Литье чугуна с поверхностным отбелом

Характерной особенностью отбеленного литья является наличие на поверхности и прилегающей к ней зоне отбеленного слоя той или иной глубины, в котором углерод почти, полностью находится в виде цементита. Эта структурная составляющая обеспечивает основное требование, предъявляемое к отбеленному литью. — сопротивление износу поверхности Но так как большинство деталей работают в условиях значительных ударных нагрузок и высоких температур, то они должны иметь и достаточную вязкость.
Для достижения этого необходимо, чтобы сердцевина отливки имела, перлитно-графитную структуру.
Переход от отбеленного поверхностного слоя к сердцевине должен быть плавным для того, чтобы предотвратить расслаивание отливки в процессе работы. Следовательно, структура отливки должна состоять из поверхностного отбеленного слоя (перлит-цементит) переходной зоны (перлит-цементит-графит) и сердцевины (перлит-графит).
Твердость отбеленного литья пропорциональна содержанию углерода, в чугуне.
Степень и глубина отбеленного слоя зависят от многих факторов производственного характера и в первую очередь от химического состава и структуры чугуна, условий его выплавки, степени перегрева, материала формы, окраски ее поверхности и т. п.
Из химических элементов, входящих в состав чугуна, наиболее важное значение имеют углерод и кремний.
Глубину отбела можно регулировать изменением содержания кремния, особенно в том случае, когда общее содержание углерода относительно невелико. Аналогичное, но более эффективное влияние на глубину закалки по сравнению с кремнием оказывает алюминий, однако добавка его резко снижает литейные свойства чугуна.
Что касается серы, то, уменьшая общую растворимость углерода в железе, она незначительно понижает  степень отбела и, вместе с тем, как стабилизатор карбида резко увеличивает глубину отбела.
Гораздо более эффективно, просто и надежно применение теллура, увеличивая в большей степени, чем сера, глубину отбела, теллур уменьшает переходную зону и обеспечивает получение мягкой центральной зоны отливки. При этом теллур в противоположность сере не вызывает пороков на поверхности отливки даже при присадке его в металл перед самой заливкой.
Теллур присаживается в ковш в количестве 0,0003—0,0006% за 3--8 мин до заливки форм.
Фосфор повышает твердость отбеленного слоя, но при увеличении содержания фосфора глубина отбеленного слоя уменьшается.
Наибольший эффект по повышению твердости дает наряду с углеродом присадка 4,5% никеля. Отливки, полученные из таких чугунов. оправдали себя при холодной и горячей прокатке. Главнейшие достоинства их — большая продолжительность службы, незначительный износ, более высокая твердость, высокая глянцевитость изделий и малые потери на трение.
Кроме химического состава, на отбеливаемость, т. е. степень и глубину отбела значительное влияние оказывают также способ выплавки, род топлива и марки чугунов в шихтовке: древесноугольные чугуны нормальной выплавки придают расплаву наилучшую отбеливаемость; коксовые чугуны, наоборот — наихудшую отбеливаемость.
Металл для отбеленных отливок ранее выплавлялся почти исключительно а вагранке, а в последнее время для этой цели используются также и электропечи и печи индукционного нагрева. Химический состав и глубина отбела колеблются в широких пределах соответственно различным областям применения отливок.
Например прокатные валки с отбеленной поверхностью изготовляются двумя способами.
Первый способ состоит в том, что валок отливается с гладкой цилиндрической бочкой, а профиль ручья калибруется механическим способом. Такое, изготовление валка имеет существенные недостатки. Особенно при глубоких ручьях, так как часть этих ручьев попадает в переходный слой, увеличивать же глубину отбеленного слоя свыше 60 мм вообще не рекомендуется.
Второй способ производства высокостойких валков с отбеленными ручьями представляет из себя заливку в составной кокиль. Такой кокиль делается сборным из ряда свободно подвешенных колец для того, чтобы не препятствовать усадке валка. Подвеска колец и создание податливости формы достигают  при помощи деревянных прокладок между ними. В промышленности нашли широкое применение двухслойные валки, состоящие из стальной или чугунной сердцевины и отбеленного поверхностного слоя.