Shrnutí procesu obsazení pro středně manganové tažné železo

Ovládání chemického složení středního manganového tažného železa obsahuje následující klíčové body pro kontrolu každého hlavního prvku:

Rozsah obsahu uhlíku (C) je obecně řízen mezi 3,0% a 3,8%. Účel a dopad na kontrolu: Zvyšování obsahu uhlíku může zlepšit schopnost tekutosti a grafitizace litiny, podporovat tvorbu grafitových koulí a zlepšit odolnost proti tvrdosti a opotřebení. Nadměrný obsah uhlíku však může způsobit vznášení grafitu a snížení mechanických vlastností odlitků; Pokud je obsah uhlíku příliš nízký, je snadné vyrábět bílou strukturu odlitku, což je křehké.

Rozsah obsahu křemíku (SI) je obvykle mezi 3,0% a 4,5%. Účel kontroly a dopad: Silikon je silný grafitizační prvek, který může zdokonalovat grafitové koule a zlepšit sílu a houževnatost litiny. Mírný obsah křemíku může snížit tendenci bílého lití, ale nadměrný obsah křemíku může snížit houževnatost a zvýšit křehkost odlitků.

Obsah manganu (MN): Obsah manganu je relativně vysoký, obvykle mezi 5% a 9%. Účel kontroly a dopad: Mangan může zlepšit sílu, tvrdost a odolnost vůči litině a opotřebení stabilizovat strukturu austenitu a zvýšit ztvrdnost. Nadměrný obsah manganu však může vést k přítomnosti více karbidů ve struktuře, snížení houževnatosti a zvýšení citlivosti odlitků.

Rozsah obsahu fosforu (p) a síry (S): obsah fosforu by měl být co nejnižší, obecně kontrolován pod 0,05% až 0,1%; Obsah síry je obvykle kontrolován pod 0,02% až 0,03%. Účel kontroly a dopad: Fosfor zvyšuje studenou křehkost litiny, snižuje houževnatost a výkon dopadu; Síra snadno tvoří inkluze sulfidu manganu s manganem, snižuje mechanické vlastnosti litiny a zvyšuje tendenci k praskání horkých.

Rozsah obsahu prvků vzácných zemin (RE) a hořčíku (Mg): obsah prvků vzácných zemin je obecně mezi 0,02% a 0,05% a obsah hořčíku je mezi 0,03% a 0,06%. Účel kontroly a vliv: Prvky vzácných zemin a hořčík jsou klíčovými prvky léčby sféroidizací, které mohou sféroidizovat grafit a zlepšit mechanické vlastnosti litiny. Nadměrný nebo nedostatečný obsah však může ovlivnit sféroidizační účinek, což vede k nepravidelné morfologii grafitových koulí nebo snížení rychlosti sféroidizace.

Metallografická struktura středně manganového tažného železa

Grafitová morfologie - dobrá sféroidizace: Po ošetření sféroidizací je grafit rovnoměrně distribuován ve sférickém tvaru v matrici, což je typický rys středního manganového tažného železa. Grafit s dobrou sféroidizací může účinně snížit koncentraci stresu, zlepšit houževnatost a mechanické vlastnosti materiálu. Velikost grafitu: Velikost grafitových oblastí je obvykle relativně rovnoměrná, obvykle mezi 20 a 80 μm. Menší grafitové koule mohou být rovnoměrněji distribuovány v matrici, zdokonalovat strukturu a zlepšit sílu a houževnatost.

Maticová organizace-

Martensite: Ve stavu obsazení AS středně manganské tažné železo často obsahuje určité množství martenzitu ve struktuře matrice. Martensite má vlastnosti vysoké tvrdosti a vysoké síly, což může zlepšit odolnost proti opotřebení a pevnost v odlitcích. Jeho obsah je obecně mezi 20% a 50% a obsah martenzitu lze řídit úpravou chemického složení a procesu tepelného zpracování.

Austenite: Austenite také představuje určitý podíl ve středním manganovém tažném železe, obvykle mezi 30% a 60%. Austenit má dobrou houževnatost a plasticitu, může absorbovat nárazovou energii a zlepšit nárazovou odolnost odlitků.

