Как да контролираме състоянието на леене и металографската структура на 45 # стоманени отливки след топлинна обработка?

Металографската структура от 45 # отливна стомана варира при различни условия на обработка на топлината в AS CAST.

И така, как да контролираме състоянието на леене и металографската структура на 45 стоманени отливки след топлинна обработка, когато ги произвеждаме? Изисква се фин контрол както от процеса на леене, така и от процеса на обработка на топлината, с цел да се получи еднаква, фина и безобидна структура, за да се отговори на крайните изисквания за изпълнение (сила, здравина, твърдост и т.н.).

По -долу са ключови стратегии за контрол:

1 、 Контрол на AS CAST микроструктурата (поставяне на солидна основа за последваща топлинна обработка)

1. Оптимизиране на параметрите на процеса на леене: Температура на изливане: Докато гарантирате капацитета за пълнене, опитайте се да намалите максимално температурата на изливане. Прекомерната температура на изливане може да доведе до груб размер на зърното. Колонната кристална област се разширява. Увеличаване на тенденцията за сегрегация. Насърчаване на формирането на организацията WEI. Скорост на охлаждане: Ускорете скоростта на охлаждане: Това е сърцевината на усъвършенстването на AS Cast MicroStructure. По -бързата скорост на охлаждане може да потисне растежа на зърното, да намали сегрегацията и да облекчи или дори да се избегне образуването на структурата на Weibull. Метод: Използвайте метални форми или покрити с пясък метални форми вместо чисти пясъчни форми; Поставете студено желязо в дебелата част на кастинга; Оптимизиране на дизайна на плесен (като равномерност на дебелината на стената и намаляване на икономията на топлина); Изберете материали за моделиране с добра топлопроводимост; Контролирайте температурата на формата. Еднообразно охлаждане: Избягвайте значителни разлики в скоростта на охлаждане между различните части на леенето, което може да доведе до неравномерна организация и вътрешен стрес. Разумно проектирайте системата за изливане и щранг и оформлението на студеното желязо.

2. Лечение за инокулация/модификация: Въпреки че 45 стомана не е условно инокулирана като чугун, в конкретни случаи може да се счита, че добавя следи от легиращи елементи (като Vanadium V, Titanium Ti, Niobium nb) или редки земни елементи за лечение на зърно. Тези елементи образуват високи точкови съединения на топене (като карбиди и атриди), които служат като хетерогенни ядрени ядра, насърчаващи рафинирането на зърното. Изисква се точен контрол на количеството и процеса на добавяне.

3. Контрол на чистотата на разтопената стомана: адекватна дезоксидация: Приемайте разумни процеси на дезоксидация (като дезоксидация на валежи+дифузия на дезоксидация), за да се намали съдържанието на разтворен кислород в разтопената стомана, да намали включванията на FEO и получената граница на зърното. Обикновените дезоксидизатори включват манганско желязо, силициево желязо и алуминий. Рафиниране: Ако условията позволяват, извършете външно рафиниране (като аргоново разбъркване), за да намалите допълнително газа (O, H, N) и съдържанието на включване. Чистата разтопена стомана е полезна за получаване на по -плътна, по -малко дефектна и равномерно структурирана като отлита микроструктура. Контролирайте съдържанието на S и P: S е предразположено да образува FES или (Mn, Fe) S, образувайки ниска точка на топене евтектика при границите на зърното, увеличавайки тенденцията за горещо напукване и влошаване на здравината; P Увеличава студената мрачност. Трябва да се положат усилия за намаляване на съдържанието на S и P до долната граница, изисквана от стандарта. 4. Оптимизация на дизайна на плесени: Намалете топлинните възли и избягвайте продължителното излагане на високи температури, което може да доведе до груби зърна и сегрегация. Осигурете последователно втвърдяване или едновременно втвърдяване, за да намалите дефектите като свиване и порьозност, които често водят до анормална микроструктура в тези дефекти.

