Отжиг для снятия литейных напряжений

Как уже говорилось, при затвердевании отливок в них образуются значительные внутренние напряжения, которые могут привести к понижению прочности отливок. Устранение этих напряжений после механической обработки отливок может вызвать изменение формы и размеров изделия (например, круглые поршни могут стать овальными, направляющие станков теряют свою прямолинейность). Для снятия литейных напряжений применяется естественное старение или низкотемпературный отжиг.

Естественное старение заключается в том, что отливки освобождаются от внутренних напряжений под действием климатических факторов. Для этого отливки выдерживают от 6 месяцев до 2 лет на заводских дворах. Этот способ в настоящее время применяется редко, так как значительно удлиняет производственный цикл. Более полное снятие остаточных литейных напряжений в отливках достигается при низкотемпературном отжиге. Для этого отливку укладывают в холодную или нагретую до температур 100 - 200° печь, а затем вместе с печью медленно (со скоростью от 50 до 150° в час) нагревают до температур 500 - 550°. При указанных температурах отливки выдерживаются от 2 до 10 час. в зависимости от их формы и размеров.

Ориентировочно время выдержки устанавливают из расчета 1,5-2 часа на 25 мм толщины стенки отливки. После выдержки отливку медленно (со скоростью 20 - 30° в час) охлаждают до температуры 250°. Дальнейшее охлаждение до комнатной температуры может производиться на воздухе. Так как температура отжига невысокая, то существенных изменений в структуре чугуна не происходит и твердость его не снижается. Отжиг для уменьшения твердости. Наиболее часто такому отжигу подвергают отливки, имеющие вследствие быстрого охлаждения отбеленную поверхность. Отбеленный слой представляет собой белый чугун большой твердости.

Чтобы понизить твердость чугуна и улучшить его обрабатываемость на станках, необходимо добиться разложения цементита (РезС) на его составные части: железо и графит, т. е. необходимо превратить белый чугун в серый. Это достигается при помощи отжига, который осуществляется следующим образом. Отливки загружают в печь и нагревают до температур 850 - 870°. При этих температурах они выдерживаются от 0,5 до 5 час, в зависимости от толщины стенок отливки и химического состава чугуна. Более массивные отливки нагревают до температуры 950°. Охлаждение после отжига в большинстве случаев может производиться на воздухе. На некоторых заводах применяют более прогрессивные методы отжига: отливки нагревают до температур 1100 - 1150° в хлористо-бариевых соляных ваннах или токами высокой частоты и выдерживают при этих температурах в первом случае 1-5 мин. и во втором - 3 - 5 сек.