Tóm tắt quá trình đúc cho sắt dẻo mangan trung bình

Kiểm soát thành phần hóa học của sắt dẻo mangan trung bình bao gồm các điểm chính sau để kiểm soát từng yếu tố chính:

Phạm vi hàm lượng carbon (c) thường được kiểm soát trong khoảng từ 3,0% đến 3,8%. Mục đích kiểm soát và tác động: Tăng hàm lượng carbon có thể cải thiện khả năng lưu động và đồ họa của gang, thúc đẩy sự hình thành các quả bóng than chì, và cải thiện độ cứng và khả năng chống mài mòn. Tuy nhiên, hàm lượng carbon quá mức có thể khiến than chì nổi và giảm các tính chất cơ học của vật đúc; Nếu hàm lượng carbon quá thấp, thật dễ dàng để tạo ra cấu trúc đúc trắng, làm cho đúc giòn.

Phạm vi hàm lượng silicon (SI) thường nằm trong khoảng từ 3,0% đến 4,5%. Mục đích kiểm soát và tác động: Silicon là một yếu tố graphitizing mạnh mẽ có thể tinh chỉnh các quả bóng than chì và cải thiện sức mạnh và độ dẻo dai của gang. Hàm lượng silicon vừa phải có thể làm giảm xu hướng đúc trắng, nhưng hàm lượng silicon quá mức có thể làm giảm độ dẻo dai và tăng độ giòn của đúc.

Phạm vi nội dung mangan (MN): Nội dung mangan tương đối cao, thường là từ 5% đến 9%. Mục đích kiểm soát và tác động: Mangan có thể cải thiện sức mạnh, độ cứng và khả năng chống đeo bằng gang, ổn định cấu trúc austenite và tăng độ cứng. Tuy nhiên, hàm lượng mangan quá mức có thể dẫn đến sự hiện diện của nhiều cacbua trong cấu trúc, giảm độ dẻo dai và tăng độ nhạy cảm của vết nứt của vật đúc.

Phạm vi của hàm lượng phốt pho (P) và lưu huỳnh (S): hàm lượng phốt pho phải thấp nhất có thể, thường được kiểm soát dưới 0,05% đến 0,1%; Hàm lượng lưu huỳnh thường được kiểm soát dưới 0,02% đến 0,03%. Mục đích kiểm soát và tác động: Phốt pho làm tăng độ giòn lạnh của gang, làm giảm độ dẻo dai và hiệu suất tác động; Lưu huỳnh dễ dàng hình thành các vùi mangan sulfide với mangan, làm giảm các tính chất cơ học của gang và tăng xu hướng nứt nóng.

Phạm vi nội dung của các nguyên tố đất hiếm (RE) và magiê (MG): Hàm lượng của các nguyên tố đất hiếm thường nằm trong khoảng 0,02% đến 0,05% và hàm lượng magiê nằm trong khoảng 0,03% đến 0,06%. Mục đích kiểm soát và ảnh hưởng: Các nguyên tố đất hiếm và magiê là các yếu tố chính trong xử lý hình cầu, có thể nhân hình than chì và cải thiện các tính chất cơ học của gang. Tuy nhiên, nội dung quá mức hoặc không đủ có thể ảnh hưởng đến hiệu ứng hình cầu, dẫn đến hình thái không đều của bóng than chì hoặc giảm tốc độ hình cầu.

Cấu trúc kim loại của sắt dễ uốn trung bình

Hình thái than chì - Hình cầu tốt: Sau khi xử lý hình cầu, than chì được phân bố đồng đều trong hình dạng hình cầu trong ma trận, là một đặc điểm điển hình của sắt dễ uốn mangan. Than chì với hình cầu tốt có thể làm giảm hiệu quả nồng độ ứng suất, cải thiện độ bền và tính chất cơ học của vật liệu. Kích thước than chì: Kích thước của các quả cầu than chì thường tương đối đồng đều, thường là từ 20 đến 80 m. Các quả cầu than chì nhỏ hơn có thể được phân phối đều hơn trong ma trận, tinh chỉnh cấu trúc và cải thiện sức mạnh và độ dẻo dai.

Tổ chức ma trận-

Martensite: Ở trạng thái đúc, sắt dễ uốn trung bình thường chứa một lượng martensite nhất định trong cấu trúc ma trận. Martensite có các đặc điểm của độ cứng cao và cường độ cao, có thể cải thiện khả năng chống mài mòn và cường độ nén của đúc. Nội dung của nó thường nằm trong khoảng từ 20% đến 50% và hàm lượng martensite có thể được kiểm soát bằng cách điều chỉnh thành phần hóa học và quá trình xử lý nhiệt.

Austenite: Austenite cũng chiếm một tỷ lệ nhất định trong sắt dẻo mangan trung bình, thường từ 30% đến 60%. Austenite có độ bền và độ dẻo tốt, có thể hấp thụ năng lượng tác động và cải thiện khả năng chống va đập của vật đúc.

Carbide: Cũng có thể có một số cacbua trong cấu trúc ma trận, chẳng hạn như cacbua, cacbua hợp kim, v.v ... Các cacbua có độ cứng cao và được phân phối trong các hạt hoặc khối nhỏ trong ma trận, có thể cải thiện đáng kể khả năng chống mài mòn. Tuy nhiên, hàm lượng cacbua quá mức có thể làm giảm độ bền của ma trận và nội dung của nó thường được kiểm soát từ 5% đến 15%.

