Чугунная чушка (слиток) ПФ3 в Минске


Чугунная чушка ПФ3 — передельный фосфористый чугун для фасонного литья

Чугунная чушка ПФ3 — передельный фосфористый чугун, поставляемый в виде слитков массой 18–40 кг, соответствующий требованиям ГОСТ 805. Маркировка ПФ3 расшифровывается как «передельный фосфористый, третья группа» — содержание фосфора в данном исполнении регламентировано в пределах 0,2–0,4% при массовой доле кремния 0,8–1,5%. Материал предназначен для последующего переплава в вагранках, индукционных и дуговых печах с целью получения отливок с повышенными литейными свойствами.

Ключевая особенность чугуна ПФ3 — повышенное содержание фосфора, который образует эвтектику фосфидной сетки (стеадит) по границам зерен. Это обеспечивает высокую жидкотекучесть расплава и заполняемость тонкостенных форм, что критично при производстве художественного литья, радиаторов, печных приборов и других отливок со сложной конфигурацией. При этом фосфор снижает пластичность и ударную вязкость, поэтому ПФ3 не применяют для деталей, работающих под динамическими нагрузками.

Химический состав и структура

Химический состав чугуна ПФ3 нормируется по содержанию кремния, марганца, фосфора и серы. Структура металла после переплава — перлитная или перлитно-ферритная с включениями фосфидной эвтектики. Содержание углерода находится в пределах 3,5–4,3%, что обеспечивает стабильность графитизации при модифицировании.

ЭлементМассовая доля, %Влияние на свойстваКонтроль по ГОСТ 805Типичное применение
C3,5–4,3Обеспечивает графитизациюОбязательныйВсе отливки
Si0,8–1,5Регулирует отбел и структуруОбязательныйТонкостенное литье
Mn0,5–1,0Связывает серу, упрочняет перлитОбязательныйОтветственные узлы
P0,2–0,4Повышает жидкотекучестьОбязательныйХудожественное литье
S 0,05Снижает качество расплаваОбязательныйОграничение

Технологические параметры переплава

При использовании чугуна ПФ3 в качестве шихтовой заготовки рекомендуется переплав в тигельных индукционных печах средней частоты с кислой футеровкой. Температура перегрева расплава — 1420–1480 C, температура заливки — 1320–1380 C в зависимости от толщины стенки отливки. Для подавления отбела в тонких сечениях применяют графитизирующее модифицирование ферросилицием ФС75 в количестве 0,3–0,5% от массы металла.

Чушка ПФ3 поставляется с чистой поверхностью без песчаных корок и шлаковых включений. Допускается незначительная коррозия поверхности при условии, что она не препятствует визуальному контролю. Хранение слитков — на открытых площадках под навесом, раздельно по плавкам и маркам.

Области применения

Чугун ПФ3 ориентирован на литейные цеха, производящие отливки из серого чугуна с повышенными требованиями к заполняемости формы. Основные направления использования:

  • производство отопительных радиаторов и конвекторов методом литья в кокиль;
  • художественное литье — ограды, решетки, скульптурные элементы, архитектурный декор;
  • изготовление печных приборов — колосники, дверцы, плиты, духовые шкафы;
  • литье корпусных деталей насосов и арматуры с толщиной стенки 4–12 мм;
  • производство товаров народного потребления — посуда, утюги, грузила.

В машиностроении ПФ3 применяют ограниченно — для неответственных деталей, не подвергающихся ударным нагрузкам и работающих при температурах не ниже –20 C. Для станочных станин и корпусных деталей с высокими требованиями к прочности рекомендуется использовать передельный коксовый чугун П1 или П2 с пониженным содержанием фосфора.

Преимущества использования ПФ3 в шихте

Применение чугуна ПФ3 в качестве основного компонента шихты обеспечивает стабильность химического состава отливок и сокращает расход ферросплавов. Высокая жидкотекучесть расплава позволяет получать отливки с толщиной стенки до 3 мм без дефектов неслитин и спаев. Фосфидная эвтектика повышает износостойкость поверхностей трения, что используется при производстве тормозных колодок и направляющих втулок.

Экономическая эффективность применения ПФ3 обусловлена более низкой стоимостью по сравнению с передельным чугуном П1/П2 за счет менее жестких требований к содержанию фосфора. При этом выход годного литья в формах с разветвленной литниковой системой увеличивается на 5–8% благодаря улучшенной заполняемости.

Вопросы и ответы

Чем отличается чугун ПФ3 от передельного чугуна П1?

Основное отличие — содержание фосфора: в ПФ3 оно составляет 0,2–0,4%, тогда как в П1 — не более 0,1%. Повышенный фосфор придает расплаву лучшую жидкотекучесть, но снижает механические свойства, поэтому ПФ3 применяют для фасонного литья, а П1 — для ответственных машиностроительных отливок.

Можно ли использовать ПФ3 для производства высокопрочного чугуна с шаровидным графитом?

Не рекомендуется. Фосфор в количестве свыше 0,1% ухудшает сфероидизацию графита и снижает пластичность ВЧШГ. Для производства высокопрочного чугуна используют передельный чугун с содержанием фосфора не более 0,08%.

Какая температура заливки оптимальна для тонкостенных отливок из ПФ3?

Для отливок с толщиной стенки 3–6 мм рекомендуется температура заливки 1360–1380 C. Для массивных отливок со стенкой более 20 мм температуру снижают до 1320–1340 C, чтобы избежать усадочных раковин и газовых дефектов.

Требуется ли модифицирование при переплаве чугуна ПФ3?

Для отливок с толщиной стенки менее 8 мм модифицирование ферросилицием ФС75 в количестве 0,3–0,5% обязательно для предотвращения отбела. Для массивных отливок модифицирование не требуется, но рекомендуется для стабилизации структуры перлита.