Kõrge mangaanisisaldusega terase kuumtöötlusprotsess ja pragude vältimine

1. Kuidas vältida pragude tekkimist kõrge mangaanisisaldusega terasest valandites?

Pidades silmas iga peamist seost suure mangaanisisaldusega terasvalandite tootmisel, tuleks pragude vältimiseks võtta meetmeid järgmistest aspektidest.

1). Valandite konstruktsiooniline disain:

Konstruktsiooniprobleemid, nagu liiga suur seinapaksuse erinevus, vale seinapaksuse üleminek ja valandite liiga väike filee üleminek, tekitavad kergesti pragusid. Seetõttu tuleks valudisain olla tihedalt kombineeritud valuprotsessiga, et vältida ebamõistlikku valukujundust. Näiteks saate "pluss" jaotise muuta jaotiseks "T".

2). Valamisprotsessi disain (sealhulgas erinevad protsessitegurid ja väravasüsteem):

Valuprotsessi kõige olulisem tegur on vormi paindlikkus, millele järgneb liivakasti ebamõistlik disain. Näiteks võib karbi tugevdus vältida kokkutõmbumist ja tekitada pragusid. Seetõttu peab kasti tugevdus olema valandist ja tõusutorust teatud kaugusel.

Piirdesüsteemi ebaõige konstruktsiooni tõttu pragunevad mitmekordsed detsentraliseeritud juhikutega sõõrid sageli ühenduskohas sõõriga, mis takistab valu kokkutõmbumist. Eraldi tuleb märkida, et valandi sisendi sissepääsu juures on kohalik temperatuur kõrge ja toimub lõplik tahkumine. Ebapiisava etteande tõttu põhjustab kokkutõmbumispinge valandi pragunemist, seega tuleb üldjuhul paigaldada tõusutoru etteandetoru.

3). Kõrge mangaanisisaldusega terasvalu tõusutoru ja jahuti seadistamine:

Kõrge mangaanisisaldusega terasvalandite püstik seatakse põhimõttel, et mitte kasutada tavalist ülemist tõusutoru, kuna püsttoru lõikamisel atsetüleenleegiga tekivad kergesti praod. Seetõttu on parem kasutada külgmisi püstikuid ja kergesti lõigatavaid püstikuid, mis tavaliselt haamriga maha lüüakse. Tõusutoru on seatud valandile kuuma koha toitmiseks, nii et valu ei tekita kokkutõmbumist ega poorsust, mis on tõhus meede sisemiste pragude vältimiseks. Tõusutoru on aga seatud tootma kontakti kuumapunkti ja muud protsessimeetmed tuleks sellega korralikult kooskõlastada. Kui külma rauda kasutatakse mõistlikult, saab sisemist pragu ära hoida ja välist pragu ei teki.

Jahutus võib reguleerida valu iga osa tahkestumise kiirust ja panna valandi defekt liikuma. Püstiku toitevahemikku saab laiendada tõusutoruga sobitades. Külma raua ebaõigel kasutamisel, näiteks paindedeformatsiooniga külma raua kasutamisel, tekivad aga valu ebaühtlase tahkestumise kiiruse tõttu ebasobivas külmaraua pikkusevahemikus praod. Ka külmade triikraudade suur intervall võib tekitada pragusid. Kõrge mangaanisisaldusega terasest valandid on selle suhtes väga tundlikud, seetõttu tuleks erilist tähelepanu pöörata protsessi kavandamisele.

4). Keemiline koostis ja sulatusprotsess:

Kõrge mangaanisisaldusega terases on süsinikul ja fosforil suurim mõju pragude tekkele. Mida suurem on süsinikusisaldus, seda lihtsam on valandi pragunemine.

Tähelepanu tuleks pöörata ka sulaterase redutseerimisrafineerimise mõjule kõrge mangaanisisaldusega terasvalandite pragudele. Kõrge mangaanisisaldusega terase sulatusprotsessis peaks FeO pluss MnO summa räbus olema rangelt kontrollitud nii, et see ei ületaks 1,2 protsenti, sest FeO pluss MnO summa suurenemisega räbus suureneb FeO pluss MnO sulateras peab samuti suurenema ja pärast tahkumist terade piiril tekkiv sade muudab terase hapraks.

Valamis- ja avamistemperatuuri reguleerimine on samuti tõhus meede pragude vältimiseks suure mangaanisisaldusega terasvaludes. Valamistemperatuuri tõusuga suureneb valu kokkutõmbumispinge ja mis veelgi olulisem, jämedad terad ja tõsised sambakujulised terad nõrgendavad oluliselt terase tugevust. Lisaks ei tohi kõrge mangaanisisaldusega terasest valandeid karpistada, kui need on kuumad ja õhu käes äkiliseks jahutamiseks, vaid jahutatakse aeglaselt vormis. Keerukate valandite puhul tuleb temperatuur enne karpi panemist alandada umbes 200 kraadini.

5). Kuumtöötlusprotsess:

See, kas ahju temperatuuri ja valamise temperatuuri erinevus on laadimise ajal sobiv, on pragude tekkimisel oluline tegur. Pärast valandi ahju panemist ühtlustatakse temperatuuri 1–1,5 tunniks ja seejärel kuumutatakse, et valan aeglaselt soojeneda. Küttekiirus madalal temperatuuril (alla 650 kraadi) on pragunemise võti. Üldjuhul ei tohi keerulisemate valandite kuumutuskiirus ületada 50 kraadi/h, vastasel juhul on valandid kergesti purunevad.