2 、 Конвенционалната топлинна обработка за 45 стоманени стоманени части се нормализира и понякога се извършва нормализиране и темпериране според изискванията за контрол на организацията след топлинна обработка (ядрото се нормализира). Целта е да се елиминира дефектите в AS отливката микроструктура и да се получи равномерна и фина перлита+феритна структура.

1. Лечение за нормализиране (най -решаващо):

Температура на отопление: Обикновено се избира между 30-50 ℃ над AC ∝. За 45 стомана AC ∝ е около 780 ℃, така че нормализиращият температурен диапазон обикновено е между 850-880 ℃. Цел: За да се аустенитизира (Gamify) AS CAST структурата, елиминиране на оригинала като структура от отливане (като структура на Weibull, груби зърна и съставни зони за сегрегация) и се получават равномерно съставен аустенит. Контрол: ниска температура, непълна аустенитизация, остатъчна като структура на отливане; Прекомерната температура води до значителен растеж на аустенитни зърна, което води до груба микроструктура след нормализиране. Време на изолация: Трябва да се гарантира, че леенето е напълно изгорено и съставът на аустенит е основно еднакъв. Основа на изчисление: Обикновено се изчислява въз основа на ефективната дебелина на леенето (като 1,5-2,0 минути/милиметър). Контрол: Твърде кратко време, непълна аустенитизация на сърцето; Ако времето е твърде дълго, това може да увеличи окисляването и декарбуризацията и размерът на зърното може да расте. За отливките с дендритна сегрегация може да отнеме малко по -дълго време компонентите да се разпространяват равномерно. Метод на охлаждане: охлаждане в статичен или принудителен течащ въздух. Цел: Да се получи по -фин перлит (псевдо евтектоидна структура) и по -фини феритни зърна, отколкото отгряване. Контрол: Скоростта на охлаждане трябва да е еднаква и последователна. Избягвайте: охлаждане твърде бързо (като твърде много вятър): може да доведе до появата на малко количество неравновесна структура (като баинит или дори мартензит) в областта с тънкостенни стени, увеличаване на твърдостта и бритотата. Бавно охлаждане (като подреждане твърде гъсто): губи нормализиращия ефект, а структурата се превръща и се приближава до отгрятото състояние. Уверете се, че отливките имат достатъчно място извън пещта за разсейване на топлина. Основната функция на нормализирането е да се елиминира грубите зърна, колоновите зърна и структурата на Weibull в AS CAST MICROSTRUCTURE. Прецизирайте размера на зърното и постигнете равномерна структура. Елиминирайте вътрешния стрес (частично). Подобряване на ефективността на рязане. Осигурете по -добра оригинална структура за евентуално гасене и закаляване в бъдеще.

2. Лечение за отгряване

Металографската структура от 45 # отливна стомана след обработката на отгряване е по-равномерна и стабилна в сравнение със структурата на AS, съставена главно от следните части: перлит, който е основният компонент на отгрятата структура и има слоеста или подобна на лист структура, съставена от равномерно редуващ се ферит и циментит. По време на процеса на отгряване, разстоянието между слоеве на перлит е по -равномерно и разпределението е по -редовно, което спомага за подобряване на издръжливостта и обработката на материала. Ферит: Разпространено в блок или малка мрежа форма около перлит или на граници на зърното. В сравнение със състоянието на AS CAST, отгрятият ферит има по -редовна морфология, по -равномерно количество и разпределение, намалявайки неблагоприятните ефекти на груб или мрежов ферит, които могат да съществуват в състоянието на AS CAST при изпълнение. Основната функция на отгряването е да се елиминира стресът на леене, да се усъвършенства размерът на зърното и да се подобри равномерността на микроструктурата. Следователно, в отгрятата 45 # стоманена конструкция, лошите структури като структурата на Weibull са елиминирани основно и влиянието на дефектите на леене (като разхлабеност) също ще бъде отслабено поради уплътняването на структурата. Общата производителност е по -подходяща за последваща обработка или употреба.

