6. Nerovnomerná tvrdosť ťažného železa po normalizácii
Bežným problémom je nerovnomerná tvrdosť ťažného železa po normalizácii. Nasleduje úvod do jeho príčin a riešení:
Príčiny
Rozdiel v rýchlosti chladenia: Počas procesu chladenia sú kontaktné podmienky medzi rôznymi časťami liatia a chladiacim médiom rôzne, čo vedie k rôznym rýchlostiam chladenia. Napríklad povrch liatia sa rýchlo ochladzuje, jadro sa pomaly ochladzuje, povrchová tvrdosť je relatívne vysoká a tvrdosť jadra je nízka. Nerovnomerný tok chladiaceho média tiež spôsobí nerovnomerné rýchlosti chladenia v rôznych častiach odlievania, čo bude mať za následok nerovnomernú tvrdosť.
Segregácia chemického zloženia: Počas procesu odlievania sú zliatinové prvky a prvky nečistoty nerovnomerne rozložené a tvoria segregáciu. Napríklad, ak je miestny obsah prvkov, ako je kremík a mangán, príliš vysoký alebo príliš nízky, rýchlosť zmeny fázy a miera transformácie rôznych častí sa líšia, čo bude mať za následok odlišnú tvrdosť.
Nerovnomerná organizácia: Nerovnomerné vykurovanie alebo nedostatočný čas držania povedie k nekonzistentnému stupňu austenitizácie, nerovnomernej organizácii po chladení a inej tvrdosti. Zlá sféroidizácia a liečba očkovania, nerovnomerná distribúcia grafitových guličiek, tiež spôsobia rozdiely v organizácii matrice a spôsobia nerovnomernú tvrdosť.
Faktory štruktúry liatia: Štruktúra liatia je zložitá, rozdiel hrúbky steny je veľký, hrubá stena sa pomaly ochladí a je ľahké tvoriť hrubý perlit alebo feritovú štruktúru s nízkou tvrdosťou; Tenká stena sa rýchlo ochladí a môže sa vytvoriť jemná perlita alebo bainitová štruktúra s vysokou tvrdosťou.
Roztoky
Zlepšite podmienky chladenia: Optimalizácia toku chladiaceho média, ako je napríklad používanie cirkulujúceho chladenia vzduchu alebo regulovanie rýchlosti miešania kvapaliny, aby sa zabezpečilo rovnomerné chladenie. Pre komplexné odliatky štruktúry je možné prijať vhodné opatrenia pomalého chladenia alebo odstupňovaného chladenia.
Kontrola chemického zloženia: Vyberte suroviny so stabilnou kvalitou, prísne kontrolujú chemické zloženie, posilnite sféroidizáciu a ošetrenie očkovania a zabezpečte rovnomernú distribúciu grafitových guličiek. Technológia rýchlej analýzy pece sa môže použiť na úpravu chemického zloženia v čase.
Optimalizácia procesu normalizácie: Vyberte vykurovaciu pec s dobrou rovnomernosťou teploty a pravidelne kalibrujte systém regulácie teploty. Primerane navrhnúť metódu nakladania pece, aby sa zabezpečilo rovnomerné zahrievanie liatia. Prostredníctvom experimentov a výpočtov určte primeraný čas izolácie, aby ste zaistili, že štruktúra je úplne homogenizovaná.
Vykonajte ošetrenie homogenizácie: Na odliatky s nerovnomernou tvrdosťou, vysoké - teplotné temperovanie alebo sekundárne normalizácia a iné ošetrenie homogenizácie sa môžu vykonať, aby sa eliminovali rozdiely v štruktúre a tvrdosti.
Sedem. Štruktúra WidmanStatten sa objaví po normalizácii ťažného železa
Výskyt štruktúry WidmanStatten po normalizácii ťažného železa je problémom, ktorý si vyžaduje pozornosť. Nasleduje úvod do jeho príčin, účinkov a riešení:
Príčiny
Teplota zahrievania je príliš vysoká: Keď je normalizačná teplota zahrievania príliš vysoká, zrná austenit budú výrazne rásť a poskytnú priaznivé podmienky na tvorbu štruktúry Widmanstatten. V nasledujúcom procese chladenia bude presýtený uhlík zrážať z austenitu vo forme ihiel alebo vločiek, aby sa vytvorila štruktúra Widmanstatten.
Nesprávna rýchlosť chladenia: Ak je rýchlosť chladenia príliš rýchla, hnacia sila transformácie austenitu sa zvýši, podporuje rýchle zrážky a difúziu uhlíka a ľahko povedie k tvorbe štruktúry WidmanStatten. Napríklad pri metódach chladenia, ako je chladenie vzduchu alebo chladenie vody, ak rýchlosť chladenia nie je dobre kontrolovaná, môže sa vyskytnúť táto situácia.
Vplyv chemického zloženia: Obsah a pomer prvkov zliatiny v ťažnom železnii nie je vhodný. Napríklad, ak je obsah prvkov, ako je kremík a mangán, príliš vysoký, zvýši sa presýtenie uhlíka v austenite, čo podporí tvorbu štruktúry Widmanstatten.
Dopad
Znížená húževnatosť a plasticita: Prítomnosť štruktúry Widmanstatten významne zníži húževnatosť a plasticitu ťažného železa, čím sa materiál stáva krehkou a tvrdou. Pri vystavení nárazu zaťaženia alebo striedavým zaťažením sa pravdepodobne vyskytne krehká zlomenina, čím sa zníži spoľahlivosť a životnosť obsadenia.
Zhoršenie výkonu spracovania: V dôsledku vysokej tvrdosti štruktúry WidmanStatten sa opotrebenie nástroja zhorší, zvýši sa náročnosť spracovania a kvalita spracovania povrchu bude ťažké zaručiť, zvýšiť náklady na spracovanie a čas spracovania.
Roztoky
Upravte proces vykurovania: prísne regulujte normalizačnú teplotu zahrievania a primerane vyberte rozsah teploty zahrievania podľa materiálu a veľkosti liatia, aby ste zabránili nadmernej teplote. Segmentované zahrievanie, predhrievanie a ďalšie metódy sa môžu použiť na rovnomerné zahrievanie odlievania, aby sa zabránilo nadmernému rastu austenitských zŕn.
Optimalizujte metódu chladenia: Vyberte príslušnú rýchlosť chladenia podľa špecifickej situácie obsadenia. V prípade odliatkov, ktoré sú náchylné na štruktúru Widmanstatten, môže byť rýchlosť chladenia primerane znížená, ako je chladenie vzduchu alebo kombinácia chladenia vzduchu a chladenia vzduchu. Zároveň musí byť zabezpečená rovnomernosť chladiaceho média, aby sa predišlo nadmernému miestnemu chladeniu.
Kontrola chemického zloženia: prísne kontrolujte kvalitu surovín, zabezpečte, aby obsah prvkov zliatiny spĺňa požiadavky, upravoval pomer kremíka, mangánu a iných prvkov a znížil faktory, ktoré podporujú tvorbu štruktúry WidmanStatten. Ak je to potrebné, môžu sa pridať niektoré prvky, ktoré môžu inhibovať tvorbu štruktúry WidmanStatten, ako je molybdén a vanadium.
