Resumé af støbningsprocessen for mellemmangelduktil jern

Den kemiske sammensætningskontrol af medium mangan duktilt jern inkluderer følgende nøglepunkter til kontrol af hvert hovedelement:

Området med carbon (c) indhold styres generelt mellem 3,0% og 3,8%. Kontrolformål og påvirkning: Forøgelse af kulstofindhold kan forbedre støbejerns fluiditet og grafitiseringsevne, fremme dannelsen af grafitkugler og forbedre hårdhed og slidstyrke. Imidlertid kan overdreven kulstofindhold få grafit til at flyde og reducere de mekaniske egenskaber ved støbegods; Hvis kulstofindholdet er for lavt, er det let at fremstille hvid støbningsstruktur, hvilket gør støbningen sprød.

Området for silicium (SI) indhold er normalt mellem 3,0% og 4,5%. Kontrolformål og påvirkning: Silicium er et stærkt grafitiserende element, der kan forfine grafitkugler og forbedre styrken og sejheden i støbejern. Moderat siliciumindhold kan reducere tendensen til hvid støbning, men overdreven siliciumindhold kan reducere sejheden og øge støbningens ubrydelighed.

Mangan (MN) indholdsområde: Manganindhold er relativt højt, generelt mellem 5% og 9%. Kontrolformål og påvirkning: Mangan kan forbedre styrken, hårdheden og slidstyrke af støbejern, stabilisere austenitstrukturen og øge hårdhed. Imidlertid kan overdreven manganindhold føre til tilstedeværelsen af flere carbider i strukturen, reducere sejhed og øge støbningens knækfølsomhed.

Området af fosfor (P) og svovl (er) indhold: fosforindholdet skal være så lavt som muligt, generelt kontrolleret under 0,05% til 0,1%; Svovlindholdet styres normalt under 0,02% til 0,03%. Kontrolformål og påvirkning: Fosfor øger den kolde kløft af støbejern, reducerer sejhed og påvirkningsydelse; Svovl danner let sulfidmanganindeslutninger med mangan, reducerer de mekaniske egenskaber ved støbejern og øger tendensen til varm krakning.

Indholdsområdet for sjældne jordelementer (RE) og magnesium (MG): Indholdet af sjældne jordelementer er generelt mellem 0,02% og 0,05%, og indholdet af magnesium er mellem 0,03% og 0,06%. Kontrolformål og indflydelse: Sjældne jordelementer og magnesium er nøgleelementer i sfæroidiseringsbehandling, som kan kugleformede grafit og forbedre de mekaniske egenskaber ved støbejern. Imidlertid kan overdreven eller utilstrækkeligt indhold påvirke sfæroidiseringseffekten, hvilket fører til uregelmæssig morfologi af grafitkugler eller et fald i sfæroidiseringshastighed.

Metallografisk struktur af medium mangan duktilt jern

Grafit -morfologi - God sfæroidisering: Efter kugleformet behandling er grafit ensartet fordelt i en sfærisk form i matrixen, som er et typisk træk ved medium mangan duktilt jern. Grafit med god sfæroidisering kan effektivt reducere stresskoncentrationen, forbedre materialets sejhed og mekaniske egenskaber. Grafitstørrelse: Størrelsen på grafitkugler er normalt relativt ensartet, typisk mellem 20 og 80 μ m. Mindre grafitkugler kan være mere jævnt fordelt i matrixen, forfine strukturen og forbedre styrke og sejhed.

Matrixorganisation-

Martensit: I AS -støbt tilstand indeholder medium mangan duktilt jern ofte en vis mængde martensit i matrixstrukturen. Martensit har egenskaberne ved høj hårdhed og høj styrke, hvilket kan forbedre slidstyrke og trykstyrke af støbegods. Dets indhold er generelt mellem 20% og 50%, og indholdet af martensit kan kontrolleres ved at justere den kemiske sammensætning og varmebehandlingsproces.

Austenit: Austenit tegner sig også for en bestemt andel af medium mangan duktilt jern, normalt mellem 30% og 60%. Austenit har god sejhed og plasticitet, kan absorbere påvirkningsenergi og forbedre påvirkningsmodstanden for støbegods.

