Yhteenveto keskimääräisen mangaanin ulottuvan raudan valuprosessista

Keskipitkän mangaanin painavaraudan kemiallinen koostumuksen hallinta sisältää seuraavat avainkohdat kunkin pääelementin hallitsemiseksi:

Hiilen (C) pitoisuutta hallitaan yleensä välillä 3,0% - 3,8%. Hallintatarkoitus ja vaikutus: Hiilipitoisuuden lisääminen voi parantaa valuraudan juoksevuutta ja grafiittisointikykyä, edistää grafiittipallojen muodostumista ja parantaa kovuutta ja kulumiskestävyyttä. Liiallinen hiilipitoisuus voi kuitenkin aiheuttaa grafiitin kellumisen ja valujen mekaanisten ominaisuuksien vähentämisen; Jos hiilipitoisuus on liian alhainen, valkoisen valettu rakenne on helppo tuottaa, mikä tekee valusta haurasta.

Piuhakenteen (SI) pitoisuus on yleensä välillä 3,0% - 4,5%. Hallintatarkoitus ja vaikutus: Pii on vahva grafiilisoiva elementti, joka voi tarkentaa grafiittipalloja ja parantaa valuraudan voimaa ja sitkeyttä. Kohtalainen piisisältö voi vähentää valkoisen valun taipumusta, mutta liiallinen piisisältö voi vähentää sitkeyttä ja lisätä valujen haurautta.

Mangaanin (MN) sisältöalue: Mangaanipitoisuus on suhteellisen korkea, yleensä 5–9%. Hallintatarkoitus ja vaikutus: Mangaani voi parantaa valuraudan voimakkuutta, kovuutta ja kulumiskestävyyttä, vakauttaa austeniittirakenne ja lisätä kovettuvuutta. Liiallinen mangaanipitoisuus voi kuitenkin johtaa enemmän karbidien esiintymiseen rakenteessa, vähentää sitkeyttä ja lisätä valujen halkeaman herkkyyttä.

Fosforin (P) ja rikkipitoisuuden alue: fosforipitoisuuden tulisi olla mahdollisimman alhainen, yleensä kontrolloitu alle 0,05% - 0,1%; Rikkipitoisuutta säädetään yleensä alle 0,02% - 0,03%. Kontrollitarkoitus ja vaikutus: Fosfori lisää valuraudan kylmää haureaa, vähentää sitkeyttä ja vaikutusten suorituskykyä; Rikki muodostaa helposti sulfidimangaanin sulkeumat mangaanilla, vähentämällä valuraudan mekaanisia ominaisuuksia ja lisäämällä taipumusta kuuman halkeiluun.

Harvinaisten maametallien elementtien (RE) ja magnesiumin (MG) sisältöalue: Harvinaisten maametallien elementtien pitoisuus on yleensä välillä 0,02–0,05% ja magnesiumin pitoisuus on välillä 0,03% - 0,06%. Kontrollitarkoitus ja vaikutus: Harvinaiset maametallit ja magnesium ovat keskeisiä elementtejä pallointikäsittelyssä, jotka voivat sferoidisoida grafiittia ja parantaa valuraudan mekaanisia ominaisuuksia. Liiallinen tai riittämätön pitoisuus voi kuitenkin vaikuttaa pallomaisuustavointiin, mikä johtaa grafiittipallojen epäsäännölliseen morfologiaan tai pallomistinopeuden vähentymiseen.

Keskipitkän mangaanin taipuisan raudan metallografinen rakenne

Grafiittimorfologia - Hyvä pallominen: Sferoidisaatiokäsittelyn jälkeen grafiitti jakautuu tasaisesti matriisin pallomaiseen muotoon, mikä on keskikokoisen mangaanin pallokadun raudan tyypillinen piirre. Grafiitti, jolla on hyvä pallomistaminen, voi vähentää tehokkaasti stressipitoisuutta, parantaa materiaalin sitkeyttä ja mekaanisia ominaisuuksia. Grafiitti koko: Grafiittipallien koko on yleensä suhteellisen tasainen, tyypillisesti välillä 20 - 80 μm. Pienemmät grafiittipallot voidaan jakaa tasaisemmin matriisiin, parantaa rakennetta ja parantaa lujuutta ja sitkeyttä.

Matrix-organisaatio-

Martensiitti: AS -valettuun osavaltiossa keskipitkän mangaaninmuutos rauta sisältää usein tietyn määrän martensiittia matriisirakenteessa. Martensiitilla on suuren kovuuden ja suuren lujuuden ominaisuudet, jotka voivat parantaa valujen kulumiskestävyyttä ja puristuslujuutta. Sen sisältö on yleensä välillä 20–50%, ja martensiitin pitoisuutta voidaan säätää säätämällä kemiallista koostumusta ja lämpökäsittelyprosessia.

Austeniitti: Austeniitti muodostaa myös tietty osuus keskipitkän mangaanin pallokadun raudassa, yleensä välillä 30–60%. Austeniitilla on hyvä sitkeys ja plastisuus, se voi absorboida iskuenergiaa ja parantaa valujen iskunkestävyyttä.

