Đúc thép mangan cao sau khi xử lý độ cứng của nước, độ cứng ban đầu thấp, nguyên nhân của từ tính là gì?

Các vật đúc thép mangan cao thường có độ cứng ban đầu thấp hơn Brinell 180 sau khi xử lý độ bền của nước, và cũng có thể có hiện tượng từ hóa khi được hấp phụ bởi nam châm. Vậy lý do cho kết quả này là gì? Điều này có tác động gì đến chất lượng đúc? Làm thế nào chúng ta có thể giải quyết vấn đề này trong sản xuất.

Lý do cho độ cứng và từ tính ban đầu thấp của việc đúc thép mangan cao sau khi xử lý độ bền của nước là gì? Làm thế nào để cải thiện? Các vật đúc bằng thép mangan có độ cứng và từ tính thấp sau khi xử lý tăng cường nước, chủ yếu là do quá trình xử lý nhiệt không đúng cách hoặc độ lệch thành phần. Các lý do cụ thể như sau:

Các vấn đề về quá trình điều trị nhiệt

1. Nhiệt độ gia nhiệt không đủ hoặc thời gian giữ ngắn

Việc xử lý tăng cường nước của thép mangan cao (như ZGMN13) đòi hỏi phải sưởi ấm đến 1050-1100 để hòa tan hoàn toàn các cacbua vào austenite. Nếu nhiệt độ không đủ hoặc thời gian giữ là không đủ, các cacbua không được hòa tan hoàn toàn, điều này sẽ dẫn đến hàm lượng carbon thấp trong ma trận Austenite, giảm độ cứng (độ cứng bình thường sau khi tăng cường nước ≥ HB200) và các chất tự tạo không được phân giải.

2. Tốc độ làm mát không đủ

Sau khi sưởi ấm, cần làm mát nước nhanh (nhiệt độ nước ≤ 30). Nếu tốc độ làm mát chậm (chẳng hạn như không đủ thể tích nước hoặc độ dày đúc lớn), austenite có thể kết tủa cacbua hoặc biến thành martensite hoặc ferrite, dẫn đến giảm độ cứng và tính chất từ tính.

Độ lệch thành phần hóa học

1. Hàm lượng carbon thấp

Hàm lượng carbon của thép mangan cao thường nằm trong khoảng 0,9% đến 1,4% và carbon là một yếu tố chính trong việc duy trì sự ổn định của austenite. Nếu hàm lượng carbon thấp (chẳng hạn như <0,9%), sự ổn định của austenite giảm và ferrite dễ dàng kết tủa sau khi xử lý tăng cường nước, dẫn đến không đủ độ cứng và từ tính.

2. Nội dung mangan không đủ hoặc ảnh hưởng từ các yếu tố khác

Hàm lượng mangan phải là ≥ 11% (chẳng hạn như ZGMN13 chứa 11% ~ 14% mangan). Nếu hàm lượng mangan quá thấp, sự ổn định của austenite giảm và ferrite dễ dàng tạo ra; Ngoài ra, hàm lượng silicon quá mức (> 0,8%) có thể thúc đẩy kết tủa cacbua và cũng ảnh hưởng đến sự ổn định của mô.

Khiếm khuyết mô

1. Các cacbua dư quá mức

Nếu tốc độ làm mát của quá trình đúc chậm và các cacbua chính là thô và không hoàn toàn hòa tan trong xử lý tăng cường nước, các cacbua còn lại sẽ làm giảm độ cứng của ma trận và austenite xung quanh các cacbua có thể biến thành ferrite do thành phần không đồng đều, dẫn đến từ tính.

2. Hạt austenite thô

Làm nóng ở nhiệt độ quá cao hoặc giữ quá lâu có thể dẫn đến việc thô của các hạt austenite, sự kết tủa dễ dàng của cacbua hoặc hình thành ferrite ở ranh giới hạt, ảnh hưởng đến độ cứng và từ tính.

Các yếu tố khác

Độ dày thành không đều của đúc: tốc độ làm mát chậm ở các khu vực dày, có thể dễ dàng hình thành các cấu trúc không austenitic;

Vấn đề chất lượng nước: Chất lượng nước kém (như tạp chất và nhiệt độ nước cao) trong quá trình làm mát nước làm giảm hiệu quả làm mát và dẫn đến biến đổi mô không đủ.

