Podsumowanie procesu odlewania dla średnio manganu żelaza plastycznego

Kontrola składu chemicznego średniego manganu żelaza plastycznego obejmuje następujące kluczowe punkty do kontrolowania każdego głównego elementu:

Zakres zawartości węgla (C) jest ogólnie kontrolowany między 3,0% a 3,8%. Cel i wpływ kontroli: Zwiększenie zawartości węgla może poprawić płynność i zdolność grafityzacji żelaza, promować tworzenie piłek grafitowych oraz poprawić twardość i odporność na zużycie. Jednak nadmierna zawartość węgla może powodować, że grafit unosi się i zmniejsza mechaniczne właściwości odlewów; Jeśli zawartość węgla jest zbyt niska, łatwo jest wytwarzać białą strukturę odlewaną, co czyni łamanie odlewu.

Zakres zawartości krzemu (SI) wynosi zwykle od 3,0% do 4,5%. Cel kontrolny i wpływ: Krzem jest silnym elementem graficznym, który może udoskonalić piłki grafitowe i poprawić siłę i wytrzymałość żeliwa. Umiarkowana zawartość krzemu może zmniejszyć tendencję białej odlewu, ale nadmierna zawartość krzemu może zmniejszyć wytrzymałość i zwiększyć kruchość odlewów.

Zakres zawartości manganu (MN): Zawartość manganu jest stosunkowo wysoka, ogólnie od 5% do 9%. Cel i wpływ kontroli: mangan może poprawić siłę, twardość i odporność zużycia żelaza, stabilizować strukturę austenitu i zwiększyć twardość. Jednak nadmierna zawartość manganu może prowadzić do obecności większej liczby węglików w strukturze, zmniejszenia wytrzymałości i zwiększenia wrażliwości na pęknięcie odlewów.

Zakres zawartości fosforu (P) i siarki: zawartość fosforu powinna być tak niska, jak to możliwe, ogólnie kontrolowane poniżej 0,05% do 0,1%; Zawartość siarki jest zwykle kontrolowana poniżej 0,02% do 0,03%. Cel i wpływ kontroli: Fosfor zwiększa zimną kruchość żeliwa, zmniejsza wytrzymałość i wydajność wpływu; Siarka z łatwością tworzy wtrącenia manganu siarczku z manganem, zmniejszając mechaniczne właściwości żeliwa i zwiększając tendencję do pękania na gorąco.

Zakres zawartości pierwiastków ziem rzadkich (RE) i magnezu (Mg): Zawartość elementów ziem rzadkich wynosi od 0,02% do 0,05%, a zawartość magnezu wynosi od 0,03% do 0,06%. Cel i wpływ kontroli: Elementy ziem rzadkich i magnez są kluczowymi elementami w obróbce sferoidalizacji, które mogą sferoidować grafit i poprawić właściwości mechaniczne żeliwa. Jednak nadmierna lub niewystarczająca zawartość może wpływać na efekt sferoidalizacji, prowadząc do nieregularnej morfologii piłek grafitowych lub spadku szybkości sferoidzacji.

Struktura metalograficzna średniej manganu żelaza plastycznego

Morfologia grafitu - dobra sferoidalizacja: Po obróbce sferoidalizacji grafit jest równomiernie rozmieszczony w kulistym kształcie w matrycy, co jest typową cechą średniej manganu żelaza plastycznego. Grafit z dobrą sferoidalizacją może skutecznie zmniejszyć stężenie naprężeń, poprawić wytrzymałość i właściwości mechaniczne materiału. Rozmiar grafitu: Rozmiar sfery grafitowej jest zwykle stosunkowo jednolity, zwykle od 20 do 80 μm. Mniejsze sfery grafitowe mogą być bardziej równomiernie rozmieszczone w matrycy, udoskonalić strukturę i poprawić siłę i wytrzymałość.

Organizacja macierzy-

Martenzyt: W stanie odlewanym średnio manganowe żelazo plastyczne często zawiera pewną ilość martenzytu w strukturze matrycy. Martenzyt ma charakterystykę wysokiej twardości i wysokiej wytrzymałości, co może poprawić odporność na zużycie i wytrzymałość odlewań. Jego zawartość wynosi na ogół od 20% do 50%, a zawartość martenzytu można kontrolować poprzez dostosowanie składu chemicznego i procesu obróbki cieplnej.

Austenit: austenit stanowi również pewien odsetek w średnim żelazniku plastycznym manganu, zwykle od 30% do 60%. Austenit ma dobrą wytrzymałość i plastyczność, może pochłaniać energię uderzenia i poprawić odporność na odlewy.

