Proces toplinske obrade i sprječavanje pukotina čelika s visokim sadržajem mangana

1. Kako spriječiti pukotine u čeličnim odljevcima s visokim sadržajem mangana?

U pogledu svake glavne karike u proizvodnji čeličnih odljevaka s visokim sadržajem mangana, potrebno je poduzeti mjere sa sljedećih aspekata kako bi se spriječile pukotine.

1). Konstrukcijski dizajn odljevaka:

Strukturni problemi poput prevelike razlike u debljini stijenke, nepravilnog prijelaza debljine stijenke i premalog kutnog prijelaza odljevaka lako mogu izazvati pukotine. Stoga dizajn lijevanja treba usko kombinirati s postupkom lijevanja kako bi se izbjegao nerazuman dizajn lijevanja. Na primjer, možete promijeniti odjeljak " plus " u odjeljak "T".

2). Projektiranje procesa lijevanja (uključujući različite čimbenike procesa i sustav zatvaranja):

Najvažniji čimbenik u procesu lijevanja je fleksibilnost kalupa, nakon čega slijedi nerazuman dizajn kutije s pijeskom. Na primjer, ojačanje kutije može spriječiti skupljanje i stvaranje pukotina. Stoga armatura kutije mora biti na određenoj udaljenosti od odljevka i uspona.

Zbog nepravilnog dizajna sustava zapornica, višestruki zatvornici s decentraliziranim vodilicama često pucaju na spoju s zapornikom zbog ometanja skupljanja odljevka. Posebno treba istaknuti da je na ulazu u otvor odljevka lokalna temperatura visoka i dolazi do konačnog skrućivanja. Zbog nedovoljnog dodavanja, naprezanje skupljanja uzrokuje pucanje odljevka, tako da se općenito mora postaviti usponski dovod na ulazu.

3). Postavljanje uspona i hladnjaka za čelične odljevke s visokim sadržajem mangana:

Uspon od čeličnih odljevaka s visokim sadržajem mangana mora biti postavljen na principu da se ne koristi obični gornji uspon, jer se lako mogu izazvati pukotine kada se uspon reže acetilenskim plamenom. Stoga je bolje koristiti bočne uspone i uspone koji se lako režu, a koji se obično odbijaju čekićem. Uspon je postavljen za odljevak da hrani vruću točku, tako da odljevak neće stvoriti šupljinu skupljanja i poroznost, što je učinkovita mjera za sprječavanje unutarnjih pukotina. Međutim, usponski vod je podešen da proizvodi kontaktnu vruću točku, a ostale procesne mjere trebaju biti pravilno usklađene s njim. Ako se hladno željezo koristi razumno, moguće je spriječiti unutarnje pukotine i neće doći do vanjskih pukotina.

Hlađenjem se može prilagoditi brzina skrućivanja svakog dijela odljevka i pomaknuti nedostatak odljevka. Raspon hranjenja uspona može se proširiti usklađivanjem s usponom. Međutim, ako se hladno željezo koristi nepropisno, na primjer, kada se koristi hladno željezo s deformacijom savijanja, doći će do pukotina zbog nejednake brzine skrućivanja odljevka unutar neodgovarajućeg raspona duljine hladnog željeza. Veliki razmak između hladnih glačala također može uzrokovati pukotine. Čelični odljevci s visokim sadržajem mangana vrlo su osjetljivi na to, stoga posebnu pozornost treba posvetiti dizajnu procesa.

4). Kemijski sastav i postupak taljenja:

U čeliku s visokim sadržajem mangana, ugljik i fosfor imaju najveći utjecaj na stvaranje pukotina. Što je veći sadržaj ugljika, to je lakše pucanje odljevka.

Također treba obratiti pozornost na utjecaj redukcijskog pročišćavanja rastaljenog čelika na pukotinu odljevaka od čelika s visokim sadržajem mangana. U procesu taljenja čelika s visokim sadržajem mangana, zbroj FeO plus MnO u troski treba strogo kontrolirati da ne bude veći od 1,2 posto, jer s povećanjem zbroja FeO plus MnO u troski, FeO plus MnO u rastaljeni čelik se također mora povećati, a taloženje na granici zrna nakon skrućivanja učinit će čelik krhkim.

Kontrola temperature izlijevanja i temperature otvaranja također je učinkovita mjera za sprječavanje pukotina u čeličnim odljevcima s visokim sadržajem mangana. S povećanjem temperature lijevanja raste napon skupljanja odljevka, a što je još važnije, gruba zrna i ozbiljna stupna zrna uvelike slabe čvrstoću čelika. Osim toga, čelični odljevci s visokim sadržajem mangana ne smiju se stavljati u kutije kada su vrući i izloženi zraku radi naglog hlađenja, već se moraju polako hladiti u kalupu. Za složene odljevke, temperatura se mora smanjiti na oko 200 stupnjeva prije pakiranja u kutiju.

5). Proces toplinske obrade:

Je li temperaturna razlika između temperature peći i temperature odljevka odgovarajuća tijekom punjenja važan je čimbenik za stvaranje pukotina. Nakon što se odljevak stavi u peć, temperaturu treba izjednačiti 1~1,5 h, a zatim zagrijati kako bi se odljevak polako zagrijao. Brzina zagrijavanja u fazi niske temperature (ispod 650 stupnjeva) je ključ za crack. Općenito, brzina zagrijavanja složenijih odljevaka ne smije prelaziti 50 stupnjeva / h, inače se odljevci lako pucaju.