Karbider: Der kan også være nogle carbider i matrixstrukturen, såsom carbider, legeringskarbider osv. Karbider har høj hårdhed og distribueres i små partikler eller blokke i matrixen, hvilket kan forbedre støbningens slidmodstand. Imidlertid kan overdreven carbidindhold reducere matrixens sejhed, og dets indhold styres generelt mellem 5% og 15%.

Organisatorisk ensartethed - Den ideelle metallografiske struktur af medium mangan duktilt jern skal have god ensartethed, det vil sige fordelingen af grafitkugler, typen og andelen af matrixstrukturen skal være relativt konsistent i hele støbningen. Ujævn organisation kan forårsage udsving i udførelsen af støbegods, hvilket reducerer deres pålidelighed og levetid.

Hvilke faktorer påvirker den metallografiske struktur af mellemlangt mangan duktilt jern

Kemisk sammensætning-

Kulstofindhold: En stigning i kulstofindhold fremmer grafitisering, hvilket resulterer i en stigning i antallet og størrelsen af grafitkugler. Men hvis kulstofindholdet er for højt, kan grafit -flydende fænomen forekomme; Hvis kulstofindholdet er for lavt, er det let at fremstille hvid støbningsstruktur, der påvirker morfologien for metallografisk struktur.

Manganindhold: Mangan er det vigtigste legeringselement i medium mangan nodulært støbejern. Forøgelse af manganindholdet kan øge austenitstabiliteten, fremme martensitdannelse, forbedre hårdhed og slidstyrke, men for høj kan føre til en stigning i carbider og et fald i sejhed.

Siliciumindhold: Silicium er et grafitiserende element, og en passende mængde silicium kan forfine grafitkugler og reducere tendensen til hvide pletter. Men hvis siliciumindholdet er for højt, øger det perlitindholdet i matrixen og reducerer sejhed.

Rare earth elements and magnesium content: Rare earth elements and magnesium are key elements in spheroidization treatment, and their content affects the graphite spheroidization effect. When the content is appropriate, graphite spheroidization is good; Insufficient content and incomplete spheroidization; Excessive content may result in casting defects.

Smeltningsproces

Meltningsudstyr: Forskellige smelteudstyr har forskellige kontroller på temperaturen og sammensætningen ensartethed af smeltet jern. Præcis temperaturkontrol og god sammensætning ensartethed i elektrisk ovnsmeltning er gavnlig for at opnå en god metallografisk struktur; Smelteprocessen i en højovn kræver streng kontrol af ovnladningsforholdet og smelteparametre. Spheroidisering og inokulationsbehandling: Typer, mængder og behandlingsmetoder til sfæroidiserings- og inokulationsmidler har en betydelig indflydelse på den metallografiske struktur. Egnede sfæroidiseringsmidler og inokulanter kan sikre god grafit -sfæroidisering, fin grafit -sfæroidisering og forbedre matrixstrukturen.

Afkølingshastighed for støbningsmaterialer: Forskellige støbematerialer har forskellig termisk ledningsevne. For eksempel har metalforme hurtige termiske ledningsevne og afkølingshastigheder, som let kan danne hvide eller martensitiske strukturer i støbegods; Sandforme har langsom termisk ledningsevne og kølehastighed, hvilket er befordrende for grafitisering og kan opnå en relativt stabil perlit- eller ferritmatrixstruktur. Støbning af vægtykkelse: Kølehastigheden varierer afhængigt af støbning af vægtykkelse. Tynde indhegnede områder køler hurtigt og er tilbøjelige til at danne hvide eller martensitiske strukturer; Køling ved tykke vægge er langsom, grafitisering er tilstrækkelig, og matrixstrukturen kan være mere tilbøjelig til perlit eller ferrit. Varmebehandlingsproces, slukningstemperatur og tid: Slukningstemperatur og tid påvirker transformationen af austenit til martensit. Overdreven slukningstemperatur eller tid kan forårsage martensit til at græden og reducere sejhed; Utilstrækkelig slukningstemperatur eller tid kan resultere i ufuldstændig martensitisk transformation, der påvirker hårdhed og slidstyrke. Temperingstemperatur og tid: temperering kan eliminere slukning af stress, stabilisere strukturen og justere hårdhed og sejhed. Høj temperatur og lang tid vil forårsage martensit nedbrydning, reducere hårdheden og forbedre sejheden.