Металлические отливки ЧХ16М2 в Минске


Металлические отливки из чугуна ЧХ16М2: жаростойкое литьё для агрессивных сред

ЧХ16М2 — высоколегированный жаростойкий чугун аустенитно-ферритного класса, содержащий 15–18 % хрома и 1,5–2,5 % молибдена. Металлические отливки из этой марки получают литьём в песчано-смоляные формы, кокиль или по выплавляемым моделям. Структура металлической основы — легированный аустенит с включениями карбидов хрома (Cr7C3, Cr23C6) и эвтектических карбидов, что обеспечивает стойкость к газовой коррозии при температурах до 900–1000 C и сопротивление абразивному износу в сочетании с воздействием серосодержащих сред.

Технические характеристики литья ЧХ16М2

  • Предел прочности при растяжении — 200–300 МПа (в зависимости от толщины стенки отливки)
  • Твёрдость по Бринеллю — 200–320 HB, после термообработки до 400 HB
  • Плотность — 7,4–7,6 г/см
  • Максимальная рабочая температура — 1000 C в окислительной среде, 900 C в восстановительной
  • Жаростойкость — не более 0,5 г/(мч) привеса при 900 C за 100 ч испытаний
  • Коэффициент линейного расширения — 16–18 10–6 К–1 в диапазоне 20–800 C

Химический состав и структурообразование

Содержание углерода в ЧХ16М2 составляет 1,8–2,5 %, кремния — 0,8–1,5 %, марганца — до 0,8 %. Молибден вводится для повышения жаропрочности и подавления роста зерна при длительной эксплуатации. Хром формирует плотную оксидную плёнку Cr2O3, препятствующую дальнейшему окислению. Отливки подвергают отжигу при 750–800 C для снятия литейных напряжений и стабилизации структуры. Для повышения износостойкости применяют нормализацию с нагревом до 950–1000 C и охлаждением на воздухе.

Типовые позиции литья из ЧХ16М2

Наименование отливкиМасса, кгСпособ литьяТермообработкаРабочая среда
Колосники решёток8–45Литьё в ХТСОтжиг 780 CДымовые газы, 850 C
Горелочные камни12–60КокильНормализация 980 CПродукты сгорания мазута
Звенья цепных конвейеров3–18Литьё по выплавляемым моделямОтжиг 750 CАгломерат, 600–700 C
Корпуса дымососов80–350Литьё в ХТСОтжиг 800 CЗола, сернистые газы
Направляющие планки5–25КокильНормализация 950 CОкалина, абразив

Области применения отливок ЧХ16М2

  • Колосниковые решётки и балки агломерационных и обжиговых машин в металлургии
  • Горелочные устройства, фурменные пояса и камни печей в нефтехимии и энергетике
  • Детали обжиговых печей цементной промышленности — башмаки, цепи, звенья транспортёров
  • Элементы котельного оборудования ТЭЦ — шиберы, лопатки дымососов, газоходы
  • Арматура газоочистных систем и циклонов, работающих с абразивными средами
  • Износостойкие детали дробильно-размольного оборудования в горнорудной отрасли

Технологические особенности производства

Плавку ЧХ16М2 ведут в индукционных тигельных печах с основной футеровкой или в дуговых печах. Температура заливки — 1380–1420 C. Для предотвращения образования трещин в массивных отливках применяют прибыли с экзотермическими вставками и замедленное охлаждение в форме. Механическая обработка возможна только твёрдосплавным инструментом из-за высокой твёрдости и склонности к наклёпу. Сварка отливок ЧХ16М2 ограничена — требуется предварительный подогрев до 300–400 C и применение электродов на никелевой основе.

Вопросы и ответы

Какой максимальный ресурс отливок ЧХ16М2 в агломерационной машине?

При работе с агломератом температурой 700–800 C колосники из ЧХ16М2 выдерживают 12–18 месяцев до предельного износа, что в 2–3 раза превышает ресурс углеродистых сталей.

Возможна ли замена ЧХ16М2 на ЧХ28Н2 в горелочных устройствах?

ЧХ28Н2 обладает более высокой жаростойкостью до 1100 C, но уступает ЧХ16М2 по стойкости к термоциклированию и имеет худшую обрабатываемость. Замена оправдана только при температурах выше 1000 C.

Какие дефекты характерны для литья ЧХ16М2?

Наиболее часто встречаются горячие трещины в местах перехода сечений, усадочная пористость в массивных узлах и карбидная ликвация. Предотвращаются оптимизацией литниково-питающей системы и режима охлаждения.

Как контролируют качество отливок из ЧХ16М2?

Применяют визуально-измерительный контроль, ультразвуковую дефектоскопию для ответственных деталей, замер твёрдости по Бринеллю и химический анализ каждой плавки. Для горелочных камней проводят гидроиспытания.