Чугунные отливки кч37 12

Всё про серый чугун с шаровидным графитом для тяжелого машиностроения — почему КЧ37-12 путают с обычным чугуном и как избежать трещин в ответственных узлах.

Что скрывается за маркировкой КЧ37-12

До сих пор встречаю технологов, которые считают КЧ37-12 рядовым материалом. На деле это высокопрочный чугун с шаровидным графитом, где цифры — предел прочности 37 кгс/мм2 и относительное удлинение 12%. Но вот nuance — если в шихте превысить содержание магния более 0.045%, графит вместо шаровидной формы даст чешуйчатую, и вместо вязкой отливки получим хрупкую заготовку для канализационных люков.

На нашем производстве в ООО Чжэньцзян Синшэн Стальное Литье до сих пор вспоминают партию для нефтехимической арматуры, где из-за перерасхода модификатора три отливки лопнули при гидроиспытаниях. Пришлось переплавлять 12 тонн металла — урок стоимостью в полмиллиона рублей.

Кстати, по поводу термообработки — для КЧ37-12 отжиг при 920°C даёт лучшую пластичность, но если деталь будет работать в условиях знакопеременных нагрузок (как в портовых механизмах), лучше нормализация с отпуском. Проверено на крюках кранов для портового хозяйства — ресурс увеличился на 23%.

Подводные камни в технологии литья

Самое коварное в работе с КЧ37-12 — газовые раковины в теле отливки. Особенно в массивных узлах для металлургического оборудования. Раньше думали, проблема в влажности формовочной смеси, а оказалось — в скорости подъёма металла в форме. Для толщин стенок свыше 80 мм нужно выдерживать 2.5-3 см/сек, иначе струйка захватывает воздух.

Однажды для немецкого заказа делали опорные балки лесозаготовительной техники — в трёх из десяти отливок УЗК показал раковины глубиной до 15 мм. Пришлось срочно менять литниковую систему, добавлять стояки-глушители. Теперь на сайте xszgsteel.ru в разделе 'Технологии' есть схема для толстостенных отливок — тот самый исправленный вариант.

Ещё нюанс — температура заливки. Для КЧ37-12 оптимально °C, но многие цеха экономят топливо и льют при 1280°C. Результат — недоливы в тонких сечениях. Особенно критично для судовых насосов, где лопасти имеют переменную толщину.

Где применять и где не стоит

Идеальная ниша для КЧ37-12 — узлы трения в дорожно-строительной технике. Валы, шестерни, корпуса редукторов работают на 20% дольше стальных аналогов за счёт графитовой смазки. Но! Нельзя использовать в средах с постоянной температурой свыше 400°C — графит начинает окисляться с образованием трещин.

Помню, поставили партию крышек подшипников для прокатного стана — через полгода эксплуатации при 450°C появились свищи. Пришлось переходить на жаростойкую сталь, хотя изначально заказчик настаивал на чугуне из-за цены.

А вот для нефтехимической промышленности — идеально, особенно для корпусов задвижек и фланцев. Главное — контролировать содержание фосфора (не более 0.08%), иначе межкристаллитная коррозия в агрессивных средах гарантирована.

Контроль качества — без компромиссов

У нас в ООО Чжэньцзян Синшэн Стальное Литье для КЧ37-12 внедрили трёхступенчатый контроль: спектральный анализ шихты, контроль температуры модифицирования и обязательная проба на пластичность для каждой плавки. Раньше проверяли выборочно — пока не столкнулись с партией, где в 5 из 20 отливок удлинение было не 12%, а 7-8%.

Сейчас для ответственных деталей типа роторов судовых насосов делаем дополнительные испытания на ударную вязкость — хотя в ГОСТе этого нет. Как показала практика, именно этот параметр определяет стойкость к гидроударам.

Кстати, о браке — если видите в изломе отливки серебристый отблеск, это выпадение цементита. Значит, недодержали в форме или неправильно охлаждали. Такое часто бывает при производстве крупных узлов для металлургии, где масса отливки превышает 3 тонны.

Перспективы и ограничения материала

Сейчас многие переходят на КЧ40-15, но для 95% применений КЧ37-12 остаётся золотой серединой. Его главное преимущество — стабильность свойств при колебаниях химического состава. Даже если углерод 'уйдёт' на 0.3% от нормы, механические характеристики останутся в допуске.

А вот для деталей с толщиной стенки менее 6 мм лучше рассматривать легированную сталь — при тонких сечениях чугун склонен к отбелу. Проверяли на решётках грохотов — ресурс оказался втрое меньше стальных аналогов.

Из последних наработок — успешно применяем КЧ37-12 для корпусов центробежных насосов в паре с высокохромистым чугуном рабочих колёс. Такая комбинация даёт оптимальное соотношение износостойкости и ударной прочности.

Практические советы по обработке

При механической обработке КЧ37-12 главная ошибка — попытка экономить на инструменте. Твёрдые включения карбидов быстро убивают дешёвые резцы. Рекомендую пластины с покрытием TiAlN и подачу не более 0.3 мм/об — иначе вместо стружки получается пыль, а ресурс инструмента падает в 4-5 раз.

Для отверстий диаметром до 20 мм лучше сразу использовать твёрдосплавные сверла — хотя они дороже, но переточки хватает на 300-400 отверстий против 30-40 у быстрорежущей стали.

И ещё — никогда не применяйте ударные методы правки для готовых отливок КЧ37-12. Лучше подогреть до 250-300°C и править под прессом. Как-то видел, как мастер кувалдой выправлял кривой фланец — вроде выпрямил, а через неделю деталь треснула по линии удара.