Короткий зміст процесу кастингу середнього марганцевого пластичного заліза

Контроль хімічного складу середнього марганцевого пластичного заліза включає такі ключові точки для контролю кожного основного елемента:

Діапазон вмісту вуглецю (c), як правило, контролюється між 3,0% до 3,8%. Мета контролю та вплив: збільшення вмісту вуглецю може покращити плинність та здатність графітизації чавуну, сприяти утворенню графітових кульок та покращити твердість та стійкість до зносу. Однак надмірний вміст вуглецю може призвести до плавання графіту та зменшення механічних властивостей лиття; Якщо вміст вуглецю занадто низький, його легко виробляти білу складу, що робить лиття крихким.

Діапазон вмісту кремнію (SI) зазвичай становить від 3,0% до 4,5%. Мета контролю та вплив: Кремній - це сильний графітизуючий елемент, який може вдосконалити графітові кульки та покращити міцність і міцність чавуну. Помірний вміст кремнію може знизити тенденцію білого лиття, але надмірний вміст кремнію може зменшити міцність і збільшити крихкість кастингу.

Діапазон вмісту марганцю (MN): вміст марганцю порівняно високий, як правило, від 5% до 9%. Мета контролю та вплив: марганець може покращити силу, твердість та зношувальну стійкість чавуну, стабілізувати структуру аустеніту та підвищити загартованість. Однак надмірний вміст марганцю може призвести до наявності більшої кількості карбідів у структурі, зменшення міцності та підвищення чутливості до тріщин.

Діапазон вмісту фосфору (P) та сірки (S): вміст фосфору повинен бути якомога меншим, як правило, контролювати нижче 0,05% до 0,1%; Вміст сірки зазвичай контролюється нижче 0,02% до 0,03%. Мета контролю та вплив: Фосфор збільшує холодну крихкість чавуну, знижує міцність та ефективність впливу; Сірка легко утворює сульфідні марганцеві включення з марганцем, зменшуючи механічні властивості чавуну та збільшуючи тенденцію до гарячого розтріскування.

Вміст діапазону рідкісних земних елементів (Re) та магнію (мг): вміст рідкісних елементів Землі, як правило, становить від 0,02% до 0,05%, а вміст магнію становить від 0,03% до 0,06%. Мета контролю та вплив: Рідкісні елементи землі та магній є ключовими елементами лікування сфероїдизацією, що може сфероїзувати графіт та покращити механічні властивості чавуну. Однак надмірний або недостатній вміст може впливати на ефект сфероїдизації, що призводить до нерегулярної морфології графітових кульок або зниження швидкості сфероїдизації.

Металографічна структура середнього марганцевого пластичного заліза

Графітова морфологія - хороша сфероїдія: після лікування сфероїдизацією графіт рівномірно розподілений у сферичній формі в матриці, що є типовою ознакою середнього марганцевого пластичного заліза. Графіт з хорошою сфероїдизацією може ефективно знизити концентрацію напруги, покращити міцність та механічні властивості матеріалу. Розмір графіту: розмір графітових сфер, як правило, відносно рівномірний, як правило, від 20 до 80 мкм. Менші графітові сфери можуть бути більш рівномірно розподілені в матриці, вдосконалювати структуру та покращити міцність і міцність.

Матрична організація-

Мартенсит: У стані AS Cast середній марганцевий пластичний залізо часто містить певну кількість мартенситу в структурі матриці. Мартенсит має характеристики високої твердості та високої міцності, що може покращити стійкість до зносу та міцність на стиск. Його вміст, як правило, становить від 20% до 50%, а вміст мартенситу можна контролювати шляхом регулювання хімічного складу та процесу обробки тепла.

Austenite: Austenite також припадає на певну частку в пластичному залізі середнього марганцю, як правило, від 30% до 60%. Аустеніт має хорошу міцність і пластичність, може поглинати ударну енергію та покращити ударну стійкість виливків.