3. Трепериране на третиране: За обикновени 45 стоманени отливки, след нормализиране, повечето изисквания за производителност обикновено могат да бъдат изпълнени без закаляване. Скоростта на охлаждане на нормализирането не е достатъчна, за да генерира значително напрежение на гасене. Ситуации, изискващи темпериране: За отливките, които изискват изключително висока стабилност на размерите, нискотемпературното темпериране (150-250 ℃) може допълнително да елиминира остатъчния стрес. Структурата на леене е особено сложна и има прекомерно локално напрежение по време на нормализиращия процес на охлаждане (дори ако не се произвежда мартензит). Неправилното управление на нормализиращата скорост на охлаждане води до появата на малко количество твърд и чуплив мартензит или баинит в местните райони, особено в тънкостенни и остри ъгли. Необходимо е ниско температура (200-300 ℃), за да се намали неговата твърдост и мрачност. Температура на темпериране: обикновено 150-300 ℃ (нискотемпературно закаляване). Време на изолация: Изчислено по дебелина (например 1-2 часа/инч), за да се осигури проникване на топлина. Охлаждане: охлаждане на въздуха. 3 、 Мерки за контрол, които преминават през целия процес на процес 1 Строг контрол на състава: Уверете се, че основните елементи като C, MN, SI и др. Са в рамките на стандартния диапазон (като GB/T 11352 или ASTM A27/A27M). Колебанието на съдържанието на въглерод пряко влияе върху пропорцията и свойствата на перлата и ферита в крайната структура. Строго контролирайте съдържанието на вредни елементи S и P. Следете съдържанието на остатъчните елементи (като Cr, Ni, Cu, Mo и др.), За да избегнете неочакваното им увеличение, влияещо на фазовата преходна точка и микроструктурата. 2. Металографска проверка и обратна връзка: Като проверка на CAST: вземането на проби се взема на критични места, за да се провери за сериозни проблеми като груби размери на зърното, структура на Weibull и прекомерни неметални включвания. Предоставена е навременна обратна връзка за коригиране на процеса на кастинг. Проверка на обработката след топлина: Това е най -важната стъпка. След окончателната обработка на топлината (обикновено в нормализирано състояние или нормализирано+темперирано състояние), пробите трябва да се вземат от кастинг тялото или прикрепен тестов блок за металографско изследване: Типът на микроструктурата трябва да бъде равномерно разпределен в финия перлит+полигонален ферит (понякога феритът се разпределя в мрежа по протежение на оригиналните граници на аустенит на зърното). Не е позволено да има остатъчна структура от отливане, структура на Weibull, голямо количество баинит или мартензит. Размер на зърното: Оценете степента на размера на зърното на Аустенит (обикновено изисква 5-8 степени или по-фини). Не метални включвания: Оценката се контролира в квалифицирания диапазон. Тестване на производителността: Сътрудничество с механично тестване на производителността (якост на опън, якост на добив, удължаване, енергия на въздействието, твърдост), за да се провери дали организационният контрол постига очакваните цели за изпълнение. Обобщение на контролните точки: 1. Като основна основа: Ниско леене на прегряване+бързо и равномерно охлаждане → Получаване на сравнително малко, равномерно и без дефекти като отлита микроструктура. 2. Основна топлинна обработка (нормализиране): Прецизна температура: AC ∝+30 ~ 50 ℃ (850-880 ℃) → Пълна аустенитизация без растеж. Достатъчно време: задълбочено изгаряне+равномерно охлаждане на компоненти; Подходящо: Еднообразно охлаждане на въздуха → Получаване на фин перлит+ферит. 3. Необходимо темпериране: Използва се само за облекчаване на стреса или лечение на локални неравновесни структури (нискотемпературно темпериране).

4. Чисти съставки: Ниско в S и P, напълно дезоксигенирани.

5. Строга проверка: Металографската структура и механичните свойства на AS CAST и TEEM TREATED са крайните критерии за оценка.

Чрез систематично контролиране на горните стъпки е възможно ефективно да се гарантира, че 45 стоманени отливки получават идеално състояние на отливане и металографска структура след топлинната обработка, като по този начин се изпълняват изискванията им за ефективност на обслужването. ** Металографското изследване е най -доброто средство за проверка на ефективността на всички контроли на процесите.