Các biện pháp giải pháp

1. Tối ưu hóa quy trình xử lý nhiệt: Đảm bảo nhiệt độ gia nhiệt (1050-1100) và thời gian cách nhiệt (thường là 1-2 giờ/25 mm dựa trên tính toán độ dày thành) và sử dụng đủ nước nhiệt độ thấp để làm mát nhanh;

2. Thành phần hóa học kiểm soát: Điều chỉnh hàm lượng carbon (0,9%~ 1,4%) và mangan (11%~ 14%) theo tiêu chuẩn, với silicon ≤ 0,8%;

3. RE Water Take Tightening Treatment: Thực hiện điều trị tăng cường nước thứ cấp đối với các vật đúc không đủ tiêu chuẩn để loại bỏ các cacbua còn lại;

4. Cải thiện quy trình đúc: Kiểm soát nhiệt độ rót và tốc độ làm mát để giảm sự hình thành các cacbua chính.

Nếu vấn đề vẫn còn, nên kiểm tra thành phần hóa học và cấu trúc kim loại, và điều chỉnh quy trình cho phù hợp.

Những ảnh hưởng của từ tính đến chất lượng của các vật đúc thép mangan cao với độ cứng ban đầu thấp sau khi xử lý độ bền của nước là gì? Các vật đúc bằng thép mangan có độ cứng thấp (

Giảm đáng kể tính chất cơ học

1. Giảm đáng kể khả năng chống mài mòn

Điện trở hao mòn của thép mangan cao phụ thuộc vào đặc tính của cấu trúc austenite biến thành martensite dưới tải trọng va chạm. Nếu có một lượng lớn các cacbua ferrite hoặc dư trong tổ chức và hàm lượng austenite là không đủ, việc biến đổi martensitic không thể được gây ra một cách hiệu quả khi có tác động và tỷ lệ hao mòn sẽ tăng đáng kể (ví dụ, khi được sử dụng cho máy nghiền, tuổi thọ có thể được rút ngắn hơn 50%).

2. Không đủ sức mạnh và độ dẻo dai

Sự hiện diện của ferrite và cacbua có thể làm gãy ma trận austenite, dẫn đến giảm cường độ kéo (bình thường ≥ 685MPa) và độ bền tác động (≥ 14J/cm ²) và dễ dàng đúc dễ bị biến dạng dẻo hoặc gãy dưới tải trọng (như máy xúc xích).

Sự suy giảm khả năng chống ăn mòn và kháng oxy hóa

Tiềm năng điện cực của ferrite thấp hơn so với austenite, và có xu hướng hình thành các tế bào vi mô trong môi trường ăn mòn, tăng tốc ăn mòn điện hóa (như rỗ hoặc rỉ sét trên bề mặt khi được sử dụng trong các bùn có tính axit);

Giao diện giữa các cacbua dư và ma trận dễ dàng trở thành điểm khởi đầu cho quá trình oxy hóa và công suất chống oxy hóa giảm ở nhiệt độ cao (như> 300), dẫn đến sự hình thành lớp oxit lỏng trên bề mặt.

Các mối nguy hiểm an toàn có thể xảy ra trong quá trình sử dụng

1. Các vấn đề lắp ráp gây ra bởi từ tính

Các vật đúc từ tính có thể hấp phụ các tạp chất như hồ sơ sắt, có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của hoạt động hoặc gây nhiễu trong lắp ráp cơ học chính xác (như trống của thiết bị xử lý khoáng) và thậm chí dẫn đến lỗi thiết bị.

2. Rủi ro thất bại dưới tải động

Nếu các thành phần được sử dụng để chịu được tác động, chẳng hạn như doanh thu đường sắt, có tổ chức không đồng đều, nó có thể dẫn đến nồng độ căng thẳng, có thể gây ra sự lan truyền vết nứt sau khi sử dụng ngắn hạn và tăng nguy cơ gãy xương đột ngột.

4. Chi phí gia tăng cho việc xử lý và bảo trì tiếp theo

Các vật đúc không đủ độ cứng không thể được sử dụng trực tiếp và yêu cầu điều trị tăng cường nước, làm tăng mức tiêu thụ năng lượng và chi phí lao động để xử lý nhiệt;

Nếu các khiếm khuyết của tổ chức nghiêm trọng (chẳng hạn như một lượng lớn cacbua thô), điều trị thứ cấp có thể không thể sửa chữa hoàn toàn chúng và chỉ có thể bị loại bỏ, dẫn đến chất thải vật liệu.

tóm tắt

Hiệu suất cốt lõi của High Mangan Steel nằm trong "Cấu trúc Austenite đơn" của nó. Độ cứng và từ tính thấp là các biểu hiện trực tiếp của cấu trúc vi mô kém, điều này sẽ làm suy yếu giá trị của vật đúc về khả năng chống mài mòn, tính chất cơ học, an toàn và các khía cạnh khác. Kiểm soát nghiêm ngặt quá trình xử lý nhiệt và thành phần hóa học trong quá trình sản xuất để tránh các vấn đề như vậy.