Металлические отливки ЧЮ6С5 в Минске

Металлические отливки ЧЮ6С5: жаростойкий чугун для литья в песчаные формы

Металлические отливки ЧЮ6С5 — изделия из жаростойкого высоколегированного чугуна, содержащего 5–6 % кремния и 5–7 % алюминия. Сплав относится к группе чугунов с повышенной окалиностойкостью и предназначен для эксплуатации в газовых средах при температурах до 950–1000 C без защитной атмосферы. Отливки получают литьём в песчано-глинистые формы, в оболочковые формы или по выплавляемым моделям; структура металла — легированный феррит с включениями графита и силицидов.

Химический состав и структура

Основу сплава составляет серый чугун, модифицированный кремнием и алюминием. Кремний повышает жаростойкость за счёт формирования плотной оксидной плёнки SiO, алюминий дополнительно стабилизирует феррит и снижает рост окалины при циклических нагревах. Типовой химический состав по ГОСТ 7769-82:

• углерод (C) — 1,8–2,4 %;
• кремний (Si) — 5,0–6,0 %;
• алюминий (Al) — 5,0–7,0 %;
• марганец (Mn) — не более 0,8 %;
• сера (S) — не более 0,03 %;
• фосфор (P) — не более 0,10 %.

Структура литого металла — ферритная матрица с равномерно распределёнными включениями пластинчатого графита и эвтектических силицидов. Такое строение обеспечивает стойкость к высокотемпературному окислению и умеренную прочность при комнатной температуре.

Механические и эксплуатационные свойства

Прочностные характеристики ЧЮ6С5 ниже, чем у обычного серого чугуна, что компенсируется его жаростойкостью. Ключевые параметры:

Сплав сохраняет форму при длительной работе в печных газах, устойчив к сульфидной коррозии при умеренных концентрациях серы. Не рекомендуется эксплуатация в восстановительных средах с высоким содержанием CO и в контакте с расплавами щелочных металлов.

Технология литья и механическая обработка

Отливки ЧЮ6С5 формуют преимущественно в песчано-глинистых формах с противопригарными покрытиями на основе циркона или корунда. Температура заливки — 1380–1420 C; высокая жидкотекучесть сплава позволяет получать тонкостенные изделия с толщиной стенки от 8–10 мм. Усадка составляет 0,8–1,2 %, что учитывается при изготовлении модельной оснастки.

Механическая обработка затруднена из-за высокой твёрдости и абразивного действия силицидов: применяют твердосплавный инструмент (ВК6, ВК8) с обильным охлаждением. Сварка отливок ограничена — требуется предварительный подогрев до 300–400 C и последующая термообработка для снятия напряжений.

Области применения

Отливки ЧЮ6С5 востребованы в узлах, работающих в зоне высоких температур без интенсивных ударных нагрузок:

• колосники и балки агломерационных и обжиговых машин;
• детали топочных устройств котельных агрегатов, горелочные камни;
• корпуса и крышки термических печей, подовые плиты;
• элементы газоходов и дымовых труб металлургических агрегатов;
• детали коксовых батарей, арматура нагревательных печей;
• изделия для стекловаренных и цементных печей (в зонах без расплава).

В нефтехимии отливки применяют в узлах каталитического крекинга, где требуется стойкость к окислению при 800–900 C. В машиностроении — для деталей выхлопных систем тяжёлой техники и тепловых завес.

Нормативная база и маркировка

Сплав регламентируется ГОСТ 7769-82 «Чугун легированный для отливок со специальными свойствами». Марка ЧЮ6С5 расшифровывается: Ч — чугун, Ю — алюминий, 6 — среднее содержание алюминия в процентах, С5 — среднее содержание кремния. Отливки поставляются с приёмо-сдаточными испытаниями по ГОСТ 26358-84; по требованию заказчика проводят контроль химического состава, твёрдости и жаростойкости.

Вопросы и ответы