Proces tepelného zpracování a prevence trhlin oceli s vysokým obsahem manganu

1. Jak zabránit prasklinám v odlitcích z vysoce manganové oceli?

S ohledem na každý hlavní článek ve výrobě odlitků z oceli s vysokým obsahem manganu by měla být přijata opatření z následujících hledisek, aby se zabránilo vzniku trhlin.

1). Konstrukční provedení odlitků:

Strukturální problémy, jako je příliš velký rozdíl v tloušťce stěny, nesprávný přechod tloušťky stěny a příliš malý zaoblený přechod odlitků, snadno vytvářejí trhliny. Proto by měl být návrh odlitku úzce kombinován s procesem odlévání, aby se zabránilo nepřiměřenému návrhu odlévání. Například můžete změnit sekci " plus " na sekci "T".

2). Návrh procesu odlévání (včetně různých procesních faktorů a vtokového systému):

Nejdůležitějším faktorem v procesu odlévání je flexibilita formy, následovaná nepřiměřeným designem pískoviště. Například vyztužení krabice může zabránit smršťování a vytvářet trhliny. Proto musí být výztuž skříně v určité vzdálenosti od odlitku a nálitku.

Kvůli nesprávné konstrukci vtokového systému dochází často k praskání více vtoků s decentralizovanými vedeními ve spoji se vtokem v důsledku zabránění smršťování odlitku. Zvláště je třeba upozornit na to, že na vstupu do odlitku je místní teplota vysoká a dochází ke konečnému tuhnutí. Kvůli nedostatečnému přívodu způsobuje smršťovací napětí praskání odlitku, proto je obecně nutné nastavit na vložce přívod stoupačky.

3). Nastavení stoupačky a chladiče pro odlitky z vysoce manganové oceli:

Nástupní část odlitků z manganové oceli musí být nastavena na principu nepoužívat běžnou horní nástavbu, protože při řezání nálitku acetylenovým plamenem snadno vzniknou praskliny. Proto je lepší používat boční nálitky a nálitky se snadným řezáním, které se obvykle odklepávají kladivem. Stoupačka je nastavena tak, aby odlitek přiváděla horké místo, takže odlitek nebude produkovat smršťovací dutinu a pórovitost, což je účinné opatření k prevenci vnitřních trhlin. Stoupačka je však nastavena tak, aby vytvářela kontaktní horké místo, a ostatní procesní opatření by s ní měla být náležitě koordinována. Při rozumném použití studeného železa lze zabránit vnitřní trhlině a vnější trhlina nevznikne.

Chlad může upravit rychlost tuhnutí každé části odlitku a způsobit pohyb defektu odlitku. Rozsah podávání stoupačky lze rozšířit přizpůsobením stoupačky. Při nesprávném použití studeného železa, např. při použití studeného železa s ohybovou deformací, však dojde k trhlinám v důsledku nerovnoměrné rychlosti tuhnutí odlitku v nevhodném rozsahu délek studeného železa. Velký interval mezi studenými žehličkami může také způsobit praskliny. Odlitky z manganové oceli jsou na to velmi citlivé, proto je třeba věnovat zvláštní pozornost návrhu procesu.

4). Chemické složení a proces tavení:

U oceli s vysokým obsahem manganu mají uhlík a fosfor největší vliv na tvorbu trhlin. Čím vyšší je obsah uhlíku, tím snadněji odlitek praskne.

Pozornost by měla být věnována také vlivu redukční rafinace roztavené oceli na praskání odlitků z vysoce manganové oceli. V procesu tavení oceli s vysokým obsahem manganu by měl být součet FeO plus MnO ve strusce přísně kontrolován tak, aby nebyl větší než 1,2 procenta, protože se zvýšením součtu FeO plus MnO ve strusce se FeO plus MnO v roztavená ocel musí také přibývat a srážení na hranici zrn po ztuhnutí způsobí, že ocel bude křehká.

Řízení licí teploty a otevírací teploty je rovněž účinným opatřením k zabránění vzniku trhlin v odlitcích z oceli s vysokým obsahem manganu. Se zvyšující se teplotou lití se zvyšuje smršťovací napětí odlitku, a co je důležitější, hrubá zrna a silná sloupcová zrna značně oslabují pevnost oceli. Kromě toho se odlitky z oceli s vysokým obsahem manganu nesmějí balit do krabic, když jsou horké a vystaveny vzduchu pro náhlé ochlazení, ale musí být pomalu ochlazovány ve formě. U složitých odlitků se teplota před zabalením do krabice sníží na přibližně 200 stupňů.

5). Proces tepelného zpracování:

Zda je teplotní rozdíl mezi teplotou pece a odlitkem při vsázce přiměřený, je důležitým faktorem pro vznik trhlin. Po vložení odlitku do pece se teplota vyrovnává po dobu 1~1,5 hodiny a poté se zahřeje, aby se odlitek pomalu zahřál. Rychlost ohřevu ve fázi nízké teploty (pod 650 stupňů) je klíčem k prasknutí. Obecně platí, že rychlost ohřevu složitějších odlitků nesmí překročit 50 stupňů/h, jinak odlitky snadno prasknou.