Karbidit: Matriisirakenteessa voi olla myös joitain karbideja, kuten karbideja, seoskarbideja jne. Karbideilla on suuri kovuus ja ne jakautuvat matriisin pieniin hiukkasiin tai lohkoihin, jotka voivat parantaa merkittävästi valun kulumiskestävyyttä. Liiallinen karbidipitoisuus voi kuitenkin vähentää matriisin sitkeyttä, ja sen sisältöä hallitaan yleensä 5–15%.

Organisaation yhdenmukaisuus - Keskikokoisen mangaaninmuotoisen raudan ihanteellisella metallografisella rakenteella tulisi olla hyvä tasaisuus, toisin sanoen grafiittipallojen jakautumisella, matriisirakenteen tyypin ja osuuden tulisi olla suhteellisen yhdenmukaisia koko valun ajan. Epätasainen organisaatio voi aiheuttaa valujen suorituskyvyn vaihtelut vähentäen niiden luotettavuutta ja käyttöelämää.

Mitkä tekijät vaikuttavat keskipitkän mangaanin pallokeiden raudan metallografiseen rakenteeseen

Kemiallinen koostumus-

Hiilipitoisuus: Hiilipitoisuuden lisääntyminen edistää grafiitisointia, mikä johtaa grafiittipallien lukumäärän ja koon lisääntymiseen. Mutta jos hiilipitoisuus on liian korkea, grafiitti kelluva ilmiö voi esiintyä; Jos hiilipitoisuus on liian matala, valkoisen valettu rakenne on helppo tuottaa, mikä vaikuttaa metallografisen rakenteen morfologiaan.

Mangaanisisältö: Mangaani on keskipitkän mangaanin nodulaarisen valuraudan tärkein seostava elementti. Mangaanipitoisuuden lisääminen voi lisätä austeniitin vakautta, edistää martensiitin muodostumista, parantaa kovuutta ja kulumiskestävyyttä, mutta liian korkea voi johtaa karbidien lisääntymiseen ja sitkeyden vähentymiseen.

Piilisisältö: Pii on graafinen elementti, ja sopiva määrä piitä voi hienosäätää grafiittipalloja ja vähentää valkoisten pisteiden taipumusta. Mutta jos piisisältö on liian korkea, se lisää Pearlite -pitoisuutta matriisin ja vähentää sitkeyttä.

Harvinaisten maametallien elementit ja magnesiumpitoisuus: harvinaiset maametallit ja magnesium ovat avaintekijöitä pallomishoidossa, ja niiden pitoisuus vaikuttaa grafiittipaferoidisaatiovaikutukseen. Kun sisältö on tarkoituksenmukaista, grafiittipaferoidointi on hyvä; Riittämätön sisältö ja epätäydellinen pallomisointi; Liiallinen sisältö voi johtaa valuvikoihin.

Sulamisprosessi

Sulamislaitteet: Eri sulamislaitteilla on erilaiset säätimet sulan raudan lämpötilan ja koostumuksen yhtenäisyydestä. Tarkka lämpötilanhallinta ja hyvä koostumuksen tasaisuus sähköuunin sulamisessa ovat hyödyllisiä hyvän metallografisen rakenteen saamiseksi; Uunin sulamisprosessi vaatii uunin varaussuhteen ja sulamisparametrien tiukan hallinnan. Sallidisaatio ja inokulaatiohoito: Sferoidisointi- ja inokulaatioaineiden tyypit, määrät ja hoitomenetelmät ovat merkittävä vaikutus metallografiseen rakenteeseen. Soveltuvat pallomateriaineet ja inokulantit voivat varmistaa hyvän grafiittipaferoidisaation, hienon grafiittipaferoidisaation ja parantaa matriisirakennetta.

Valumateriaalien jäähdytysnopeus: Eri valusaineiden lämmönjohtavuus on erilainen. Esimerkiksi metallimuotteilla on nopea lämmönjohtavuus ja jäähdytysnopeudet, jotka voivat helposti muodostaa valettujen valkoisten tai martensiittisten rakenteiden; Hiekkamuotissa on hidas lämmönjohtavuus ja jäähdytysnopeus, joka edistää grafiittia ja voivat saada suhteellisen stabiilin helmi- tai ferriittimatriisirakenteen. Valuseinämän paksuus: Jäähdytysnopeus vaihtelee valun seinämän paksuudesta riippuen. Ohut seinämäiset alueet jäähtyvät nopeasti ja ovat alttiita valkoisten tai martensiittisten rakenteiden muodostamiselle; Jäähdytys paksuissa seinissä on hidasta, grafiitisointi on riittävä, ja matriisirakenne voi olla kallistuvampi kohti helmi tai ferriittiä. Lämmönkäsittelyprosessi, sammutuslämpötila ja aika: Sammutuslämpötila ja aika vaikuttavat austeniitin muuntamiseen martensiitiksi. Liiallinen sammutuslämpötila tai aika voi aiheuttaa martensiitin karkeuttamaan ja vähentämään sitkeyttä; Riittämätön sammutuslämpötila tai aika voi johtaa epätäydelliseen martensiittiseen muutokseen, joka vaikuttaa kovuuteen ja kulutuskestävyyteen. Lämpötila ja aika: karkaisu voi poistaa sammutusjännityksen, vakauttaa rakennetta ja säätää kovuutta ja sitkeyttä. Korkea karkaisu lämpötila ja pitkä aika aiheuttavat martensiitin hajoamisen, vähentävät kovuutta ja parantavat sitkeyttä.