Procesul de tratare termică și prevenirea fisurilor a oțelului cu conținut ridicat de mangan

1. Cum să preveniți fisurile în turnările din oțel cu conținut ridicat de mangan?

Având în vedere fiecare verigă principală în producția de piese turnate din oțel cu conținut ridicat de mangan, ar trebui luate măsuri din următoarele aspecte pentru prevenirea fisurilor.

1). Proiectarea structurală a pieselor turnate:

Problemele structurale, cum ar fi diferența prea mare de grosime a peretelui, tranziția necorespunzătoare a grosimii peretelui și tranziția prea mică de filet a pieselor turnate sunt ușor de produs crăpături. Prin urmare, proiectarea de turnare ar trebui să fie strâns combinată cu procesul de turnare pentru a evita proiectarea de turnare nerezonabilă. De exemplu, puteți schimba secțiunea „plus” într-o secțiune „T”.

2). Proiectarea procesului de turnare (inclusiv diverși factori de proces și sistem de trecere):

Cel mai important factor în procesul de turnare este flexibilitatea matriței, urmată de designul nerezonabil al cutiei de nisip. De exemplu, armătura cutiei poate preveni contracția și produce fisuri. Prin urmare, armătura cutiei trebuie să se afle la o anumită distanță de turnare și de ridicare.

Din cauza designului necorespunzător al sistemului de închidere, multiplele ingate cu ghidaje descentralizate crapă adesea la îmbinarea cu ingate din cauza împiedicării contracției turnării. Trebuie subliniat în mod special că la intrarea în ingate a turnării, temperatura locală este ridicată și are loc solidificarea finală. Datorită alimentării insuficiente, efortul de contracție face ca turnarea să se crape, astfel încât, în general, o alimentare cu ridicare trebuie să fie stabilită la intrare.

3). Reglarea coloanei de ridicare și a răcitorului de lichid pentru turnarea din oțel cu conținut ridicat de mangan:

Riserul din oțel turnat cu conținut ridicat de mangan trebuie să fie stabilit pe principiul neutilizarii unei colțuri superioare obișnuite, deoarece crăpăturile sunt cauzate cu ușurință atunci când ridicarea este tăiată cu flacără de acetilenă. Prin urmare, este mai bine să folosiți colțuri laterale și colțuri ușor de tăiat, care sunt de obicei doborâte cu un ciocan. Riserul este setat pentru ca turnarea să alimenteze punctul fierbinte, astfel încât turnarea să nu producă cavitate de contracție și porozitate, ceea ce este o măsură eficientă pentru a preveni fisurile interne. Cu toate acestea, ridicătorul este setat să producă un punct fierbinte de contact, iar alte măsuri de proces ar trebui să fie coordonate corespunzător cu acesta. Dacă fierul rece este utilizat în mod rezonabil, fisura internă poate fi prevenită și fisura externă nu va apărea.

Frigul poate regla viteza de solidificare a fiecărei părți a turnării și poate face defectul turnării în mișcare. Intervalul de alimentare al ridicătorului poate fi extins prin potrivire cu acesta. Cu toate acestea, dacă fierul de călcat rece este utilizat necorespunzător, de exemplu, când este utilizat fierul de călcat rece cu deformare la îndoire, se vor produce crăpături din cauza vitezei inegale de solidificare a turnării în intervalul neadecvat de lungime a fierului rece. Intervalul mare dintre fierele de călcat reci poate provoca, de asemenea, crăpături. Piesele turnate din oțel cu conținut ridicat de mangan sunt foarte sensibile la acest lucru, așa că trebuie acordată o atenție deosebită proiectării procesului.

4). Compoziția chimică și procesul de topire:

În oțelul cu conținut ridicat de mangan, carbonul și fosforul au cea mai mare influență asupra generării de fisuri. Cu cât este mai mare conținutul de carbon, cu atât turnarea este mai ușor de fisurat.

Ar trebui să se acorde, de asemenea, atenție influenței rafinării prin reducere a oțelului topit asupra fisurii pieselor turnate de oțel cu conținut ridicat de mangan. În procesul de topire a oțelului cu conținut ridicat de mangan, suma FeO plus MnO din zgură ar trebui să fie strict controlată pentru a nu depăși 1,2%, deoarece odată cu creșterea sumei FeO plus MnO în zgură, FeO plus MnO în oțelul topit trebuie, de asemenea, să crească, iar precipitațiile de la limita granulelor după solidificare vor face oțelul fragil.

Controlul temperaturii de turnare și a temperaturii de deschidere este, de asemenea, o măsură eficientă pentru prevenirea fisurilor în turnările de oțel cu conținut ridicat de mangan. Odată cu creșterea temperaturii de turnare, stresul de contracție al turnării crește și, mai important, boabele grosiere și boabele columnare grave slăbesc foarte mult rezistența oțelului. În plus, piesele turnate din oțel cu conținut ridicat de mangan nu trebuie să fie ambalate când sunt fierbinți și expuse la aer pentru răcire bruscă, ci trebuie să fie răcite lent în matriță. Pentru piese turnate complexe, temperatura trebuie redusă la aproximativ 200 de grade înainte de ambalare.

5). Procesul de tratament termic:

Dacă diferența de temperatură dintre temperatura cuptorului și cea de turnare este adecvată în timpul încărcării este un factor important pentru generarea de fisuri. După ce turnarea este introdusă în cuptor, temperatura va fi egalată timp de 1 ~ 1,5 ore și apoi încălzită pentru a face turnarea să se încălzească încet. Rata de încălzire la etapa de temperatură scăzută (sub 650 de grade) este cheia pentru a sparge. În general, viteza de încălzire a pieselor turnate mai complexe nu trebuie să depășească 50 de grade/h, altfel piesele turnate sunt ușor de spart.

