Zrozumienie obróbki cieplnej żelaza plastycznego i podwojenie siły i wytrzymałości odlewów nie jest snem!

W dziedzinie odlewania żelazo plastyczne stało się wszechstronnym narzędziem do zastosowań przemysłowych ze względu na unikalną sferyczną strukturę grafitową. Szczególnie ważne jest obróbka cieplna, jako kluczowy krok w wykorzystaniu potencjału wydajności.

Jak więc osiągnąć optymalne dopasowanie siły, wytrzymałości i odporności na zużycie poprzez kontrolę procesu? Dzisiaj połączymy praktyczne zastosowania w celu podsumowania podstawowych procesów i operacyjnych punktów obróbki cieplnej dla żelaza plastycznego.

Niski temperatura giftytyzacji wymaga ogrzewania temperatury do 720-760 ℃, chłodząc ją w piecu do poniżej 500 ℃, a następnie chłodząc powietrze z pieca. Podstawową funkcją tego procesu jest promowanie rozkładu węglików eutektoidalnych, uzyskując w ten sposób żelazo plastyczne z matrycą ferrytową.

Ze względu na powstawanie matrycy ferrytowej wytrzymałość materiału można znacznie poprawić. Proces ten jest szczególnie odpowiedni do scenariuszy, w których mieszanina ferrytu, perlitu, cementutu i grafitu jest podatna na odlewy cienkościenne ze względu na skład chemiczny, szybkość chłodzenia i inne czynniki. Niski temperatura grafityzacji może skutecznie poprawić wytrzymałość takich odlewów.

02 Wysoko temperatury wyżarzanie grafityzacji

Wysokiej temperatury wyżarzanie grafityzacji wymaga najpierw ogrzewania odlewu do 880-930 ℃, a następnie przeniesienia go do 720-760 ℃ w celu izolacji, a na koniec chłodzenie go w piecu do poniżej 500 ℃ i pozostawienie pieca do chłodzenia powietrza.

Głównym celem tego procesu jest wyeliminowanie białej konstrukcji odlewu w odlewie, poprzez pełne ogrzewanie i trzymanie w wysokich temperaturach, rozkładanie cementuta w strukturze białej odlewu i ostatecznie uzyskanie matrycy ferrytowej. Po obróbce wyżarzania grafityzacji o wysokiej temperaturze twardość odlewu zmniejsza się, a plastyczność i wytrzymałość znacznie się zwiększa. Jednocześnie jest wygodny do późniejszego cięcia i jest odpowiedni dla części żelaza plastycznego, które muszą poprawić wydajność przetwarzania lub zwiększyć plastyczność i wytrzymałość.

Siła i kompleksowy regulator wydajności

02 Niekompletna normalizacja austenitu

Temperatura ogrzewania dla niekompletnej normalizacji austenityzacji jest kontrolowana przy 820-860 ℃, a metoda chłodzenia jest taka sama jak w przypadku całkowitej normalizacji austenityzacji, uzupełnionej procesem temperamentu 500-600 ℃. Po podgrzaniu w tym zakresie temperatur część struktury macierzy przekształca się w austenit, a po schłodzeniu powstaje struktura składająca się z perlitu i niewielka ilość rozproszonego ferrytu.

Organizacja ta może wyposażyć odlewy o dobre kompleksowe właściwości mechaniczne, równoważenie siły i wytrzymałości oraz jest odpowiednia dla komponentów strukturalnych o wysokich wymaganiach dotyczących kompleksowej wydajności.

Tworzenie wysokowydajnych komponentów „hardcore”

01 Oczyszczanie i temperowanie (hartowanie+temperatura w wysokiej temperaturze)

Parametry procesu do gaszenia i oczyszczania temperatury to temperatura ogrzewania 840-880 ℃, wygaszanie za pomocą chłodzenia oleju lub wody oraz temperatury w wysokiej temperaturze przy 550-600 ℃ po hartowaniu. Dzięki temu procesowi struktura macierzy przekształca się w temperowany martenzyt, zachowując kulistą morfologię grafitu.

Hartowana struktura martenzytu ma doskonałe kompleksowe właściwości mechaniczne, z dobrym dopasowaniem siły i wytrzymałości. Dlatego leczenie gaszenia i temperamentu jest szeroko stosowane w wałach korbowych silnika oleju napędowego, prętach łączących i innych komponentach wału, które wymagają zarówno wysokiej wytrzymałości, jak i wytrzymałości, aby dostosować się do warunków pracy.

