Varmebehandlingsprosess og sprekkforebygging av høyt manganstål

1. Hvordan forhindre sprekker i støpegods med høyt manganstål?

Med tanke på hvert hovedledd i produksjonen av støpegods med høyt manganstål, bør det tas tiltak fra følgende aspekter for å forhindre sprekker.

1). Strukturell design av støpegods:

De strukturelle problemene som for stor veggtykkelsesforskjell, feil veggtykkelsesovergang og for liten filetovergang av støpegods er lett å produsere sprekker. Derfor bør støpedesignet kombineres tett med støpeprosessen for å unngå urimelig støpedesign. Du kan for eksempel endre " pluss "-delen til en "T"-del.

2). Støpeprosessdesign (inkludert ulike prosessfaktorer og portsystem):

Den viktigste faktoren i støpeprosessen er fleksibiliteten til formen, etterfulgt av den urimelige utformingen av sandkassen. For eksempel kan kassearmeringen hindre krymping og gi sprekker. Derfor må kassearmeringen være en viss avstand fra støping og stigerør.

På grunn av feil utforming av portsystemet, sprekker de multiple innføringene med desentraliserte føringer ofte i skjøten med innløpet på grunn av å hindre krympingen av støpestykket. Det skal spesielt påpekes at ved inngangen til innløpet til støpegodset er den lokale temperaturen høy og den endelige størkningen finner sted. På grunn av utilstrekkelig fôring fører krympespenningen til at støpen sprekker, så generelt skal en stigerørsmating settes ved innløpet.

3). Innstilling av stigerør og kjøler for støpegods med høyt manganstål:

Stigerøret til støpegods med høyt manganstål skal innstilles etter prinsippet om ikke å bruke vanlig toppstigerør, fordi det lett oppstår sprekker når stigerøret kuttes med acetylenflamme. Derfor er det bedre å bruke sidestigerør og lettskjærende stigerør, som vanligvis slås av med en hammer. Stigerrøret er innstilt for støpingen for å mate hot spot, slik at støpen ikke vil produsere krympehulrom og porøsitet, som er et effektivt tiltak for å forhindre indre sprekker. Imidlertid er stigerøret satt til å produsere kontakt hot spot, og andre prosesstiltak bør koordineres riktig med det. Hvis kaldt jern brukes rimelig, kan innvendig sprekk forhindres og ytre sprekk vil ikke oppstå.

Kyllingen kan justere størkningshastigheten til hver del av støpegodset, og få feilen til støpingen til å bevege seg. Mateområdet til stigerøret kan utvides ved å matche med stigerøret. Imidlertid, hvis det kalde jernet brukes feil, for eksempel når det kalde jernet med bøyedeformasjon brukes, vil det oppstå sprekker på grunn av den ujevne størkningshastigheten til støpingen innenfor det upassende lengdeområdet for kaldt jern. Stort intervall mellom kalde strykejern kan også forårsake sprekker. Støpegods med høyt manganstål er svært følsomme for dette, så spesiell oppmerksomhet bør rettes mot prosessdesign.

4). Kjemisk sammensetning og smelteprosess:

I stål med høyt manganinnhold har karbon og fosfor størst innflytelse på sprekkdannelse. Jo høyere karboninnholdet er, jo lettere er støpingen å sprekke.

Påvirkningen av reduksjonsraffinering av smeltet stål på sprekken i støpegods med høyt manganstål bør også tas hensyn til. I smelteprosessen av høymanganstål bør summen av FeO pluss MnO i slagget kontrolleres strengt til ikke å være mer enn 1,2 prosent, fordi med økningen av summen av FeO pluss MnO i slagget, vil FeO pluss MnO i slagget det smeltede stålet må også øke, og nedbøren på korngrensen etter størkning vil gjøre stålet sprøtt.

Kontroll av helletemperatur og åpningstemperatur er også et effektivt tiltak for å forhindre sprekker i støpegods med høyt manganstål. Med økningen av helletemperaturen øker krympespenningen til støpegodset, og enda viktigere, de grove kornene og de alvorlige søylekornene svekker stålets styrke sterkt. I tillegg skal støpegods med høyt manganstål ikke bokses når de er varme og utsettes for luft for plutselig avkjøling, men skal sakte avkjøles i formen. For komplekse støpinger skal temperaturen reduseres til ca. 200 grader før boks.

5). Varmebehandlingsprosess:

Hvorvidt temperaturforskjellen mellom ovnstemperatur og støping er hensiktsmessig under lading er en viktig faktor for sprekkdannelse. Etter at støpegodset er satt inn i ovnen, skal temperaturen utjevnes i 1~1,5 timer og deretter varmes opp for å få støpingen sakte til å varmes opp. Oppvarmingshastigheten på lavtemperaturstadiet (under 650 grader) er nøkkelen til å sprekke. Generelt skal oppvarmingshastigheten til mer komplekse støpegods ikke overstige 50 grader /t, ellers er støpegodset lett å knekke.

