоскоп по эталонным образцам с искусственными дефектами. Сейчас погрешность не превышает 3%.

Химический состав — отдельная песня. Кремний 2,8-3,2% даёт стабильность, но марганец выше 0,8% уже опасен. Как-то получили партию с Mn 0,95% — отливки для металлургического оборудования пошли трещинами при термоударе. Вернули 12 тонн обратно в печь.

Применение в специфичных отраслях

Для судовых насосов Серый чугун 40 идёт с дополнительным легированием оловом 0,1% — улучшает стойкость к кавитации. Проверяли на стенде — ресурс увеличился на 400 моточасов.

В портовых механизмах главная проблема — ударные нагрузки. Ставили эксперимент с модифицированием церием — ударная вязкость выросла до 1,8 Дж/см2, но стоимость отливки подскочила в 1,5 раза. Для рядовых крановых узлов нерентабельно.

Интересный опыт с ООО Чжэньцзян Синшэн Стальное Литье — их технолог предлагал использовать СЧ40 для корпусов задвижек нефтехимической промышленности. Оказалось, при контакте с некоторыми реагентами графит выступает катодом, ускоряя коррозию. Перешли на высокохромистый чугун для таких случаев.

Экономика производства

Себестоимость тонны Серый чугун 40 сильно зависит от цены лома. В прошлом году перешли на использование 40% автолома в шихте — качество не пострадало, но пришлось увеличить продолжительность продувки инертным газом.

Энергозатраты — отдельная головная боль. Индукционная печь 5 тонн потребляет 580 кВт/ч на плавку, но если греть выше 1400°C — расход подскакивает до 620 кВт/ч. Стали использовать тепловые аккумуляторы — экономия 12% за счёт утилизации тепла отходящих газов.

Брак по геометрии — бич крупных отливок. Для станин лесозаготовительной техники допуск по короблению 1,5 мм на метр, но без правки на прессах добиться такого нереально. Добавили операцию отжига под прессом — брак упал с 8% до 2,5%.