Обобщение на процеса на кастинг за среден манган пластичен желязо

Контролът на химичния състав на средно манганско пластично желязо включва следните ключови точки за контрол на всеки основен елемент:

Обхватът на съдържанието на въглерод (С) обикновено се контролира между 3,0% и 3,8%. Цел и въздействие на контрола: Увеличаването на съдържанието на въглерод може да подобри способността за плавността и графитизацията на чугун, да насърчи образуването на графитни топки и да подобри твърдостта и устойчивостта на износване. Прекомерното съдържание на въглерод обаче може да доведе до плаване на графита и намалява механичните свойства на отливките; Ако съдържанието на въглерод е твърде ниско, е лесно да се получи бяла структура от отливане, което прави кастинга крехка.

Обхватът на съдържанието на силиций (SI) обикновено е между 3,0% и 4,5%. Цел и въздействие на контрола: Силицийът е силен графитизиращ елемент, който може да усъвършенства графитните топки и да подобри силата и здравината на чугун. Умереното съдържание на силиций може да намали тенденцията на бялото леене, но прекомерното съдържание на силиций може да намали здравината и да увеличи бритота на отливките.

Диапазон на съдържание на манган (MN): Съдържанието на манган е сравнително високо, обикновено между 5% и 9%. Цел и въздействие на контрола: Манганът може да подобри силата, твърдостта и устойчивостта на износване на чугун, да стабилизира аустенитната структура и да увеличи втвърдителността. Въпреки това, прекомерното съдържание на манган може да доведе до наличие на повече карбиди в структурата, да намали здравината и да увеличи чувствителността на пукнатините на отливките.

Обхватът на съдържанието на фосфор (P) и сяра (и): Съдържанието на фосфор трябва да бъде възможно най -ниско, като цяло се контролира под 0,05% до 0,1%; Съдържанието на сяра обикновено се контролира под 0,02% до 0,03%. Цел и въздействие на контрола: Фосфорът увеличава студената мрачност на чугун, намалява здравината и ефективността на въздействието; Сярата лесно образува сулфидни манганови включвания с манган, намалявайки механичните свойства на чугун и увеличаване на тенденцията за горещо напукване.

Диапазонът на съдържанието на редки земни елементи (RE) и магнезий (mg): Съдържанието на редки земни елементи обикновено е между 0,02% и 0,05%, а съдържанието на магнезий е между 0,03% и 0,06%. Цел на контрола и влияние: Рядките земни елементи и магнезий са ключови елементи при лечението с сфероидизация, които могат да сфероидират графита и да подобрят механичните свойства на чугун. Въпреки това, прекомерното или недостатъчно съдържание може да повлияе на ефекта на сфероидизация, което води до неправилна морфология на графитните топки или намаляване на скоростта на сфероидизация.

Металографска структура на средна манганска пластична желязо

Графитна морфология - Добра сфероидизация: След лечение с сфероидизация графитът се разпределя равномерно в сферична форма в матрицата, която е типична характеристика на средна манганска пластична желязо. Графитът с добра сфероидизация може ефективно да намали концентрацията на напрежение, да подобри здравината и механичните свойства на материала. Размер на графита: Размерът на графитните сфери обикновено е сравнително равномерен, обикновено между 20 и 80 μm. По -малките графитни сфери могат да бъдат разпределени по -равномерно в матрицата, да усъвършенстват структурата и да подобрят силата и здравината.

Матрична организация-

Martensite: В състоянието на As Cast, средно манганското пластично желязо често съдържа определено количество мартензит в матричната структура. Martensite има характеристиките на високата твърдост и високата якост, които могат да подобрят устойчивостта на износване и якостта на натиск на отливките. Съдържанието му обикновено е между 20% и 50% и съдържанието на мартензит може да бъде контролирано чрез регулиране на химичния състав и процеса на обработка на топлината.

Аустенит: Аустенитът също така представлява определена част в средна манганска пластична желязо, обикновено между 30% и 60%. Austenite има добра здравина и пластичност, може да поеме въздействието на енергията и да подобри устойчивостта на въздействие на отливките.

