Отливки из чугуна на сегодняшний день являются довольно востребованными. Их применяют в машиностроении, сельском хозяйстве и других отраслях.
Лучшими чугунными отливками считаются те, которые были получены с помощью кокильного литья. Они меньше подвержены образованию пор и трещин.
Чугунные отливки могут иметь разнообразную структуру в зависимости от скорости затвердения и охлаждения отливки. Также структура отливок зависит от химического состава чугуна.
Герметичность, механические свойства и износостойкость зависят от структуры чугуна. Повышение скорости охлаждения чугунных отливок приводит к уменьшению количества графитных включений, что повышает механические свойства отливок.
Но высокая скорость охлаждения и затвердения может привести к образованию в отливке отбеленного поверхностного слоя. В таком случае чугун тяжело поддается обработке, но имеет высокую износостойкость. Чугунные отливки с таким слоем перед обработкой подвергают графитизирующему отжигу, где отбел устраняется.
Для отжига отливок необходимо дополнительное оборудование, что требует непредвиденных затрат и больше времени на технологический процесс. Из-за этого получение отливок методом кокильного литья является наиболее сложным и проблемным способом.
Проблему образования отбела решают с помощью увеличения содержания кремния и углерода в чугуне. Но кремния в чугуне не должно быть больше 2,5 процентов, иначе может снизиться жидкотекучесть чугуна.
Температура заливки в кокиль обычно составляет около 1300 градусов по Цельсию. Если температура заливки будет больше, то уменьшиться стойкость кокиля. Температура заливки, прежде всего, зависит от толщины стенок отливок. Температура выбивки отливок из кокиля должна быть около 600 градусов.
Наиболее распространенными дефектами отливок, которые получены методом кокильного литья, являются недоливы, трещины и несоответствие структуры. Все эти дефекты могут возникнуть вследствие недостаточно высокой температуры заливаемого чугуна, из-за недостаточной площади их поперечного сечения, а также из-за недостаточной вентиляции кокиля.
Самыми прочными считаются чугунные отливки, которые изготовлены из серого чугуна. Данный вид чугуна имеет более высокую прочность из-за присутствия в его составе шаровидного графита.
Вероятность образования трещин в горячих отливках из серого чугуна уменьшается. Но высокопрочные чугуны подвержены к образованию холодных трещин.
Также отливки из высокопрочного чугуна имеют повышенную окисляемость из–за содержащихся в металле сульфидов магния. Это свойство способно значительно снизить износостойкость чугунных отливок.