สรุปกระบวนการหล่อสำหรับเหล็กดัดแมงกานีสขนาดกลาง

การควบคุมองค์ประกอบทางเคมีของธาตุเหล็กดัดแมงกานีสขนาดกลางรวมถึงประเด็นสำคัญต่อไปนี้สำหรับการควบคุมองค์ประกอบหลักแต่ละองค์ประกอบ:

ช่วงของเนื้อหาคาร์บอน (c) โดยทั่วไปจะถูกควบคุมระหว่าง 3.0% ถึง 3.8% วัตถุประสงค์การควบคุมและผลกระทบ: การเพิ่มปริมาณคาร์บอนสามารถปรับปรุงความลื่นไหลและความสามารถในการทำกราฟของเหล็กหล่อส่งเสริมการก่อตัวของลูกกราไฟท์และปรับปรุงความแข็งและความต้านทานการสึกหรอ อย่างไรก็ตามปริมาณคาร์บอนที่มากเกินไปอาจทำให้กราไฟท์ลอยและลดคุณสมบัติเชิงกลของการหล่อ หากปริมาณคาร์บอนต่ำเกินไปมันเป็นเรื่องง่ายที่จะผลิตโครงสร้างการหล่อสีขาวทำให้การหล่อเปราะ

ช่วงของเนื้อหาซิลิคอน (SI) มักจะอยู่ระหว่าง 3.0% ถึง 4.5% วัตถุประสงค์การควบคุมและผลกระทบ: ซิลิคอนเป็นองค์ประกอบกราฟที่แข็งแกร่งที่สามารถปรับแต่งลูกกราไฟท์และปรับปรุงความแข็งแรงและความเหนียวของเหล็กหล่อ ปริมาณซิลิกอนปานกลางสามารถลดแนวโน้มของการหล่อสีขาวได้ แต่ปริมาณซิลิกอนที่มากเกินไปสามารถลดความเหนียวและเพิ่มความเปราะบางของการหล่อ

ช่วงเนื้อหาแมงกานีส (MN): เนื้อหาของแมงกานีสค่อนข้างสูงโดยทั่วไประหว่าง 5% ถึง 9% วัตถุประสงค์การควบคุมและผลกระทบ: แมงกานีสสามารถปรับปรุงความแข็งแรงความแข็งและการทนต่อการสึกหรอของเหล็กหล่อทำให้โครงสร้างออสเทนไนต์มีเสถียรภาพและเพิ่มความแข็ง อย่างไรก็ตามปริมาณแมงกานีสที่มากเกินไปสามารถนำไปสู่การปรากฏตัวของคาร์ไบด์มากขึ้นในโครงสร้างลดความเหนียวและเพิ่มความไวของรอยแตกของการหล่อ

ช่วงของฟอสฟอรัส (P) และซัลเฟอร์ (S) เนื้อหา: ปริมาณฟอสฟอรัสควรต่ำที่สุดเท่าที่จะทำได้โดยทั่วไปจะควบคุมต่ำกว่า 0.05% ถึง 0.1%; ปริมาณกำมะถันมักจะถูกควบคุมต่ำกว่า 0.02% ถึง 0.03% วัตถุประสงค์การควบคุมและผลกระทบ: ฟอสฟอรัสเพิ่มความเปราะบางของเหล็กหล่อเย็นลดความเหนียวและประสิทธิภาพการกระแทก ซัลเฟอร์ได้อย่างง่ายดายก่อตัวเป็นแมงกานีสซัลไฟด์กับแมงกานีสลดคุณสมบัติเชิงกลของเหล็กหล่อและเพิ่มแนวโน้มสำหรับการแคร็กร้อน

ช่วงเนื้อหาขององค์ประกอบของหายาก (RE) และแมกนีเซียม (MG): เนื้อหาขององค์ประกอบของหายากโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0.02% ถึง 0.05% และเนื้อหาของแมกนีเซียมอยู่ระหว่าง 0.03% และ 0.06% วัตถุประสงค์การควบคุมและอิทธิพล: องค์ประกอบของโลกหายากและแมกนีเซียมเป็นองค์ประกอบสำคัญในการรักษา spheroidization ซึ่งสามารถทำให้กราไฟท์ทรงกลมและปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของเหล็กหล่อ อย่างไรก็ตามเนื้อหาที่มากเกินไปหรือไม่เพียงพออาจส่งผลกระทบต่อเอฟเฟกต์ spheroidization นำไปสู่สัณฐานวิทยาที่ผิดปกติของลูกกราไฟท์หรือลดอัตราการทำให้เป็นทรงกลม