2. Jak provést tepelné zpracování oceli s vysokým obsahem manganu?

1). Účel tepelného zpracování roztokem pro odlitky z vysoce manganové oceli odolné proti opotřebení:

Může eliminovat karbidy v zrnu a na hranici zrna v odlévané struktuře, získat jednofázovou austenitovou strukturu, zlepšit pevnost a houževnatost oceli s vysokým obsahem manganu a rozšířit rozsah použití. Aby se odstranil karbid ve své lité struktuře, musí být ocel zahřátá na teplotu vyšší než 1040 stupňů a udržována v teple po přiměřenou dobu, aby se její karbid stal zcela tuhým roztokem v jednofázovém austenitu, a poté rychle ochlazena, aby se získal pevný austenit. struktura řešení. Toto roztokové tepelné zpracování se také nazývá úprava zpevněním vodou.

V odlévané struktuře vodou tvrzené otěruvzdorné oceli s vysokým obsahem manganu se vysráží mnoho karbidů, takže její houževnatost je nízká a při použití se snadno láme.

A). Teplota úpravy kalení vodou:

Teplota kalení vodou závisí na složení oceli s vysokým obsahem manganu. Obecně platí, že ocel s vysokým obsahem manganu s vysokým obsahem uhlíku nebo vysokým obsahem slitiny při 1050 ~ 1100 stupních by měla mít horní hranici teploty kalení vodou, jako je ocel ZGMn13 a ocel GXl20Mn17. Příliš vysoká teplota kalení ve vodě však povede k silnému oduhličení povrchu odlitku a podpoří rychlý růst zrn oceli s vysokým obsahem manganu, což ovlivní provozní výkonnost oceli s vysokým obsahem manganu.

B). Rychlost ohřevu:

Tepelná vodivost oceli s vysokým obsahem manganu je horší než u běžné uhlíkové oceli. Odlitky z manganové oceli jsou vystaveny vysokému namáhání a snadnému praskání během ohřevu. Proto by měla být rychlost ohřevu určena podle tloušťky stěny a tvaru odlitků. Obecně lze tenkostěnné jednoduché odlitky ohřívat rychleji; Silnostěnné odlitky by se měly ohřívat pomalu. Aby se snížila deformace nebo praskání odlitků během ohřevu, často se ve výrobě používá proces uchování tepla na asi 650 stupňů předem, aby se snížil rozdíl vnitřní a vnější teploty tlustostěnných odlitků, aby se teplota v peci sjednotila, a poté rychle zvýšit na teplotu tuhosti vody.

C). Doba udržení teploty:

Doba výdrže závisí především na tloušťce stěny odlitku, aby se zajistilo úplné rozpuštění karbidů v odlévané struktuře a homogenizace austenitu. Obecně lze dobu uchování tepla vypočítat jako uchování tepla lh tloušťky stěny odlitku 25 mm.

D).Chlazení:

Proces chlazení má velký vliv na vlastnosti a mikrostrukturu odlitků.

Během úpravy zpevnění vodou musí být teplota odlitku před vstupem do vody vyšší než 950 stupňů, aby se zabránilo opětovnému vysrážení karbidu.

Víceúčelová pojízdná pec pro tepelné zpracování pro úpravu kalení vodou s vysokým obsahem manganu. Pro vstup licí vody se běžně používá automatické naklápění nebo kalení závěsného koše. První jmenovaný snadno způsobí deformaci velkých dílů a tenkostěnných dílů se složitým tvarem a je také obtížné vyjmout odlitky z bazénu po kalení; Posledně jmenované je vhodné vyjmout odlitek po kalení, ale spotřeba závěsného koše je velká.

2).Jako lité odpadní tepelné zpracování odlitků z vysoce manganové oceli odolné proti opotřebení:

Aby se zkrátil cyklus tepelného zpracování, odlévané odpadní teplo může být použito pro zušlechťování oceli s vysokým obsahem manganu vodou. Proces je následující: odlitek se vyjme z formy při 1100~1180 stupních. Po odstranění jádra a čištění pískem se teplota odlévání nechá ochladit na 900 až 1000 stupňů a poté se vloží do pece zahřáté na 1050 až 1080 stupňů pro uchování tepla po dobu 3 až 5 hodin před chlazením vodou. Proces tepelného zpracování je zjednodušen, ale výrobní operace je obtížná.

3). Tepelné zpracování odlitků z vysoce manganové oceli odolné proti opotřebení:

Účelem precipitačního zpevňovacího tepelného zpracování otěruvzdorné oceli s vysokým obsahem manganu je získat určité množství a velikost rozptýlených karbidových částic druhé fáze v oceli s vysokým obsahem manganu metodou tepelného zpracování na základě přidání vhodných prvků tvořících karbid (jako je molybden, wolfram, vanad, titan, niob a chrom), posilují austenitické matrice a zlepšují odolnost proti opotřebení oceli s vysokým obsahem manganu. Tento druh tepelného zpracování je drahý a proces je složitý.