. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом получают присадкой в жидкий чугун небольших добавок некоторых щелочных или щелочноземельных металлов.
Чаще для этой цели используется магний в количестве 0,03 – 0,07 %. По содержанию остальных элементов высокопрочный чугун не отличается от обычного серого.
Под действием магния графит в процессе кристаллизации принимает не пластинчатую, а шаровидную форму.
Присадка магния
Получение высокопрочного чугуна присадкой магния при обычном давлении в открытых ковшах сопровождается бурным кипением и выбросом металла. Пары магния вспыхивают ярким пламенем. Очень велики потери магния при испарении , так как магний вводится в жидкий чугун ,имеющий температуру 1380 – 1450 ° С. Испарение магния приводит к значительному снижению температуры жидкого металла. Причем охлаждение его тем больше, чем значительнее избыток вводимого магния. Эта проблема решается при переходе на внутриформенное модифицирование магнием, процесс более стабилен и меньше потери.
Шаровидный графит значительно меньше ослабляет металлическую основу чугуна, чем пластинчатый. Чугуны с шаровидным графитом имеют более высокие механические свойства. Не уступающие литой углеродистой стали, при этом сохраняются хорошие литейные свойства и обрабатываемость резанием, способность гасить вибрации, высокая износостойкость и т. д.
Высокопрочный чугун обозначается буквами ВЧ, затем следуют цифры. Первые цифры марки показывают среднее значение временного сопротивления при растяжении ( кгс/мм2), вторые – относительное удлинение (%). Чугуны ВЧ 50-2, ВЧ 60-2, ВЧ 70-3, ВЧ 80 -2, ВЧ 100-2, ВЧ 120- 2 имеют перлитную металлическую основу. Чугуны ВЧ 45-5- перлитно-ферритную и ВЧ 38-17, ВЧ 42 -12 – ферритную. Для снятия литейных напряжений, повышения механических свойств чугун подвергают термической обработке.
Отливки из высокопрочного чугуна широко используют в различных отраслях народного хозяйства. В автостроении , дизелестроении для коленчатых валов, крышек цилиндров и других деталей. В тяжелом машиностроении – для многих деталей прокатных станов; в кухнечно-прессовом оборудовании (например для станин молотов, траверс прессов, прокатных валков и т. д.).
Для изготовления коленчатых валов автомобилей и многих других деталей применяют высокопрочные чугуны со структурой зернистого перлита, обеспечивающие более высокие механические свойства.
Структуру зернистого перлита получают специальной термической обработкой, состоящей из нагрева до 950 ° С, охлаждения до 600 ° С и подогрева до 725 ° С с длительной выдержкой при этой температуре.