โครงสร้างโลหะของเหล็กดัดแมงกานีสขนาดกลาง

สัณฐานวิทยาของกราไฟท์ - การทรงกลมที่ดี: หลังจากการรักษาแบบ spheroidization กราไฟท์มีการกระจายอย่างสม่ำเสมอในรูปทรงกลมในเมทริกซ์ซึ่งเป็นคุณสมบัติทั่วไปของเหล็กดัดแมงกานีสขนาดกลาง กราไฟท์ที่มี spheroidization ที่ดีสามารถลดความเข้มข้นของความเครียดได้อย่างมีประสิทธิภาพปรับปรุงความเหนียวและคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุ ขนาดกราไฟท์: ขนาดของทรงกลมกราไฟท์มักจะค่อนข้างสม่ำเสมอโดยทั่วไประหว่าง 20 ถึง 80 μ m ทรงกลมกราไฟท์ขนาดเล็กสามารถกระจายอย่างเท่าเทียมกันในเมทริกซ์ปรับแต่งโครงสร้างและปรับปรุงความแข็งแรงและความเหนียว

องค์กรเมทริกซ์-

Martensite: ในสถานะที่เป็นตัวหล่อ, แมงกานีสขนาดกลางเหล็กดัดได้มักจะมีมาร์เทนไซต์จำนวนหนึ่งในโครงสร้างเมทริกซ์ Martensite มีลักษณะของความแข็งสูงและความแข็งแรงสูงซึ่งสามารถปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอและความแข็งแรงในการอัดของการหล่อ โดยทั่วไปเนื้อหาของมันอยู่ระหว่าง 20% ถึง 50% และเนื้อหาของ Martensite สามารถควบคุมได้โดยการปรับองค์ประกอบทางเคมีและกระบวนการบำบัดความร้อน

ออสเทนไนต์: ออสเทนไนต์ยังมีสัดส่วนที่แน่นอนในเหล็กดัดแมงกานีสขนาดกลางซึ่งมักจะอยู่ระหว่าง 30% ถึง 60% ออสเทนไนต์มีความเหนียวและพลาสติกที่ดีสามารถดูดซับพลังงานกระแทกและปรับปรุงความต้านทานต่อแรงกระแทกของการหล่อ

คาร์ไบด์: อาจมีคาร์ไบด์บางส่วนในโครงสร้างเมทริกซ์เช่นคาร์ไบด์คาร์ไบด์อัลลอยด์ ฯลฯ คาร์ไบด์มีความแข็งสูงและกระจายในอนุภาคขนาดเล็กหรือบล็อกในเมทริกซ์ซึ่งสามารถปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของการหล่อได้อย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตามเนื้อหาคาร์ไบด์ที่มากเกินไปสามารถลดความเหนียวของเมทริกซ์และเนื้อหาของมันจะถูกควบคุมโดยทั่วไประหว่าง 5% ถึง 15%

ความสม่ำเสมอขององค์กร - โครงสร้างโลหะในอุดมคติของแมงกานีสขนาดกลางเหล็กดัดควรมีความสม่ำเสมอที่ดีนั่นคือการกระจายของลูกกราไฟท์ประเภทและสัดส่วนของโครงสร้างเมทริกซ์ควรค่อนข้างสม่ำเสมอตลอดการหล่อ องค์กรที่ไม่สม่ำเสมอสามารถทำให้เกิดความผันผวนในการปฏิบัติงานของการหล่อลดความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งาน

ปัจจัยใดที่ส่งผลกระทบต่อโครงสร้างโลหะของเหล็กดัดแมงกานีสขนาดกลาง

องค์ประกอบทางเคมี-

เนื้อหาคาร์บอน: การเพิ่มขึ้นของเนื้อหาคาร์บอนส่งเสริมการกราฟิกทำให้จำนวนและขนาดของทรงกลมกราไฟท์เพิ่มขึ้น แต่ถ้าปริมาณคาร์บอนสูงเกินไปปรากฏการณ์ลอยตัวของกราไฟท์อาจเกิดขึ้นได้ หากปริมาณคาร์บอนต่ำเกินไปมันเป็นเรื่องง่ายที่จะผลิตโครงสร้างหล่อสีขาวซึ่งมีผลต่อสัณฐานวิทยาของโครงสร้างโลหะ

เนื้อหาแมงกานีส: แมงกานีสเป็นองค์ประกอบการผสมหลักของเหล็กหล่อเป็นก้อนกลมแมงกานีสกลาง การเพิ่มเนื้อหาของแมงกานีสสามารถเพิ่มความมั่นคงของออสเทนไนท์ส่งเสริมการก่อตัวของมาร์เทนไซต์ปรับปรุงความแข็งและการต้านทานการสึกหรอ แต่สูงเกินไปอาจนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของคาร์ไบด์และการลดลงของความเหนียว