2. Kako provesti toplinsku obradu čelika s visokim sadržajem mangana?

1). Svrha toplinske obrade rješenja za čelične odljevke otporne na habanje s visokim sadržajem mangana:

Može eliminirati karbide u zrnu i na granici zrna u lijevanoj strukturi, dobiti jednofaznu strukturu austenita, poboljšati čvrstoću i žilavost čelika s visokim sadržajem mangana i proširiti opseg njegove primjene. Kako bi se eliminirao karbid u njegovoj lijevanoj strukturi, čelik se mora zagrijati na iznad 1040 stupnjeva i držati toplim odgovarajuće vremensko razdoblje kako bi njegov karbid bio potpuno čvrsta otopina u jednofaznom austenitu, a zatim se brzo ohladiti kako bi se dobila čvrsta austenitna tvar struktura rješenja. Ova toplinska obrada otopinom također se naziva i obrada očvršćavanja vodom.

Mnogo je karbida istaloženih u lijevanoj strukturi čelika s visokim sadržajem mangana otpornog na habanje kaljenog vodom, tako da je njegova žilavost niska i lako se lomi tijekom uporabe.

A). Temperatura tretmana za očvršćavanje vodom:

Temperatura otvrdnjavanja vodom ovisi o sastavu čelika s visokim sadržajem mangana. Općenito, čelik s visokim udjelom mangana s visokim udjelom ugljika ili visokim udjelom legure na 1050~1100 stupnjeva trebao bi imati gornju granicu temperature otvrdnjavanja vodom, kao što su čelik ZGMn13 i čelik GXl20Mn17. Međutim, previsoka temperatura kaljenja u vodi dovest će do ozbiljnog odugljičenja površine odljevka i pospješiti brzi rast zrna čelika s visokim sadržajem mangana, što će utjecati na radnu izvedbu čelika s visokim sadržajem mangana.

B). Stopa zagrijavanja:

Toplinska vodljivost čelika s visokim sadržajem mangana lošija je od običnog ugljičnog čelika. Čelični odljevci s visokim sadržajem mangana podložni su velikom naprezanju i lakom pucanju tijekom zagrijavanja. Stoga se brzina zagrijavanja treba odrediti prema debljini stijenke i obliku odljevaka. Općenito, jednostavni odljevci s tankim stijenkama mogu se zagrijavati brže; Odljevke s debelim stijenkama treba polagano zagrijavati. Kako bi se smanjila deformacija ili pucanje odljevaka tijekom zagrijavanja, proces očuvanja topline na oko 650 stupnjeva unaprijed često se koristi u proizvodnji kako bi se smanjila razlika unutarnje i vanjske temperature odljevaka s debelim stijenkama, učinila temperaturu u peći ravnomjernom, a zatim brzo porasti na temperaturu žilavosti vode.

C). Vrijeme održavanja temperature:

Vrijeme zadržavanja uglavnom ovisi o debljini stjenke odljevka kako bi se osiguralo potpuno otapanje karbida u strukturi odljevka i homogenizacija austenita. Općenito, vrijeme očuvanja topline može se izračunati prema očuvanju topline lh debljine stijenke odljevka od 25 mm.

D). Hlađenje:

Proces hlađenja ima velik utjecaj na svojstva i mikrostrukturu odljevaka.

Tijekom tretmana kaljenja vodom, temperatura odljevka prije ulaska u vodu mora biti iznad 950 stupnjeva kako bi se spriječilo ponovno taloženje karbida.

Višenamjenska peć za toplinsku obradu tipa kolica za obradu čelika visokim sadržajem mangana za očvršćavanje vodom. Automatsko kaljenje nagnute ili viseće košare obično se koristi za ulazak vode u lijevanje. Prvi je lako izazvati deformacije velikih dijelova i dijelova tankih stijenki složenog oblika, a također je teško izvaditi odljevke iz bazena nakon kaljenja; Potonji je prikladan za vađenje odljevka nakon kaljenja, ali potrošnja viseće košare je velika.

2). Kao toplinska obrada otpadne topline odljevaka čelika otpornih na habanje s visokim sadržajem mangana:

Kako bi se skratio ciklus toplinske obrade, otpadna toplina od lijevanog čelika može se koristiti za obradu čelika s visokim sadržajem mangana. Proces je sljedeći: odljevak se vadi iz kalupa na 1100 ~ 1180 stupnjeva. Nakon uklanjanja jezgre i čišćenja pijeska, temperatura odljevka je ostavljena da se ohladi na 900~1000 stupnjeva, a zatim se stavlja u peć zagrijanu na 1050~1080 stupnjeva radi očuvanja topline 3~5 sati prije hlađenja vodom. Proces toplinske obrade je pojednostavljen, ali je postupak proizvodnje težak.

3). Toplinska obrada taložnog jačanja čeličnih odljevaka otpornih na habanje s visokim sadržajem mangana:

Svrha toplinske obrade taložnim ojačanjem visokomanganskog čelika otpornog na habanje je dobivanje određene količine i veličine čestica druge faze dispergiranog karbida u visokomanganskom čeliku metodom toplinske obrade na temelju dodavanja odgovarajućih elemenata koji tvore karbid (kao što su molibden, volfram, vanadij, titan, niobij i krom), ojačavaju austenitnu matricu i poboljšavaju otpornost na habanje čelika s visokim sadržajem mangana. Ovakav način toplinske obrade je skup i proces je složen.