2. Kuidas teostada kõrge mangaanisisaldusega terase kuumtöötlust?

1). Kulumiskindlate kõrge mangaanisisaldusega terasvalandite lahuse kuumtöötluse eesmärk:

See võib kõrvaldada karbiidid tera sees ja tera piiridel valustruktuuris, saada ühefaasilise austeniitstruktuuri, parandada kõrge mangaanisisaldusega terase tugevust ja tugevust ning laiendada selle rakendusala. Karbiidi eemaldamiseks valustruktuurist tuleb terast kuumutada üle 1040 kraadi ja hoida soojas sobiva aja jooksul, et muuta selle karbiidist ühefaasilises austeniidis täiesti tahkeks lahuseks, ning seejärel kiiresti jahutada, et saada austeniidi tahke aine. lahenduse struktuur. Seda lahusega kuumtöötlust nimetatakse ka veekarastamiseks.

Vesikarastatud kulumiskindla kõrge mangaanisisaldusega terase valustruktuuris sadestub palju karbiide, mistõttu on selle sitkus madal ja seda on lihtne kasutada.

A). Veekarastava töötlemise temperatuur:

Veega karastamise temperatuur sõltub kõrge mangaanisisaldusega terase koostisest. Üldiselt peaks kõrge süsinikusisaldusega või kõrge sulamisisaldusega kõrge mangaanteras 1050–1100 kraadi juures võtma veekarastamise temperatuuri ülemise piiri, näiteks terasest ZGMn13 ja terasest GXl20Mn17. Liiga kõrge veekarastamise temperatuur põhjustab aga valupinna tugevat dekarburiseerumist ja soodustab kõrge mangaanisisaldusega terase terade kiiret kasvu, mis mõjutab suure mangaanisisaldusega terase töövõimet.

B). Küttemäär:

Kõrge mangaanisisaldusega terase soojusjuhtivus on halvem kui tavalisel süsinikterasel. Kõrge mangaanisisaldusega terasest valandid on allutatud suurele pingele ja kergesti pragunevad kuumutamisel. Seetõttu tuleks küttekiirus määrata vastavalt valandite seina paksusele ja kujule. Üldiselt saab õhukeseseinalisi lihtvalandeid kuumutada kiiremini; Paksuseina valandeid tuleks kuumutada aeglaselt. Valandite deformeerumise või pragunemise vähendamiseks kuumutamisel kasutatakse tootmises sageli umbes 650 kraadise eelsoojuse säilitamise protsessi, et vähendada paksu seinavalu sise- ja välistemperatuuri erinevust, muuta ahju temperatuur ühtlaseks, ja seejärel kiiresti tõusta veekindluse temperatuurini.

C). Temperatuuri hoidmise aeg:

Hoidmisaeg sõltub peamiselt valuseina paksusest, et tagada karbiidide täielik lahustumine valustruktuuris ja austeniidi homogeniseerimine. Üldiselt saab soojuse säilivusaja arvutada 25 mm paksuse valuseina paksuse soojuse säilivuse lh järgi.

D).Jahutus:

Jahutusprotsessil on suur mõju valandite omadustele ja mikrostruktuurile.

Vesikarbiidi töötlemise ajal peab valandi temperatuur enne vette sisenemist olema üle 950 kraadi, et vältida karbiidi uuesti sadestumist.

Mitmeotstarbeline käru tüüpi kuumtöötlusahi kõrge mangaanisisaldusega terase veekarastamiseks. Valuvee sissepääsuks kasutatakse tavaliselt automaatset kallutatavat või rippuvat korvi kustutamist. Esimesel on kerge deformeeruda suured osad ja keerulise kujuga õhukeseseinalised osad, samuti on raske valandeid pärast karastumist basseinist välja võtta; Viimast on mugav peale karastamist valu välja võtta, kuid rippkorvi kulu on suur.

2) Kulumiskindlate kõrge mangaanisisaldusega terasvalandite valujäätmete kuumtöötlusena:

Kuumtöötlemistsükli lühendamiseks saab valatud heitsoojust kasutada kõrge mangaanisisaldusega terase veekarastamiseks. Protsess on järgmine: valamine võetakse vormist välja temperatuuril 1100–1180 kraadi. Pärast südamiku eemaldamist ja liiva puhastamist lastakse valutemperatuuril jahtuda 900–1000 kraadini ja seejärel pannakse see enne vesijahutust 3–5 tunniks soojuse säilitamiseks 1050–1080 kraadini kuumutatud ahju. Kuumtöötlusprotsess on lihtsustatud, kuid tootmisoperatsioon on keeruline.

3). Kulumiskindlate kõrge mangaanisisaldusega terasvalandite sadet tugevdav kuumtöötlus:

Kulumiskindla kõrge mangaanisisaldusega terase sadet tugevdava kuumtöötlemise eesmärk on saada kõrge mangaanisisaldusega terases teatud kogus ja suurus dispergeeritud karbiidi teise faasi osakesi kuumtöötlusmeetodil, lisades sobivaid karbiidi moodustavaid elemente (nt molübdeen, volfram, vanaadium, titaan, nioobium ja kroom), tugevdavad austeniitset maatriksit ja parandavad kõrge mangaanisisaldusega terase kulumiskindlust. Selline kuumtöötlus on kallis ja protsess on keeruline.