เนื้อหาซิลิคอน: ซิลิคอนเป็นองค์ประกอบกราฟิคและซิลิคอนในปริมาณที่เหมาะสมสามารถปรับแต่งลูกกราไฟท์และลดแนวโน้มของจุดสีขาว แต่ถ้าเนื้อหาซิลิคอนสูงเกินไปมันจะเพิ่มเนื้อหาของไข่มุกในเมทริกซ์และลดความเหนียว

องค์ประกอบของโลกหายากและเนื้อหาแมกนีเซียม: องค์ประกอบของโลกหายากและแมกนีเซียมเป็นองค์ประกอบสำคัญในการรักษา shheroidization และเนื้อหาของพวกเขามีผลต่อผลการระเหยของกราไฟท์ spheroidization เมื่อเนื้อหามีความเหมาะสมกราไฟท์ทรงกลมเป็นสิ่งที่ดี เนื้อหาไม่เพียงพอและการทำให้เป็นทรงกลมที่ไม่สมบูรณ์; เนื้อหาที่มากเกินไปอาจส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องในการหล่อ

กระบวนการหลอมละลาย

อุปกรณ์หลอมละลาย: อุปกรณ์หลอมละลายที่แตกต่างกันมีการควบคุมที่แตกต่างกันเกี่ยวกับอุณหภูมิและความสม่ำเสมอขององค์ประกอบของเหล็กหลอมเหลว การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำและความสม่ำเสมอขององค์ประกอบที่ดีในการหลอมละลายเตาไฟฟ้าเป็นประโยชน์สำหรับการได้รับโครงสร้างโลหะที่ดี กระบวนการหลอมละลายในเตาหลอมแบบระเบิดต้องมีการควบคุมอัตราส่วนการชาร์จเตาอย่างเข้มงวดและพารามิเตอร์การหลอมละลาย การรักษาแบบ Spheroidization และการฉีดวัคซีน: ประเภทปริมาณและวิธีการรักษาของสาร spheroidizing และการฉีดวัคซีนมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อโครงสร้างโลหะ สารทรงกลมที่เหมาะสมและ inoculants สามารถมั่นใจได้ว่า spheroidization graphite ที่ดี, spheroidization กราไฟท์ดีและปรับปรุงโครงสร้างเมทริกซ์

อัตราการระบายความร้อนของวัสดุหล่อ: วัสดุการหล่อที่แตกต่างกันมีค่าการนำความร้อนที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นแม่พิมพ์โลหะมีค่าการนำความร้อนที่รวดเร็วและอัตราการระบายความร้อนซึ่งสามารถสร้างโครงสร้างสีขาวหรือ martensitic ในการหล่อได้อย่างง่ายดาย แม่พิมพ์ทรายมีค่าการนำความร้อนช้าและอัตราการระบายความร้อนซึ่งเอื้อต่อการกราฟิคและสามารถได้รับไข่มุกที่ค่อนข้างเสถียรหรือโครงสร้างเมทริกซ์เฟอร์ไรต์ ความหนาของผนังหล่อ: อัตราการระบายความร้อนแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความหนาของผนังหล่อ พื้นที่ที่มีผนังบางเย็นอย่างรวดเร็วและมีแนวโน้มที่จะสร้างโครงสร้างสีขาวหรือ martensitic; การระบายความร้อนที่ผนังหนานั้นช้าการกราฟให้เพียงพอและโครงสร้างเมทริกซ์อาจเอียงไปทางไข่มุกหรือเฟอร์ไรต์มากขึ้น กระบวนการบำบัดความร้อนการดับอุณหภูมิและเวลา: การดับอุณหภูมิและเวลาส่งผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงของออสเทนไนต์เป็นมาร์เทนไซต์ อุณหภูมิหรือเวลาดับมากเกินไปอาจทำให้ Martensite มีความหยาบและลดความเหนียว อุณหภูมิหรือเวลาดับที่ไม่เพียงพออาจส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลง martensitic ที่ไม่สมบูรณ์ส่งผลต่อความแข็งและความต้านทานการสึกหรอ อุณหภูมิและเวลาในการแบ่งเบาอารมณ์: การแบ่งเบาเบาสามารถกำจัดความเครียดดับ, ทำให้โครงสร้างเสถียรและปรับความแข็งและความเหนียว อุณหภูมิที่มีอารมณ์สูงและเป็นเวลานานจะทำให้การสลายตัวของ Martensite ลดความแข็งและปรับปรุงความเหนียว