Графит КЛТ

Кристаллический литейный графит (КЛТ, марки ГЛ по ГОСТ 5279-74) — вспомогательный материал для литейного производства: покрытия форм, стержней и изложниц при литье чугуна, стали и цветных сплавов. Выпускается в виде тонкодисперсного порошка из природного графитового сырья или графитсодержащих отходов металлургического производства.

Что такое кристаллический литейный графит и чем он отличается от других марок

Графит кристаллический литейный (в торговой практике — КЛТ) нормируется ГОСТ 5279-74 и классифицируется по ГОСТ 17022-81 под марками ГЛ-1, ГЛ-2 и ГЛ-3 в зависимости от зольности и гранулометрического состава. Исходное сырьё — природные кристаллические графитовые руды (серебристый чешуйчатый графит) либо отходы металлургических и других производств. Кристаллическая разновидность отличается от скрытокристаллического (аморфного) графита более высокой степенью упорядоченности слоистой структуры, лучшей смазывающей способностью и более низкой зольностью.

Внешний вид: тёмно-серый порошок со слабым металлическим блеском, жирный на ощупь. Плотность графита 2,09–2,23 г/см³. Структура — слоистая гексагональная решётка, в которой слои углеродных атомов связаны слабыми ван-дер-ваальсовыми силами — именно это обусловливает смазывающие свойства и лёгкую расслаиваемость при нанесении покрытия.

Физико-химические показатели по ГОСТ 5279-74

В зависимости от зольности и допустимого гранулометрического состава ГОСТ 5279-74 устанавливает три марки:

Показатель	ГЛ-1	ГЛ-2	ГЛ-3
Массовая доля золы, %, не более	13	18	25
Остаток на сите № 016, %, не более	40	40	40
Массовая доля влаги, %, не более	1,0	1,0	1,0

Марка ГЛ-1 — наименее зольная, применяется там, где требуется наиболее чистое покрытие: при литье высококачественного чугуна и стали. Марки ГЛ-2 и ГЛ-3 используются при менее жёстких требованиях к качеству поверхности отливки и составу покрытия.

Почему кристаллический графит защищает литейные формы

Несмачиваемость расплавами

Ключевое свойство, определяющее применение КЛТ в литейном производстве — несмачиваемость расплавами чугуна, стали и большинства цветных сплавов (алюминий, силумин, бронза, цинк). Жидкий металл не проникает в графитовое покрытие: между расплавом и стенкой формы сохраняется непрерывный разделительный слой, предотвращающий пригар и облегчающий выбивку отливки.

Термостабильность в условиях литья

При заливке расплавленного металла в полости формы создаётся восстановительная газовая атмосфера (продукты выгорания связующего, окись углерода). В этих условиях графитовое покрытие устойчиво при температурах, характерных для литья чугуна (~1200–1450 °C) и стали (~1500–1600 °C). В присутствии воздуха (кислорода) значимое окисление графита начинается уже при 500–750 °C — поэтому открытые поверхности оснастки между заливками от окисления не защищены, что нужно учитывать при эксплуатации.

Коэффициент линейного теплового расширения графита вдоль базисных плоскостей до ~700 К отрицателен — при нагреве слои слегка сжимаются. Это снижает термические напряжения на границе покрытие/форма и предотвращает растрескивание слоя при резких температурных перепадах.

Формы нанесения и выбор способа

Кристаллический литейный графит применяют в трёх формах, выбор которых зависит от состояния поверхности оснастки и требований к качеству отливки.

Припыл. Сухой графитовый порошок напыляется на поверхность сырых (непросушенных) песчаных форм и стержней непосредственно перед заливкой. Наносится встряхиванием через мешочек или распылением. Простейший способ, подходит для рядовых чугунных отливок, не предъявляющих повышенных требований к поверхности.

Краска (противопригарная суспензия). Водная суспензия графита с добавлением связующего (огнеупорная глина, декстрин и др.). Наносится кистью, окунанием или пульверизатором на высушенные формы и стержни. После нанесения форму просушивают. Обеспечивает более равномерный и контролируемый по толщине слой. Применяется при литье чугуна сложной конфигурации, при литье в металлические формы (кокиль) и для изложниц.

Паста. Густая дисперсия графита с минимальным количеством связующего. Наносится шпателем или щёткой вручную на нагретые металлические формы и изложницы. Оптимальна для покрытия постоянных металлических форм — обеспечивает плотный слой с хорошей адгезией к горячей поверхности.

Готовая графитовая паста С-1 — промышленная форма такого покрытия, не требующая приготовления суспензии на месте.

Применение в литейном производстве

Литьё чугуна

Основная область применения кристаллического литейного графита — противопригарные покрытия при производстве чугунного литья. Особенно востребован при изготовлении отливок сложной конфигурации с тонкими стенками и глубокими полостями, где образование пригара наиболее вероятно. Применяется для серого чугуна (СЧ), высокопрочного чугуна (ВЧ) и ковкого чугуна. Графитовый слой предотвращает химическое взаимодействие расплава с формовочной смесью, обеспечивает гладкую поверхность отливки и снижает трудоёмкость очистных операций.

Покрытие изложниц и кокилей

При производстве отливок в металлических формах (кокильное литьё, литьё в изложницы) графитовое покрытие выполняет дополнительную функцию — регулирование теплоотвода от расплава. Толщина и состав слоя влияют на скорость затвердевания отливки и качество поверхности. Изложницы для разливки стали красят или обмазывают графитовой пастой перед каждой серией плавок.

Литьё цветных сплавов

Кристаллический литейный графит применяют при литье алюминиевых, силуминовых, медных (бронза, латунь) и цинковых сплавов. Несмачиваемость расплавами цветных металлов обеспечивает чистую поверхность без пригара и облегчает извлечение отливки из формы. Чешуйчатый серебристый графит — близкая разновидность, применяемая в аналогичных задачах при специфических требованиях к фракционному составу.

Условия поставки

Кристаллический литейный графит КЛТ (ГЛ-1, ГЛ-2, ГЛ-3 по ГОСТ 5279-74) поставляется в бумажных мешках по 20–25 кг или мягких биг-бегах. Необходима защита от увлажнения при хранении и транспортировке — материал гигроскопичен при нарушении упаковки. Поставляем по России; возможна поставка в мешках и по согласованной партионности.