Tính đồng nhất của tổ chức - Cấu trúc kim loại lý tưởng của sắt dẻo mangan trung bình nên có tính đồng nhất tốt, nghĩa là sự phân bố của các quả bóng than chì, loại và tỷ lệ của cấu trúc ma trận phải tương đối nhất quán trong suốt quá trình đúc. Tổ chức không đồng đều có thể gây ra sự biến động trong việc thực hiện các diễn viên, giảm độ tin cậy và tuổi thọ dịch vụ của chúng.

Những yếu tố nào ảnh hưởng đến cấu trúc kim loại của chất sắt dễ uốn mangan trung bình

Thành phần hóa học-

Hàm lượng carbon: Sự gia tăng hàm lượng carbon thúc đẩy sự graphit hóa, dẫn đến sự gia tăng số lượng và kích thước của các quả cầu than chì. Nhưng nếu hàm lượng carbon quá cao, hiện tượng nổi than chì có thể xảy ra; Nếu hàm lượng carbon quá thấp, dễ dàng tạo ra cấu trúc đúc trắng, ảnh hưởng đến hình thái của cấu trúc kim loại.

Nội dung mangan: Mangan là yếu tố hợp kim chính của gang gang mangan trung bình. Tăng hàm lượng mangan có thể làm tăng sự ổn định của austenite, thúc đẩy sự hình thành martensite, cải thiện độ cứng và khả năng chống mài mòn, nhưng quá cao có thể dẫn đến sự gia tăng các cacbua và giảm độ dẻo dai.

Hàm lượng silicon: Silicon là một yếu tố graphitization và một lượng silicon thích hợp có thể tinh chỉnh các quả bóng than chì và giảm xu hướng cho các đốm trắng. Nhưng nếu hàm lượng silicon quá cao, nó sẽ làm tăng hàm lượng ngọc trai trong ma trận và giảm độ dẻo dai.

Các nguyên tố đất hiếm và hàm lượng magiê: Các nguyên tố đất hiếm và magiê là các yếu tố chính trong xử lý hình cầu và nội dung của chúng ảnh hưởng đến hiệu ứng hình cầu than chì. Khi nội dung là phù hợp, hình cầu than chì là tốt; Không đủ nội dung và hình cầu không hoàn chỉnh; Nội dung quá mức có thể dẫn đến khiếm khuyết.

Quá trình nóng chảy

Thiết bị nóng chảy: Các thiết bị nóng chảy khác nhau có các biện pháp kiểm soát khác nhau về nhiệt độ và thành phần đồng nhất của sắt nóng chảy. Kiểm soát nhiệt độ chính xác và tính đồng nhất thành phần tốt trong việc nóng chảy lò điện có lợi cho việc có được cấu trúc kim loại tốt; Quá trình nóng chảy trong lò cao yêu cầu kiểm soát nghiêm ngặt tỷ lệ điện tích lò và các thông số nóng chảy. Xử lý hình cầu và điều trị tiêm chủng: Các loại, lượng, và phương pháp điều trị của các tác nhân hình cầu và tiêm chủng có tác động đáng kể đến cấu trúc kim loại. Các tác nhân và chất cấy ghép phù hợp có thể đảm bảo hình cầu bằng than chì tốt, hình cầu than chì mịn và cải thiện cấu trúc ma trận.

Tốc độ làm mát của vật liệu đúc: Các vật liệu đúc khác nhau có độ dẫn nhiệt khác nhau. Ví dụ, khuôn kim loại có độ dẫn nhiệt nhanh và tốc độ làm mát, có thể dễ dàng hình thành các cấu trúc trắng hoặc martensitic trong đúc; Khuôn cát có độ dẫn nhiệt và tốc độ làm mát chậm, có lợi cho việc graphit hóa và có thể có được cấu trúc ma trận ngọc trai hoặc ferrite tương đối ổn định. Độ dày tường đúc: Tốc độ làm mát thay đổi tùy thuộc vào độ dày tường đúc. Các khu vực có tường mỏng mát mẻ nhanh chóng và dễ bị hình thành các cấu trúc trắng hoặc martensitic; Việc làm mát ở các bức tường dày là chậm, graphitization là đủ và cấu trúc ma trận có thể nghiêng hơn về phía ngọc trai hoặc ferrite. Quá trình xử lý nhiệt, nhiệt độ và thời gian dập tắt: Nhiệt độ và thời gian dập tắt ảnh hưởng đến việc chuyển đổi austenite thành martensite. Nhiệt độ hoặc thời gian dập tắt quá mức có thể khiến martensite thô và giảm độ dẻo dai; Nhiệt độ hoặc thời gian không đủ dập tắt có thể dẫn đến biến đổi martensitic không hoàn chỉnh, ảnh hưởng đến độ cứng và khả năng chống mài mòn. Nhiệt độ ủ và thời gian: ủ có thể loại bỏ căng thẳng dập tắt, ổn định cấu trúc, và điều chỉnh độ cứng và độ bền. Nhiệt độ ôn hòa cao và thời gian dài sẽ gây ra sự phân hủy martensite, giảm độ cứng và cải thiện độ bền.