Bagaimana untuk menghasilkan bahagian besi tuang kromium tinggi berkualiti tinggi?

Besi tuang kromium tinggi ialah bahan tahan haus yang sangat penting yang digunakan secara meluas dalam industri seperti metalurgi, perlombongan, simen dan kuasa. Proses peleburan dan rawatan habanya memerlukan keperluan yang ketat untuk memastikan mendapatkan struktur mikro yang ideal dan rintangan haus yang sangat baik.

Berikut ialah penjelasan terperinci tentang perkara utama bahan lebur, suhu lebur, suhu menuang, dan proses rawatan haba untuk besi tuang kromium tinggi.

1、 Komposisi kimia besi tuang kromium tinggi yang dicairkan adalah asas prestasinya, biasanya dengan Cr/C (nisbah karbon kromium) sebagai unsur reka bentuk teras.

1. Julat komposisi kimia teras (tipikal): Karbon (C): 2.0% -3.5%. Kandungan karbon menentukan kuantiti, morfologi, dan kekerasan karbida primer dan karbida eutektik. Semakin tinggi kandungan karbon, semakin tinggi kekerasan, tetapi keliatan berkurangan. Kromium (Cr): 12% -30% (biasa ditemui dalam 15% -28%). Kromium ialah elemen utama untuk membentuk karbida dan memastikan rintangan kakisan substrat. Perkara utama ialah mengawal nisbah Cr/C. Molibdenum (Mo): 0.5% -3.0%. Molibdenum boleh meningkatkan kebolehkerasan, menghalang transformasi pearlit, dan menggalakkan pembentukan bainit atau martensit, terutamanya untuk tuangan bahagian besar. Pada masa yang sama, ia boleh memperbaiki organisasi, meningkatkan keliatan dan rintangan haus. Kuprum (Cu): 0.5% -1.5%. Ia juga digunakan untuk meningkatkan kebolehkerasan dan merupakan pengganti separa murah untuk molibdenum, tetapi kesannya tidak sebaik molibdenum. Nikel (Ni): 0-1.5%. Membantu dalam meningkatkan kebolehkerasan dan mengukuhkan matriks. Mangan (Mn): 0.5% -1.0%. Menstabilkan austenit dan meningkatkan kebolehkerasan. Walau bagaimanapun, tahap yang terlalu tinggi boleh menstabilkan austenit, membawa kepada peningkatan sisa austenit dan pengasingan pada sempadan butiran, yang memudaratkan keliatan. Silikon (Si): 0.3% -1.0%. Unsur penyahoksida, tetapi akan menggalakkan penggrafitan karbida, jadi kandungannya tidak boleh terlalu tinggi. Sulfur (S) dan fosforus (P): Sangat terhad. P < 0.06%，S < 0.05%。 Kesemuanya adalah unsur berbahaya yang boleh mengurangkan keliatan dan kekuatan secara serius, dan meningkatkan kecenderungan keretakan haba.

2. Kepentingan nisbah Cr/C: Cr/C<4: (Fe, Cr) ∝ C karbida akan muncul dalam struktur, dengan kekerasan yang lebih rendah dan rintangan haus yang lemah. Cr/C ≈ 4-10: kekerasan tinggi (Fe, Cr) ₇ C ∨ karbida eutektik (yang merupakan sumber utama rintangan haus besi tuang kromium tinggi) dibentuk dalam bentuk rod atau jalur, yang mempunyai kesan pembelahan yang kurang pada matriks dan keliatan yang lebih baik. Ini adalah selang yang paling biasa digunakan. Cr/C>10: Sejumlah besar (Cr, Fe) ₂ ∝ C ₆ - jenis karbida mula terbentuk. Walaupun rintangan kakisan bertambah baik, kekerasan berkurangan dan rintangan haus tidak sebaik (Fe, Cr) ₇ C ₆.

3. Pengiraan bahan: Kira nisbah cas relau berdasarkan bahan sasaran dan kadar pemulihan. Caj relau biasanya terdiri daripada besi babi, keluli sekerap, besi kromium (seperti besi kromium karbon tinggi, besi kromium karbon rendah), besi molibdenum, kuprum, plat nikel, dll. Rujukan untuk kadar pemulihan: Unsur seperti Cr dan Mo mempunyai kadar pemulihan yang tinggi apabila dicairkan dalam relau aruhan frekuensi sederhana -98%. Kadar pemulihan Mn adalah kira-kira 85% -95%.

2、 Suhu lebur dan suhu menuang

1. Suhu peleburan: Suhu mengetuk tidak boleh terlalu tinggi, biasanya dikawal antara 1480 ° C dan 1520 ° C. Sebab: Suhu yang berlebihan boleh meningkatkan kehilangan pembakaran unsur-unsur aloi (seperti pengoksidaan Cr dan Si), memperhebatkan penyerapan hidrogen dan nitrogen dalam cecair keluli, dan menjadikan bijirin menjadi kasar. Suhu rendah tidak kondusif untuk peleburan aloi, homogenisasi komposisi, dan pemisahan besi sanga.

2. Suhu menuang: Suhu menuang hendaklah ditentukan mengikut ketebalan dinding dan struktur tuangan, biasanya antara 1380 ° C hingga 1450 ° C. Untuk bahagian yang tebal dan ringkas, suhu penuangan yang lebih rendah (seperti 1380 ° C hingga 1420 ° C) hendaklah digunakan untuk memudahkan pemejalan berurutan, mengurangkan pengecutan semula, dan mengurangkan pengecutan semula. Bahagian berdinding nipis dan kompleks: Gunakan suhu penuangan yang lebih tinggi (seperti 1420 ° C-1450 ° C) untuk memastikan keupayaan pengisian yang baik. Prinsip: Di bawah premis memastikan pengisian, cuba gunakan suhu penuangan yang lebih rendah sebanyak mungkin.