Węgła: W strukturze matrycy mogą występować również niektóre węgliki, takie jak węgliki, węgliki stopowe itp. Węgamy mają wysoką twardość i są rozmieszczone w małych cząstkach lub blokach w matrycy, co może znacznie poprawić odporność na zużycie odlewów. Jednak nadmierna zawartość węglików może zmniejszyć wytrzymałość matrycy, a jej zawartość jest ogólnie kontrolowana między 5% a 15%.

Jednomierność organizacyjna - idealna struktura metalograficzna średniego żelaza plastycznego manganu powinna mieć dobrą jednorodność, to znaczy rozkład piłek grafitowych, rodzaj i proporcja struktury macierzy powinna być stosunkowo spójna podczas odlewu. Nierówna organizacja może powodować wahania w zakresie odlewów, zmniejszając ich niezawodność i żywotność usług.

Jakie czynniki wpływają na strukturę metalograficzną średniej manganu żelaza plastycznego

Skład chemiczny-

Zawartość węgla: Wzrost zawartości węgla promuje grafityzację, co powoduje wzrost liczby i wielkości sfer grafitowych. Ale jeśli zawartość węgla jest zbyt wysoka, może wystąpić zjawisko zmiennoprzecinkowe grafitu; Jeśli zawartość węgla jest zbyt niska, łatwo jest wytworzyć białą strukturę odlewaną, która wpływa na morfologię struktury metalu.

Treść manganu: mangan jest głównym stopowym elementem średniego żeliwa guzkowego manganu. Zwiększenie zawartości manganu może zwiększyć stabilność austenitu, promować tworzenie martenzytu, poprawić twardość i odporność na zużycie, ale zbyt wysoka może prowadzić do wzrostu węglików i spadku wytrzymałości.

Zawartość krzemu: Krzem jest elementem graficznym, a odpowiednia ilość krzemu może udoskonalić piłki grafitowe i zmniejszyć tendencję do białych plam. Ale jeśli zawartość krzemu jest zbyt wysoka, zwiększy zawartość perlitów w matrycy i zmniejszy wytrzymałość.

Elementy ziem rzadkich i zawartość magnezu: Elementy ziem rzadkich i magnez są kluczowymi elementami w obróbce sferoidalizacji, a ich zawartość wpływa na efekt grafitowej sferoidzacji. Gdy zawartość jest odpowiednia, grafitowa sferoidalizacja jest dobra; Niewystarczająca zawartość i niepełna sferoidalizacja; Nadmierna treść może powodować wady rzucania.

Proces topnienia

Sprzęt do topnienia: Różne urządzenia do topnienia mają różne kontrole temperatury i jednolitości stopionego żelaza. Dokładna kontrola temperatury i dobra jednorodność składu w topieniu pieca elektrycznego są korzystne dla uzyskania dobrej struktury metalograficznej; Proces topnienia w wielkim piecu wymaga ścisłej kontroli stosunku ładunku pieca i parametrów topnienia. Sferoidalizacja i leczenie zaszczepienia: Rodzaje, ilości i metody leczenia środków sferoidalizacji i zaszczepienia mają znaczący wpływ na strukturę metalograficzną. Odpowiednie środki sferoidalne i inokulanty mogą zapewnić dobrą grafitową sferoidzację, drobną sferoidzację grafitową i poprawić strukturę macierzy.

Szybkość chłodzenia materiałów odlewniczych: Różne materiały odlewni mają różne przewodność cieplną. Na przykład metalowe formy mają szybką przewodność cieplną i szybkości chłodzenia, które mogą łatwo tworzyć białe lub martenzytyczne struktury w odlewach; Formy piaskowe mają powolną przewodność cieplną i szybkość chłodzenia, co sprzyja grafityzacji i mogą uzyskać stosunkowo stabilną strukturę perlitów lub matrycy ferrytowej. Grubość ściany odlewu: szybkość chłodzenia zmienia się w zależności od grubości ściany odlewanej. Cienkie obszary murowe szybko chłodzą i są podatne na tworzenie białych lub martenzytycznych konstrukcji; Chłodzenie na grubych ścianach jest powolne, grafityzacja jest wystarczająca, a struktura macierzy może być bardziej pochylona w kierunku perlitu lub ferrytu. Proces obróbki cieplnej, temperatura i czas gaszenia: Temperatura i czas hartowania wpływają na transformację austenitu w martenzyt. Nadmierna temperatura lub czas hartowania może powodować, że martenzyt się gruchnie i zmniejsza wytrzymałość; Niewystarczająca temperatura lub czas wygaszania może powodować niepełną transformację martenzytyczną, wpływając na twardość i odporność na zużycie. Temperatura temperatury i czas: temperowanie może wyeliminować naprężenie wygaszania, stabilizować strukturę i dostosować twardość i wytrzymałość. Wysoka temperatura temperatury i długi czas spowodują rozkład martenzytu, zmniejszy twardość i poprawią wytrzymałość.