Kako kontrolirati državu livenje i metalografsku strukturu od 45 # čeličnih odljevaka nakon termičke obrade?

Metallografska struktura od 45 # livenog čelika varira pod različitim uvjetima za toplinsku obradu u kao lijeva stanja.

Dakle, kako da kontroliramo državu livenju i metalografsku strukturu od 45 čeličnih odlivaka nakon toplotnog tretmana prilikom stvaranja? Fine kontrola je potrebna i iz procesa livenja i procesa toplotnog tretmana, s ciljem dobijanja ujednačene, fine i bezopasne strukture kako bi se zadovoljio konačni zahtjevi za performanse (čvrstoća, žilavost, tvrdoća itd.).

Slijede su ključne strategije kontrole:

1, kontrolirajte kao lijeva mikrostrukturu (polaganje čvrstog temelja za naknadnu toplinsku obradu)

1. Optimizirajte parametre procesa lijevanja: Temperatura izlijevanja: Iako osiguravanje kapaciteta punjenja, pokušajte smanjiti temperaturu izlijevanja što je više moguće. Prekomjerna temperatura izlijevanja može dovesti do grube veličine zrna. Kolumnačni kristal se širi. Povećajte tendenciju segregacije. Promovirati formiranje WEI organizacije. Brzina hlađenja: ubrzajte brzinu hlađenja: ovo je jezgro preraspojavanja kao lijeva mikrostruktura. Brže brzina hlađenja može suzbiti rast zrna, smanjiti segregaciju i ublažiti ili čak izbjegavati formiranje weibull strukture. Metoda: Koristite metalne kalupe ili piješke natkrivene metalne kalupe umjesto čistih pijesnih kalupa; Stavite hladno gvožđe u debeli deo livenja; Optimizirajte dizajn kalupa (poput uniformnosti debljine zida i smanjenje uštede topline); Odaberite modeliranje materijala sa dobrom toplotnom provodljivošću; Kontrolišite temperaturu kalupa. Ujednačeno hlađenje: izbjegavajte značajne razlike u stopi hlađenja između različitih dijelova livenja, što može dovesti do neravnomjernog organizacija i unutrašnjeg stresa. Razumno dizajnira sistem izlivanja i uspona i izgled hladnog gvožđa.

2. Inokulacija / modifikacija: Iako 45 čelika nije konvencionalno inokuliran poput livenog željeza, u određenim slučajevima, može se smatrati dodavanjem legiranih elemenata u tragovima (poput vanadijeg V, titanijum ti, niobium nb) ili retkih zemaljskih elemenata za liječenje resicama zrna. Ovi elementi čine jedinjenja visokog talište (poput karbida i nitrida) koji služe kao heterogena nukleacijska jezgra, promovirajući rafiniranje zrna. Potrebna je tačna kontrola iznosa i procesa dodavanja.

3. Kontrolirajte čistoću rastopljenog čelika: Usvojite razumne deoksidacijske procese (kao što su oborinska deoksidacija + difuzijska deoksidacija) da biste smanjili rastvoreni sadržaj kisika u rastopljenom čeliku, smanjite koprive i rezultirajući granično vezanje zrna. Uobičajeni deoksidizatori uključuju mangan gvožđe, silikonsko gvožđe i aluminij. Rafiniranje: Ako uvjeti dozvoljavaju, izvršite vanjsko rafiniranje (poput argona miješanja) za dodatno smanjenje sadržaja plina (o, h, n) i uključivanju. Čisti molten čelik je koristan za dobivanje gušća, manje neispravne i jednolično strukturirane kao livene mikrostrukture. Kontrolirajte sadržaj S i P: S sklon formiranju FES ili (MN, FE) S, formirajući nisko topljenje Eutektic u graničnim granicama, povećavajući tendenciju za vruće pucanje i pogoršanje žilavosti; P povećava hladnu bojlnost. Treba uložiti napore za smanjenje sadržaja s i p do donje granice potrebne standardom. 4. Optimizacija dizajna kalupa: Smanjite toplotne čvorove i izbjegavajte dugotrajno izlaganje visokim temperaturama, što može dovesti do grubnih žitarica i segregacije. Osigurajte uzastopnu solifikaciju ili istovremeno učvršćivanje za smanjenje nedostataka kao što su skupljanje i poroznost, koja često rezultiraju nenormalnim mikrostrukturom u tim oštećenim područjima.