Karbidy: Ve struktuře matrice mohou být také některé karbidy, jako jsou karbidy, karbidy slitiny atd. Karbidy mají vysokou tvrdost a jsou distribuovány v malých částic nebo blocích v matrici, což může výrazně zlepšit odolnost proti opotřebení odlitků. Nadměrný obsah karbidu však může snížit houževnatost matrice a jeho obsah je obecně kontrolován mezi 5% a 15%.

Organizační uniformita - Ideální metalografická struktura středního manganového tažného železa by měla mít dobrou uniformitu, tj. Rozložení grafitových koulí, typ a podíl struktury matrice by mělo být relativně konzistentní během odlitku. Nerovnoměrná organizace může způsobit kolísání výkon odlitků, čímž se sníží jejich spolehlivost a životnost.

Jaké faktory ovlivňují metalografickou strukturu tažného železa středního manganu

Chemické složení-

Obsah uhlíku: Zvýšení obsahu uhlíku podporuje grafitizaci, což má za následek zvýšení počtu a velikosti grafitových spojů. Pokud je však obsah uhlíku příliš vysoký, může dojít k grafitovému plovoucímu jevu; Pokud je obsah uhlíku příliš nízký, je snadné vytvořit strukturu bílé odlitky, která ovlivňuje morfologii metalografické struktury.

Obsah manganu: Mangan je hlavním letinovým prvkem středního manganu. Zvýšení obsahu manganu může zvýšit stabilitu austenitu, podporovat tvorbu martenzitu, zlepšit tvrdost a odolnost proti opotřebení, ale příliš vysoká může vést ke zvýšení karbidů a snížení houževnatosti.

Obsah křemíku: Silikon je grafitizační prvek a vhodné množství křemíku může zdokonalovat grafitové koule a snížit tendenci bílých skvrn. Pokud je však obsah křemíku příliš vysoký, zvýší obsah perlitu v matrici a sníží houževnatost.

Prvky vzácných zemin a obsah hořčíku: Prvky vzácných zemin a hořčík jsou klíčovými prvky léčby sféroidizací a jejich obsah ovlivňuje efekt grafitu smnotiva. Pokud je obsah vhodný, je grafitová sféra dobrá; Nedostatečný obsah a neúplná sféroidizace; Nadměrný obsah může mít za následek lití defekty.

Proces tání

Tání zařízení: Různé tání má různé ovládací prvky na teplotě a uniformitě složení roztaveného železa. Přesná kontrola teploty a dobrá jednotnost složení v tání elektrické pece jsou prospěšné pro získání dobré metalografické struktury; Proces tání ve vysoké peci vyžaduje přísnou kontrolu poměru náboje pece a parametry tání. Léčba sféroidizace a inokulace: typy, množství a metody léčby sféroidizace a inokulačních látek mají významný dopad na metalografickou strukturu. Vhodná sféroidizační činidla a inokulanty mohou zajistit dobrou grafitovou sofheroidizaci, jemnou grafitovou síť a zlepšit strukturu matrice.

Rychlost chlazení odlitků: Různé odlévací materiály mají odlišnou tepelnou vodivost. Například kovové formy mají rychlou tepelnou vodivost a rychlost chlazení, které mohou snadno vytvořit bílé nebo martenzitické struktury v odlitcích; Pískové formy mají pomalou tepelnou vodivost a rychlost chlazení, což vede k grafitizaci a může získat relativně stabilní strukturu perlitové nebo feritové matrice. Tloušťka odlitky: Míra chlazení se liší v závislosti na tloušťce odlévání stěny. Tenké zděné oblasti se rychle vychladnou a jsou náchylné k vytváření bílých nebo martenzitických struktur; Chlazení na tlustých stěnách je pomalé, grafitizace je dostatečná a struktura matrice může být více nakloněna k perlitu nebo feritu. Proces tepelného zpracování, teplota a čas zhášení: Teplota a čas zhášení ovlivňují transformaci austenitu na martenzitu. Nadměrná teplota zhášení nebo doba může způsobit, že se martenzita stane a sníží houževnatost; Nedostatečná teplota nebo čas zhášení může vést k neúplné martenzitické transformaci, což ovlivňuje odolnost proti tvrdosti a opotřebení. Teplota a čas temperování: temperování může eliminovat napětí zhášení, stabilizovat strukturu a upravit tvrdost a houževnatost. Vysoká teplota temperování a dlouhá doba způsobí rozklad martenzitu, sníží tvrdost a zlepší houževnatost.