3、 Perkara utama proses rawatan haba

Struktur mikro tuangan bagi besi tuang kromium tinggi biasanya ialah austenit+karbid eutektik+perlit separa, dengan kekerasan rendah dan keliatan yang lemah. Matriks martensit dengan kekerasan tinggi dan rintangan haus hanya boleh diperolehi melalui rawatan haba.

Teras rawatan haba ialah "austenitization+quenching".

1. Austenitizing: Suhu: 940 ° C-980 ° C. Suhu khusus bergantung pada komposisi, terutamanya kandungan Cr dan C. Untuk formula karbon tinggi dan kromium tinggi, ambil had suhu yang lebih rendah, jika tidak, ambil had suhu atas. Masa penebat: Biasanya dikira berdasarkan ketebalan dinding, penebat mengambil masa 1 jam untuk setiap 25 milimeter. Pastikan karbon dan unsur mengaloi dalam karbida terlarut sepenuhnya ke dalam austenit, tetapi masa yang berpanjangan boleh menyebabkan pertumbuhan bijirin dan karbida menjadi kasar. Perkara utama: Selepas austenitisasi, matriks menjadi austenit kaya dengan unsur karbon dan pengaloian.

2. Pelindapkejutan: Kaedah penyejukan: Selepas dikeluarkan daripada suhu austenitizing, ia mesti disejukkan dengan cepat (dipadamkan). Kaedah biasa: Air Quenching: Ini adalah kaedah yang paling biasa digunakan dan selamat. Oleh kerana kandungan aloinya yang tinggi dan kebolehkerasan yang baik, penyejukan udara adalah mencukupi untuk mengelakkan transformasi pearlit dan mendapatkan matriks martensit. Untuk komponen besar atau kompleks, penyejukan udara boleh mengurangkan risiko keretakan dengan berkesan. Pelindapkejutan Udara Paksa: menggunakan kipas untuk meniup udara dan mempercepatkan penyejukan. Pelindapkejutan minyak: Hanya digunakan untuk tuangan berbentuk sangat kecil atau ringkas, dengan risiko tinggi dan mudah retak, memerlukan berhati-hati. Tujuan: Untuk menyejukkan austenit suhu tinggi di bawah suhu transformasi martensit (titik Ms) dan mengubahnya menjadi martensit kekerasan tinggi.

3. Pembajaan: Keperluan: Selepas pelindapkejutan, tegasan dalaman adalah sangat tinggi, dan strukturnya adalah martensit + sisa austenit, yang sangat rapuh dan mesti dibaja dengan segera. Suhu: Pembajaan suhu rendah biasanya digunakan antara 200 ° C dan 300 ° C, dan kadangkala pembajaan suhu sederhana sekitar 450 ° C juga digunakan (yang mengurangkan kekerasan tetapi meningkatkan keliatan). Masa penebat: 2-6 jam (bergantung pada ketebalan dinding). Fungsi: Melegakan tekanan pelindapkejutan dan mengelakkan keretakan semasa digunakan. Mengubah martensit dipadamkan kepada martensit terbaja sedikit mengurangkan kekerasan, tetapi meningkatkan keliatan dan kestabilan dengan ketara. Menggalakkan transformasi beberapa sisa austenit kepada martensit (pelindapkejutan sekunder).

4. Proses khas: Rawatan subkritikal. Untuk sesetengah keadaan kerja yang memerlukan keliatan impak tinggi, rawatan subkritikal dengan penebat jangka panjang (seperti 4-10 jam) antara 450 ° C-520 ° C boleh digunakan. Proses ini menguraikan sisa austenit kepada bainit ferit dan karbida, menghasilkan gabungan kekuatan dan keliatan yang sangat baik, tetapi kekerasan mungkin berkurangan.

Ringkasan: Keluk rawatan haba tipikal untuk besi tuang kromium tinggi KmTBCr26 adalah seperti berikut: [Austenitization] Pemanasan hingga 960 ° C ± 10 ° C ->Ditahan selama 4-6 jam ->[Quenching] Penyejukan udara ke suhu bilik ->[Pembajaan] Segera dipanaskan hingga 250 ° C ± 10 ° C ->Ditahan selama 4-6 jam ->[Pelindapkejutan] Penyejukan udara ke suhu bilik ->[Pembajaan] Segera dipanaskan hingga 250 ° C ± 10 ° di cas. Peringatan penting: Sebelum memasuki relau untuk rawatan haba, tuangan mesti dibersihkan dengan teliti (mengalihkan pasir acuan, penaik, dll.). Kadar pemanasan tidak boleh terlalu cepat, terutamanya untuk komponen yang kompleks. Adalah disyorkan untuk memanaskan langkah demi langkah (seperti mengekalkan suhu seragam 600 ° C untuk satu tempoh masa). Selepas pembajaan, ia mesti disejukkan ke suhu bilik sebelum digunakan. Hanya dengan mengawal komposisi, pencairan dan satu siri parameter rawatan haba dengan tepat boleh bahagian tahan haus besi tuang kromium tinggi berprestasi tinggi dapat dihasilkan.