2, Konvencionalna toplotna obrada za 45 čeličnih dijelova od livenog čelika se normalizuje, a ponekad se normaliziraju i kaljenje provode prema zahtjevima za kontrolu organizacije nakon termičke obrade (jezgra je normalizacija tretmana). Svrha je ukloniti nedostatke u kao lijeva mikrostrukturu i dobiti jednoliku i finu pearlite + feritnu strukturu.

1. Tretman normalizacije (najvažniji):

Temperatura grijanja: obično se bira između 30-50 ℃ iznad AC α. Za 45 čelika AC α je oko 780 ℃, tako da je opseg normalizacije temperature uglavnom između 850-880 ℃. Svrha: u potpunosti austenatizirati (gamificirati) kao bačena struktura, eliminirati originalnu kao lijevnu strukturu (kao što je Weibull struktura, grubo zrno i kompozicijska segregacija područja), te prikladna segregacijska područja), te prikladni segregacijskim područjima), te sukladno sugregacijske površine), te prikladni segregacijski područja), te prikladni segregacijskim područjima), te pribavljaju ravnomjerno sastavljenu austenitu. Kontrola: Niska temperatura, nepotpuna austenizacija, zaostala kao lijevana struktura; Prekomjerna temperatura dovodi do značajnog rasta zrna austenita, što rezultira grubom mikrostrukturom nakon normalizacije. Vrijeme izolacije: Trebalo bi biti osigurano da je livenje u potpunosti izgorelo i austenitni sastav u osnovi je ujednačen. Osnova izračuna: obično se izračunava na osnovu efektivne debljine kastinga (poput 1,5-2,0 minuta / milimetra). Kontrola: prekratko vrijeme, nepotpuna austenizacija srca; Ako je vrijeme predugo, može povećati oksidaciju i dekarburizaciju, a veličina zrna može rasti. Za odlivce sa dendritičkom segregacijom može potrajati nešto duže vrijeme za ravnomjerno difuzno. Metoda hlađenja: hlađenje u statičkom ili prisilnom tekućem zraku. Cilj: Da biste dobili finiju Pearlite (pseudo eutectoid strukturu) i finije feritne žitarice od žarstva. Kontrola: Stopa hlađenja treba biti ujednačena i dosljedna. Izbjegavajte: Hlađenje prebrzo (poput previše vjetra): može prouzrokovati malu količinu ne ravnotežine strukture (poput bainita ili čak martenzite) na tankom zidu, povećanju tvrdoće i borba. Slopo hlađenje (poput slaganja previše gusto): gubi efekt normalizacije, a struktura koordi i približava se žarljivom stanju. Osigurajte da odljevi imaju dovoljno prostora izvan peći za rasipanje topline. Glavna funkcija normalizacije je uklanjanje grubih žitarica, kolumnara, i strukture Weibull-a u kao lijeva mikrostrukturu. Pročistite veličinu zrna i postizanje ujednačene strukture. Eliminirajte unutrašnji stres (djelomično). Poboljšajte performanse rezanja. Omogućite bolju originalnu strukturu za moguće gašenje i kaljenje u budućnosti.

2. Tretman za žarenje

Metallografska struktura od 45 # livenog čelika nakon tretmana za žarenje je ujednačenija i stabilna u odnosu na livenu strukturu, uglavnom sastoji se od sljedećih dijelova: Pearlite, koji je glavna komponenta žarene strukture i ima slojeviti ili nalik osobnu strukturu, sastavljenu od jednolično naizmjeničnog ferita i cementiranja. Tijekom procesa žarenja, razmak bisera za međubranu je ujednačen, a distribucija je redovnija, što pomaže u poboljšanju žilavosti i obrade izvedbe materijala. Ferit: distribuirano u bloku ili malom mrežnom obliku oko bisera ili u graničnim zrnatima. U usporedbi s as lijevanim državom, žarenje ima redovniju morfologiju, ujednačenija količinu i distribuciju, smanjujući štetne efekte grube ili umrežene ferite koji mogu postojati u kao što je u nastupima. Glavna funkcija žarstva je uklanjanje stresa za lijevanje, pročišćavanje veličine žitarica i poboljšati uniformnost mikrostrukture. Stoga, u aspektu 45 # livene čelične strukture, loše strukture poput Weibull strukture u osnovi su eliminirane, a utjecaj oštećenja livenja (poput labavosti) također će biti oslabljen zbog denzifikacije strukture. Ukupni performans je pogodniji za naknadnu obradu ili upotrebu.