Карбіди: У матричній структурі також можуть бути деякі карбіди, такі як карбіди, карбіди з сплавів тощо. Карбіди мають високу твердість і розподіляються в дрібних частинках або блоках в матриці, що може значно покращити стійкість зносу лиття. Однак надмірний вміст карбіду може зменшити міцність матриці, і її вміст, як правило, контролюється від 5% до 15%.

Організаційна рівномірність - Ідеальна металографічна структура середнього марганцевого пластичного заліза повинна мати хорошу рівномірність, тобто розподіл графітових кульок, тип та частка матричної структури повинні бути відносно послідовними протягом усього лиття. Нерівна організація може спричинити коливання виконання кастингу, зменшуючи їх надійність та термін служби.

Які фактори впливають на металографічну структуру середнього марганцевого пластичного заліза

Хімічний склад-

Вміст вуглецю: збільшення вмісту вуглецю сприяє графітизації, що призводить до збільшення кількості та розміру графітових сфер. Але якщо вміст вуглецю занадто високий, може статися графітове плаваюче явище; Якщо вміст вуглецю занадто низький, легко створити білу складову структуру, що впливає на морфологію металографічної структури.

Вміст марганцю: марганець - це головний легований елемент середнього марганцю вузлового чавуну. Збільшення вмісту марганцю може підвищити стабільність аустеніту, сприяти утворенню мартенситу, покращити твердість та стійкість до зносу, але занадто високий може призвести до збільшення карбідів та зменшення міцності.

Вміст кремнію: Кремній - це графітизуючий елемент, і відповідна кількість кремнію може вдосконалити графітові кульки та зменшити тенденцію до білих плям. Але якщо вміст кремнію занадто високий, він збільшить вміст перліту в матриці та зменшить міцність.

Рідкісні елементи Землі та вміст магнію: Рідкісні елементи землі та магній є ключовими елементами лікування сфероїдизацією, а їх вміст впливає на ефект графітової сфероїдизації. Коли вміст доречний, графітна сфероїдія хороша; Недостатній вміст та неповна сфероїдалізація; Надмірний вміст може призвести до дефектів лиття.

Процес плавлення

Плавильне обладнання: Різне обладнання для плавлення має різний контроль над рівномірністю температури та складу розплавленого заліза. Точне контроль температури та хороша композиція рівномірність плавлення електричної печі корисні для отримання хорошої металографічної структури; Процес плавлення в вибуховій печі вимагає суворого контролю співвідношення заряду печі та параметрів плавлення. Сфероїдизація та лікування щеплення: типи, кількість та методи лікування сфероїдизуючих та щеплення, мають значний вплив на металографічну структуру. Відповідні сфероїдизуючі засоби та інокулянти можуть забезпечити хорошу графітову сфероїдалізацію, тонко -графітову сфероїдалізацію та покращити структуру матриці.

Швидкість охолодження матеріалів лиття: різні матеріали лиття мають різну теплопровідність. Наприклад, металеві форми мають швидку теплопровідність та швидкість охолодження, які можуть легко утворювати білі або маренситні споруди на виливках; Піщані форми мають повільну теплопровідність та швидкість охолодження, що сприяє графітизації та може отримати відносно стабільну структуру перлітної або феритової матриці. Товщина стіни лиття: Швидкість охолодження змінюється залежно від товщини стінки лиття. Тонкі стіни швидко охолоджуються і схильні до формування білих або мартенситних споруд; Охолодження на товстих стінах повільна, графітизація є достатньою, а матрична структура може бути більш схильною до перліту або фериту. Процес термічної обробки, температура гасіння та час: температура гасіння та час впливає на перетворення аустеніту на мартенсит. Надмірна температура гасіння або час може призвести до того, що мартенсит грубознавство та зменшення міцності; Недостатня температура гасіння або час може призвести до неповної мартенситної трансформації, що впливає на твердість та стійкість до зносу. Температура та час загартування: загартовування може усунути стрес, стабілізувати структуру та регулювати твердість і міцність. Висока температура загартування та тривалий час спричинить розкладання мартенситу, зменшить твердість та покращить міцність.