Pochopení tepelného zpracování tažného železa a zdvojnásobení síly a houževnatosti odlitků není sen!

V oblasti lití se tažné železo stalo všestranným nástrojem pro průmyslové aplikace díky své jedinečné sférické grafitové struktuře. A tepelné zpracování, jako klíčový krok při využití svého výkonného potenciálu, je obzvláště důležité.

Jak tedy dosáhnout optimálního porovnávání síly, houževnatosti a odporu opotřebení prostřednictvím řízení procesů? Dnes budeme kombinovat praktické aplikace, abychom shrnuli základní procesy a provozní body tepelného zpracování pro tažné železo.

Žíhání grafitizace nízké teploty vyžaduje zahřívání teploty na 720-760 ℃, ochlazení v peci pod 500 ℃ a poté ji ochlazuje vzduch z pece. Hlavní funkcí tohoto procesu je podporovat rozklad eutektoidních karbidů, čímž se získalo tažné železo s ferritovou matricí.

Vzhledem k vytvoření ferritové matrice lze výrazně zlepšit houževnatost materiálu. Tento proces je obzvláště vhodný pro scénáře, kde je směs feritů, perlitu, cementitu a grafitu náchylná k vyskytujícím se v tenkostěnných odlitcích v důsledku chemického složení, chlazení a dalších faktorů. Žíhání grafitizace nízké teploty může účinně zlepšit houževnatost takových odlitků.

02 žíhání grafitizace vysokých teplot

Nejprve grafitizační žíhání s vysokou teplotou nejprve vyžaduje zahřívání odlitku na 880-930 ℃, poté jej přeneste na 720-760 ℃ pro izolaci a nakonec jej ochladí v peci pod 500 ℃ a ponechání pece pro chlazení vzduchu.

Hlavním cílem tohoto procesu je eliminovat strukturu bílé odlitky v odlitku plně zahříváním a držením při vysokých teplotách, rozkládajícím se cementit ve struktuře bílé odlitky a nakonec získat ferritovou matrici. Po ošetření žíhání s grafitizací s vysokou teplotou se snižuje tvrdost lití a plasticita a houževnatost se výrazně zvyšuje. Současně je to vhodné pro následné řezání a je vhodné pro tažné části železa, které potřebují zlepšit výkon zpracování nebo zvýšit plasticitu a houževnatost.

Regulátor síly a komplexního výkonu

02 Neúplný austenit normalizace

Teplota zahřívání pro neúplnou normalizaci austenitizace je kontrolována při 820-860 ℃ a metoda chlazení je stejná jako pro úplnou austenitizaci normalizace, doplněná procesem temperování 500–600 ℃. Při zahřívání v tomto teplotním rozsahu se část maticové struktury transformuje na austenit a po ochlazení se vytvoří struktura sestávající z perlitu a malého množství rozptýleného feritu.

Tato organizace může obdařit odlitky s dobrými komplexními mechanickými vlastnostmi, vyrovnávací silou a houževnatostí a je vhodná pro strukturální komponenty s vysokými požadavky na komplexní výkon.

Vytváření vysoce výkonných komponent „hardcore“

01 Ošetření zhášení a temperování (zhášení+temperování s vysokým teplotou)

Procesní parametry pro ošetření zhášení a temperování jsou teplota zahřívání 840-880 ℃, zhášející se olejem nebo chlazením vody a vysokoteplotní temperování při 550-600 ℃ po zhášení. Prostřednictvím tohoto procesu je struktura matice transformována na temperovaný martenzitu a zároveň si zachovává sférickou grafitovou morfologii.

Struktura temperovaného martenzitu má vynikající komplexní mechanické vlastnosti s dobrým zápasem mezi silou a houževnatostí. Proto je ošetření zhášení a temperování široce používáno v klikových hřídelích motoru, spojovacích tyčích a dalších komponentách hřídele, které vyžadují vysokou pevnost i houževnatost, aby se přizpůsobily pracovním podmínkám.

02 Isotermální zhášení

Procesní kroky izotermálního zhášení jsou zahřívání na 840-880 ℃, následované zhášením v solné lázni při 250-350 ℃. Tento proces může dosáhnout mikrostruktury s vynikajícími komplexními mechanickými vlastnostmi v odlitcích, obvykle kombinací bainitu, zbytkového austenitu a sférického grafitu.

Izotermální zhášení může výrazně zlepšit sílu, houževnatost a odolnost proti opotřebení odlitků, zejména pro díly s vysokými požadavky na tvrdost a odolnost proti opotřebení, jako jsou nosné kroužky.

Místní výkon „Přesná upgrade“

01 Povrchová zhášení

Vysoká frekvence, střední frekvence, plamene a další metody lze použít pro povrchové zhášení odlitků tažného železa. Tyto techniky zhášení povrchu tvoří vysokou tvrdost Martenzitická vrstva na povrchu odlitků lokálně zahříváním a rychlým chlazením, zatímco jádro udržuje svou původní strukturu.

Povrchové zhášení může účinně zlepšit tvrdost, odolnost proti opotřebení a odolnost odlitků únavy a je vhodné pro díly s vysokým lokálním napětím, jako jsou časopisy o klikovém hřídeli a povrchy zubů převodovky. Prostřednictvím místního posílení lze prodloužit životnost částí.

02 Ošetření měkkého nitridingu

Ošetření měkkým nitridingem je proces vytváření složené vrstvy na povrchu odlitků přes difúzi dusíku uhlíkového CO.

Tento proces může výrazně zlepšit odolnost proti tvrdosti a korozi a výrazně zlepšit odpor opotřebení povrchu, aniž by výrazně snížil houževnatost substrátu. Je vhodný pro tažné části železa s vysokým požadavkem na výkon povrchu, jako jsou mechanické komponenty, které potřebují odolat tření po dlouhou dobu.

Klíčové body provozu tepelného zpracování

1. Řízení teploty pece

Teplota odlitků vstupujících do pece obecně nepřesahuje 350 ℃. U odlitků s velkou velikostí a komplexní strukturou by měla být teplota vstupující do pece nižší (například pod 200 ℃), aby se zabránilo praskání v důsledku tepelného napětí způsobeného nadměrným teplotním rozdílem. 2.. Výběr rychlosti vytápění

Rychlost vytápění musí být upravena podle velikosti a složitosti odlitku, obvykle kontrolovaného 30-120 ℃/h. U velkých nebo složitých částí by měla být k zajištění rovnoměrného vytápění lití a snížit riziko tepelné deformace. 3. Stanovení doby izolace

Izolační doba je stanovena hlavně na základě tloušťky stěny odlitku, obecně vypočtená jako izolace po dobu 1 hodiny tloušťky stěny 25 mm, aby se zajistilo, že struktura matrice se může během procesu zahřívání plně transformovat a dosáhnout očekávaného účinku tepelného zpracování.

Od „změkčení“ žíhání po „kalení“ zhášení, od celkového posílení po optimalizaci povrchu, musí být každý proces navržen komplexně na základě složení materiálu, struktury součástí a podmínkách servisního stavu. Doporučuje se, aby podniky vytvořily databázi „procesního výkonu“ a dynamicky optimalizovaly řešení prostřednictvím metalografické analýzy (jako je poměr perlitu, grafitová třída série) a mechanické testování (testování v tahu/dopadu), což skutečně vytváří tepelné zpracování „základního motoru“, aby se zvýšila konkurenceschopnost produktu.