3. Tretman u kaljenju: Za obične 45 čeličnih odljevaka, nakon normalizacije, većina zahtjeva za performanse obično se mogu ispuniti bez kaljenja. Stopa hlađenja normalizacije nije dovoljna za generiranje značajnog gašenja stresa. Situacije koje zahtijevaju kaljenje: za odljeve koje zahtijevaju izuzetno visoku dimenzijsku stabilnost, temperaturnu temperaturu (150-250 ℃) može dodatno ukloniti preostali stres. Konstrukcija livenje je posebno složena, a postoji prekomjeran lokalni stres tokom procesa za hlađenje u normalizaciji (čak i ako se ne proizvodi Martenzit). Nepravilna kontrola stope za hlađenje normalizacije dovodi do izgleda male količine tvrdog i krhkog mačevanja ili bainita u lokalnim područjima, posebno u tankim zidnim i oštrim uglovima. Za smanjenje tvrdoće i baš temperature (200-300 ℃) potrebno je smanjiti njegovu tvrdoću i bolju. Temperatura temperamenta: općenito 150-300 ℃ (kaljenje niskog temperature). Vrijeme izolacije: izračunato debljinom (npr. 1-2 sata / inča) Da bi se osigurala prodor topline. Hlađenje: hlađenje zraka. 3, Kontrolne mjere koje se pokreću kroz cjelokupni postupak 1 stroga kontrola sastava: Osigurajte da su glavni elementi poput C, MN, Si itd. Unutar standardnog raspona (kao što su GB / T 11352 ili ASTM A27 / A27M). Fluktuacija sadržaja ugljika direktno utječe na udio i svojstva Pearlite i ferita u konačnoj strukturi. Strogo kontrolira sadržaj štetnih elemenata S i P. nadgledaju sadržaj zaostalih elemenata (poput CR-a, NI, CU, MO itd.) Da bi se izbjeglo njihovo neočekivano povećanje pogađanja i mikrostrukture prelaznosti i mikrostrukture. 2. Metallografski pregled i povratne informacije: Kao lijeva inspekcija: uzorkovanje se uzima na kritičnim lokacijama za provjeru ozbiljnih pitanja poput grube veličine zrna, weibull strukture i prekomjerne nemetalne inkluzije. Dostupno je pravovremeno povratne informacije za podešavanje procesa livenja. Post inspekcija za toplinsku obradu: Ovo je najvažniji korak. Nakon konačnog toplotnog tretmana (obično u normaliziranoj državi ili normaliziranoj + kaljenoj državi), uzorci se moraju uzeti iz tijela za livenje ili priloženog testnog bloka za metalografski pregled: Mikrostrukturni tip trebao bi biti ravnomjerno raspoređen fini pearlite + poligonalni ferit (ponekad se ferita distribuira u mrežicu duž izvornih granica zrna). Nije dopušteno da ima preostalu livenu strukturu, weibull struktura, veliku količinu bainita ili martenzita. Veličina zrna: Procijenite razred veličine zrna iz austenita (obično zahtijeva 5-8 ocjena ili finije). Nekratne inkluzije: Ocjena se kontrolira u kvalificiranom rasponu. Ispitivanje performansi: sarađivati s mehaničkim testiranjem performansi (zatezna čvrstoća, jačina prinosa, izduženje, utjecaj energije, tvrdoća) za provjeru može li organizacijska kontrola postići očekivane ciljeve performansi. Sažetak kontrolnih tačaka: 1. Kao bačena fondacija: Niska prevelika livenja + brz i jednolično hlađenje → Dobijanje relativno male, uniforme i oštećenja besplatno kao livena mikrostruktura. 2. CORE TOPLE TRETNER (normalizacija): precizna temperatura: AC α + 30 ~ 50 ℃ (850-880 ℃) → Kompletna austenizacija bez rasta. Dovoljno vremena: temeljne sagorijevanje + jednolično hlađenje komponenti; Prikladno: jednolično hlađenje zraka → Dobivanje finog bisernog + ferita. 3. Neophodno kaljenje: Koristi se samo za ublažavanje stresa ili liječenja lokalnih ne-ravnotežnih konstrukcija (temperatura niskog temperature).

4. Čisti sastojci: niski u s i p, potpuno deoksigenirani.

5 Stroga inspekcija: metalografska struktura i mehanička svojstva kao liječeni i toplinski obrađeni materijali su konačni kriteriji za evaluaciju.

Sustavno kontroliranje gore navedenih koraka, moguće je učinkovito osigurati da 45 čeličnih odljeva dobiva idealno državno i metalografsku strukturu nakon toplotnog tretmana, čime se sastoji od njihovih zahtjeva za performanse usluga. ** Metallografski pregled je krajnje sredstvo za provjeru efikasnosti svih kontrola procesa.