02 Gaszenie izotermiczne

Kroki procesowe gaszenia izotermicznego są ogrzewające do 840-880 ℃, a następnie wygasza w kąpieli solnej w temperaturze 250-350 ℃. Proces ten może osiągnąć mikrostrukturę z doskonałymi kompleksowymi właściwościami mechanicznymi w odlewach, zwykle kombinacji bainitu, resztkowego austenitu i sferycznego grafitu.

Gaszenie izotermiczne może znacznie poprawić wytrzymałość, wytrzymałość i odporność zużycia odlewów, szczególnie odpowiednich dla części o wysokich wymaganiach dotyczących twardości i odporności na zużycie, takich jak pierścienie łożyska.

Wydajność lokalna „precyzyjna aktualizacja”

01 Gaszenie powierzchniowe

W wysokiej częstotliwości, średniej częstotliwości, płomienia i innych metod można zastosować do gaszenia powierzchniowego odlewów żelaza. Te techniki gaszenia powierzchni tworzą warstwę martenzytyczną o wysokiej twardości na powierzchni odlewów poprzez lokalne podgrzewanie i szybkie chłodzenie, podczas gdy rdzeń utrzymuje swoją pierwotną strukturę.

Gaszenie powierzchniowe może skutecznie poprawić twardość, odporność na zużycie i odporność na zmęczenie odlewów i jest odpowiednia dla części o wysokim lokalnym naprężeniu, takim jak czasopisma wału korbowego i powierzchnie zębów przekładni. Dzięki lokalnemu wzmocnieniu żywotność części można przedłużyć.

02 Miękkie obróbka nitrowania

Miękkie obróbka nitrowania jest procesem tworzenia złożonej warstwy na powierzchni odlewów przez dyfuzję CO węgla azotu.

Proces ten może znacznie poprawić twardość i odporność na korozję powierzchni odlewanej i znacznie zwiększyć odporność na zużycie powierzchni bez znacznego zmniejszenia wytrzymałości podłoża. Nadaje się do części żelaza plastycznego o wysokich wymaganiach dotyczących wydajności powierzchniowej, takich jak komponenty mechaniczne, które muszą wytrzymać tarcie przez długi czas.

Kluczowe punkty działania oczyszczania cieplnego

1. Kontrola temperatury pieca

Temperatura odlewań wchodzących do pieca zwykle nie przekracza 350 ℃. W przypadku odlewań o dużej wielkości i złożonej strukturze temperatura wchodzącego do pieca powinna być niższa (np. Poniżej 200 ℃), aby uniknąć pękania z powodu naprężenia termicznego spowodowanego nadmierną różnicą temperatury. 2. Wybór szybkości ogrzewania

Szybkość ogrzewania należy regulować w zależności od wielkości i złożoności odlewu, zwykle kontrolowanej w temperaturze 30-120 ℃/h. W przypadku dużych lub złożonych części należy zastosować niższą szybkość ogrzewania (np. 30-50 ℃/h), aby zapewnić jednolite ogrzewanie odlewu i zmniejszyć ryzyko deformacji termicznej. 3. Określenie czasu izolacji

Czas izolacji jest głównie określony na podstawie grubości ściany odlewu, zwykle obliczany jako izolacja przez 1 godzinę na grubość ściany 25 mm, aby zapewnić, że struktura macierzy może całkowicie przekształcić podczas procesu ogrzewania i osiągnąć oczekiwany efekt obróbki cieplnej.

Od „zmiękczenia” wyżarzania po „utwardzanie” hartowania, od ogólnego wzmocnienia do optymalizacji powierzchni, każdy proces musi być kompleksowo zaprojektowany na podstawie składu materiału, struktury części i warunków serwisowych. Zaleca się, aby przedsiębiorstwa ustanowiły bazę danych „wydajność procesu” i dynamicznie optymalizację rozwiązań poprzez analizę metalograficzną (takie jak współczynnik perlitów, stopień sferoidzacji grafitowej) i testowanie mechaniczne (testowanie na rozciąganie/udarowanie), naprawdę sprawiając, że obróbka cieplna jest „podstawowym silnikiem” w celu zwiększenia konkurencyjności produktu.