2. Hvordan utføre varmebehandlingen av høymanganstål?

1). Hensikten med løsningsvarmebehandling for slitasjebestandige støpegods med høyt manganstål:

Den kan eliminere karbidene i kornet og på korngrensen i den støpte strukturen, oppnå enfaset austenittstruktur, forbedre styrken og seigheten til høymanganstål og utvide bruksomfanget. For å eliminere karbiden i den støpte strukturen, må stålet varmes opp til over 1040 grader og holdes varmt i en passende periode for å gjøre karbiden helt fast løsning i enfase austenitt, og deretter raskt avkjøles for å oppnå austenittfaststoffet. løsningsstruktur. Denne løsningen varmebehandling kalles også vannherdende behandling.

Det er mye karbider utfelt i den støpte strukturen av vannherdet slitesterkt høymanganstål, så dens seighet er lav og den er lett å frakturere under bruk.

EN). Temperatur på vannherdende behandling:

Vannherdningstemperaturen avhenger av sammensetningen av høymanganstål. Generelt bør høyt manganstål med høyt karboninnhold eller høyt legeringsinnhold ved 1050~1100 grader ta den øvre grensen for vannherdende temperatur, for eksempel ZGMn13 stål og GXl20Mn17 stål. Imidlertid vil for høy vannherdingstemperatur føre til alvorlig avkarbonisering av støpeoverflaten og fremme den raske veksten av høye manganstålkorn, noe som vil påvirke ytelsen til høymanganstål.

B). Oppvarmingshastighet:

Den termiske ledningsevnen til høymanganstål er dårligere enn vanlig karbonstål. Støpestykkene i høy manganstål utsettes for høy belastning og lett sprekkdannelse under oppvarming. Derfor bør oppvarmingshastigheten bestemmes i henhold til veggtykkelsen og formen på støpegodset. Vanligvis kan tynnveggede enkle støpegods varmes opp i en raskere hastighet; Tykkveggsstøpegods bør varmes sakte. For å redusere deformasjonen eller sprekkdannelsen av støpegods under oppvarming, brukes ofte varmekonserveringsprosessen ved ca. 650 grader i produksjonen for å redusere den indre og ytre temperaturforskjellen til tykke veggstøpegods, gjøre temperaturen i ovnen jevn, og deretter raskt stige til vannets seighetstemperatur.

C). Temperaturholdetid:

Holdetiden avhenger hovedsakelig av støpeveggtykkelsen for å sikre fullstendig oppløsning av karbider i den støpte strukturen og homogenisering av austenitt. Generelt kan varmekonserveringstiden beregnes i henhold til varmekonserveringen lh for støpeveggtykkelsen på 25 mm.

D).Kjøling:

Kjøleprosessen har stor innflytelse på egenskapene og mikrostrukturen til støpegods.

Under vannherdningsbehandlingen må temperaturen på støpegodset før det går i vannet være over 950 grader for å forhindre at karbiden faller ut igjen.

Flerbruks vogntype varmebehandlingsovn for vannherdende behandling med høy manganstål. Automatisk tilt- eller hengende kurvslukking brukes ofte for støping av vann. Førstnevnte er lett å forårsake deformasjon til store deler og tynnveggede deler med kompleks form, og det er også vanskelig å ta støpegodset ut av bassenget etter bråkjøling; Sistnevnte er praktisk å ta ut støpingen etter bråkjøling, men forbruket av hengende kurv er stort.

2). Som støpt spillvarmebehandling av slitesterke støpegods med høyt manganstål:

For å forkorte varmebehandlingssyklusen, kan støpt spillvarme brukes til vannherdende behandling av høymanganstål. Prosessen er som følger: støpingen tas ut av formen ved 1100 ~ 1180 grader. Etter fjerning av kjerne og sandrensing får støpetemperaturen avkjøles til 900 ~ 1000 grader, og deretter settes den i en ovn oppvarmet til l050 ~ 1080 grader for varmekonservering i 3 ~ 5 timer før vannkjøling. Varmebehandlingsprosessen er forenklet, men produksjonsoperasjonen er vanskelig.

3). Nedbørsstyrkende varmebehandling av slitesterke støpegods med høyt manganstål:

Hensikten med nedbørsforsterkende varmebehandling av slitesterkt høymanganstål er å oppnå en viss mengde og størrelse av dispergerte karbid-andrefasepartikler i høymanganstål ved varmebehandlingsmetode på grunnlag av tilsetning av passende karbiddannende elementer (som molybden, wolfram, vanadium, titan, niob og krom), styrker den austenittiske matrisen og forbedrer slitestyrken til høyt manganstål. Denne typen varmebehandling er kostbar og prosessen er kompleks.