2. Cum se efectuează tratamentul termic al oțelului cu conținut ridicat de mangan?

1). Scopul tratamentului termic cu soluție pentru piese turnate din oțel cu conținut ridicat de mangan rezistent la uzură:

Poate elimina carburile din cereale și de pe granița granulelor din structura turnată, poate obține o structură de austenită monofazată, poate îmbunătăți rezistența și duritatea oțelului cu conținut ridicat de mangan și poate extinde domeniul de aplicare al acestuia. Pentru a elimina carbura din structura sa turnată, oțelul trebuie încălzit la peste 1040 de grade și menținut cald pentru o perioadă adecvată de timp pentru a face carbura sa soluție complet solidă în austenită monofazată și apoi răcit rapid pentru a obține solidul austenit. structura solutiei. Acest tratament termic cu soluție se mai numește și tratament de întărire cu apă.

Există o mulțime de carburi precipitate în structura turnată a oțelului întărit cu apă, rezistent la uzură, cu conținut ridicat de mangan, astfel încât duritatea sa este scăzută și este ușor de fracturat în timpul utilizării.

A). Temperatura tratamentului de întărire cu apă:

Temperatura de întărire a apei depinde de compoziția oțelului cu conținut ridicat de mangan. În general, oțelul cu conținut ridicat de mangan cu conținut ridicat de carbon sau un conținut ridicat de aliaj la 1050 ~ 1100 de grade ar trebui să ia limita superioară a temperaturii de întărire a apei, cum ar fi oțelul ZGMn13 și oțelul GXl20Mn17. Cu toate acestea, temperatura prea mare de întărire a apei va duce la decarburarea severă a suprafeței de turnare și va promova creșterea rapidă a granulelor de oțel cu conținut ridicat de mangan, ceea ce va afecta performanța de serviciu a oțelului cu conținut ridicat de mangan.

B). Rata de încălzire:

Conductivitatea termică a oțelului cu mangan ridicat este mai slabă decât cea a oțelului carbon obișnuit. Piesele turnate din oțel cu un conținut ridicat de mangan sunt supuse unor solicitări ridicate și fisurării ușoare în timpul încălzirii. Prin urmare, viteza de încălzire trebuie determinată în funcție de grosimea peretelui și de forma pieselor turnate. În general, piesele turnate simple cu pereți subțiri pot fi încălzite într-un ritm mai rapid; Piesele turnate cu pereți groși trebuie încălzite lent. Pentru a reduce deformarea sau fisurarea pieselor turnate în timpul încălzirii, procesul de conservare a căldurii cu aproximativ 650 de grade în avans este adesea folosit în producție pentru a reduce diferența de temperatură internă și externă a pieselor turnate cu pereți groși, pentru a uniformiza temperatura în cuptor, și apoi crește rapid la temperatura de duritate a apei.

C). Timp de menținere a temperaturii:

Timpul de menținere depinde în principal de grosimea peretelui de turnare pentru a asigura dizolvarea completă a carburilor în structura turnată și omogenizarea austenitei. În general, timpul de conservare a căldurii poate fi calculat în funcție de conservarea căldurii lh a grosimii peretelui de turnare de 25 mm.

D).Răcire:

Procesul de răcire are o mare influență asupra proprietăților și microstructurii pieselor turnate.

În timpul tratamentului de întărire cu apă, temperatura turnării înainte de a intra în apă trebuie să fie peste 950 de grade pentru a preveni re-precipitarea carburii.

Cuptor de tratare termică de tip cărucior multifuncțional pentru tratarea de întărire cu apă din oțel cu mangan ridicat. Înclinarea automată sau stingerea coșului suspendat este folosită în mod obișnuit pentru intrarea apei de turnare. Primul este ușor de a provoca deformarea pieselor mari și a pieselor cu pereți subțiri cu formă complexă și, de asemenea, este dificil să scoateți piesele turnate din bazin după călire; Acesta din urmă este convenabil să scoateți turnarea după stingere, dar consumul coșului suspendat este mare.

2). Ca deșeuri turnate tratament termic termic al pieselor turnate din oțel cu conținut ridicat de mangan rezistente la uzură:

Pentru a scurta ciclul de tratament termic, deoarece căldura reziduală turnată poate fi utilizată pentru tratarea de întărire cu apă a oțelului cu conținut ridicat de mangan. Procesul este următorul: turnarea este scoasă din matriță la 1100 ~ 1180 de grade. După îndepărtarea miezului și curățarea nisipului, temperatura de turnare este lăsată să se răcească la 900 ~ 1000 de grade, apoi este introdusă într-un cuptor încălzit la 1050 ~ 1080 grade pentru păstrarea căldurii timp de 3 ~ 5 ore înainte de răcirea cu apă. Procesul de tratament termic este simplificat, dar operațiunea de producție este dificilă.

3). Tratamentul termic de întărire prin precipitații al pieselor turnate din oțel cu conținut ridicat de mangan rezistent la uzură:

Scopul tratamentului termic de întărire prin precipitare a oțelului cu conținut ridicat de mangan rezistent la uzură este de a obține o anumită cantitate și dimensiunea particulelor dispersate de carbură din a doua fază în oțel cu conținut ridicat de mangan prin metoda de tratament termic pe baza adăugării de elemente de formare a carburilor adecvate (cum ar fi molibdenul, wolfram, vanadiu, titan, niobiu și crom), întăresc matricea austenitică și îmbunătățesc rezistența la uzură a oțelului cu conținut ridicat de mangan. Acest tip de tratament termic este costisitor și procesul este complex.