Карбиди: В матричната структура може да има и някои карбиди, като карбиди, алуминиеви карбиди и др. Карбидите имат висока твърдост и се разпределят в малки частици или блокове в матрицата, което може значително да подобри устойчивостта на износване на отливките. Въпреки това, прекомерното съдържание на карбид може да намали здравината на матрицата и съдържанието му обикновено се контролира между 5% и 15%.

Организационна равномерност - Идеалната металографска структура на средна манганска пластична желязо трябва да има добра равномерност, тоест разпределението на графитните топки, вида и пропорцията на матричната структура трябва да бъдат сравнително последователни през целия леене. Неравномерната организация може да причини колебания при изпълнението на кастингите, намалявайки тяхната надеждност и експлоатационен живот.

Какви фактори влияят върху металографската структура на средната манганска пластична желязо

Химичен състав-

Съдържание на въглерод: Увеличаването на съдържанието на въглерод насърчава графитизацията, което води до увеличаване на броя и размера на графитните сфери. Но ако съдържанието на въглерод е твърде високо, може да се появи графитен плаващ феномен; Ако съдържанието на въглерод е твърде ниско, е лесно да се получи бяла структура от отливане, което влияе върху морфологията на металографската структура.

Съдържание на манган: Манганът е основният легиращ елемент на среден манган нодуларен чугун. Увеличаването на съдържанието на манган може да увеличи стабилността на аустенитите, да насърчи образуването на мартензит, да подобри твърдостта и устойчивостта на износване, но твърде високо може да доведе до увеличаване на карбидите и намаляване на здравината.

Съдържание на силиций: Силицийът е графитизиращ елемент, а подходящо количество силиций може да усъвършенства графитните топки и да намали тенденцията за бели петна. Но ако съдържанието на силиций е твърде високо, то ще увеличи съдържанието на перлит в матрицата и ще намали здравината.

Редки земни елементи и съдържание на магнезий: Редките земни елементи и магнезий са ключови елементи при лечението с сфероидизация и тяхното съдържание влияе върху ефекта на графит сфероидизация. Когато съдържанието е подходящо, графитната сфероидизация е добра; Недостатъчно съдържание и непълна сфероидизация; Прекомерното съдържание може да доведе до леене на дефекти.

Процес на топене

Оборудване за топене: Различното оборудване за топене има различни контроли върху температурата и еднообразието на еднообразността на разтопеното желязо. Точният контрол на температурата и добрата еднаквост на състава в топенето на електрически пещ са полезни за получаване на добра металографска структура; Процесът на топене в взривна пещ изисква строг контрол на съотношението на заряда на пещта и параметрите на топене. Лечение с сфероидизация и инокулация: Видовете, количествата и методите на лечение на агентите за сфероидизиране и инокулация оказват значително влияние върху металографската структура. Подходящите сфероидизиращи агенти и инокуланти могат да осигурят добра графитна сфероидизация, фина графитна сфероидизация и да подобрят матричната структура.

Скорост на охлаждане на леещите материали: Различните материали за леене имат различна топлинна проводимост. Например, металните форми имат бърза топлопроводимост и скорост на охлаждане, които лесно могат да образуват бели или мартензитни структури в отливките; Пясъчните форми имат бавна топлопроводимост и скорост на охлаждане, което е благоприятно за графитизация и може да се получи сравнително стабилна структура на матрица или феритна матрица. Дебелина на леене на стената: Скоростта на охлаждане варира в зависимост от дебелината на лестищата стена. Тънките стени зони се охлаждат бързо и са предразположени към образуване на бели или мартензитни структури; Охлаждането в дебелите стени е бавно, графитизацията е достатъчна и матричната структура може да е по -склонна към перлит или ферит. Процес на топлинна обработка, температура и време за гасене: Температурата и времето за потушаване влияят на трансформацията на аустенит в мартензит. Прекомерната температура или време за гасене може да доведе до основен мартензит и да намали издръжливостта; Недостатъчната температура или време за гасене може да доведе до непълна мартензитна трансформация, влияеща върху твърдостта и устойчивостта на износване. Температура и време за темпериране: Темпорирането може да премахне стреса на гасенето, да стабилизира структурата и да регулира твърдостта и здравината. Високата температура на темпериране и дълго време ще доведат до разлагане на мартензит, ще намалят твърдостта и ще подобрят здравината.