Postopek toplotne obdelave in preprečevanje razpok jekla z visoko vsebnostjo mangana

1. Kako preprečiti razpoke v jeklenih ulitkih z visoko vsebnostjo mangana?

Glede na vsako glavno povezavo v proizvodnji jeklenih ulitkov z visoko vsebnostjo mangana je treba sprejeti ukrepe z naslednjih vidikov za preprečevanje razpok.

1). Konstrukcijska zasnova ulitkov:

Strukturne težave, kot so prevelika razlika v debelini stene, nepravilen prehod debeline stene in premajhen zaobljeni prehod ulitkov, lahko povzročijo razpoke. Zato je treba zasnovo ulivanja tesno kombinirati s postopkom ulivanja, da se izognemo nerazumni zasnovi ulivanja. Na primer, razdelek »plus« lahko spremenite v razdelek »T«.

2). Načrtovanje procesa litja (vključno z različnimi procesnimi faktorji in sistemi zapornega sistema):

Najpomembnejši dejavnik v procesu ulivanja je fleksibilnost kalupa, ki ji sledi nerazumna zasnova zaboja s peskom. Na primer, ojačitev škatle lahko prepreči krčenje in povzroči razpoke. Zato mora biti ojačitev škatle na določeni razdalji od ulitka in dvižnega voda.

Zaradi nepravilne zasnove zapornega sistema večkratne zapornice z decentraliziranimi vodili pogosto počijo na spoju z zapornico zaradi oviranega krčenja ulitka. Posebej je treba poudariti, da je na vstopu v zapornico ulitka lokalna temperatura visoka in pride do končnega strjevanja. Zaradi nezadostnega dovajanja napetost pri krčenju povzroči pokanje ulitka, zato je treba na splošno nastaviti dvižni dovod na zapornici.

3). Nastavitev dvižnega voda in hladilnika za jeklene ulitke z visoko vsebnostjo mangana:

Dvižna cev jeklenih ulitkov z visoko vsebnostjo mangana mora biti nastavljena po načelu, da se ne uporablja običajna zgornja dvižna cev, ker lahko pride do razpok, ko se dvižna cev reže z acetilenskim plamenom. Zato je bolje uporabiti stranske nastavke in nastavke za enostavno rezanje, ki jih običajno odbijemo s kladivom. Dvižni vod je nastavljen za ulitek, da dovaja vročo točko, tako da ulitek ne bo povzročil krčne votline in poroznosti, kar je učinkovit ukrep za preprečevanje notranjih razpok. Vendar pa je dvižni vod nastavljen tako, da proizvaja kontaktno vročo točko, zato je treba druge procesne ukrepe ustrezno uskladiti z njim. Če se hladno železo uporablja razumno, je mogoče preprečiti notranje razpoke in ne bo prišlo do zunanjih razpok.

Hlajenje lahko prilagodi hitrost strjevanja vsakega dela ulitka in povzroči premikanje napake ulitka. Obseg hranjenja dvižnega voda se lahko razširi z ujemanjem z dvižnim vodom. Vendar, če se hladno železo uporablja nepravilno, na primer, ko se uporablja hladno železo z upogibno deformacijo, bodo nastale razpoke zaradi neenakomerne hitrosti strjevanja ulitka v neustreznem območju dolžine hladnega lita. Velik interval med hladnimi likalniki lahko povzroči tudi razpoke. Jekleni ulitki z visoko vsebnostjo mangana so na to zelo občutljivi, zato je treba posebno pozornost nameniti načrtovanju procesa.

4). Kemična sestava in postopek taljenja:

V jeklu z visoko vsebnostjo mangana imata ogljik in fosfor največji vpliv na nastanek razpok. Višja kot je vsebnost ogljika, lažje poči ulitek.

Prav tako je treba posvetiti pozornost vplivu redukcijskega rafiniranja staljenega jekla na razpoke jeklenih ulitkov z visoko vsebnostjo mangana. V procesu taljenja jekla z visoko vsebnostjo mangana je treba vsoto FeO in MnO v žlindri strogo nadzorovati, da ne presega 1,2 odstotka, ker s povečanjem vsote FeO in MnO v žlindri FeO in MnO v Staljeno jeklo se mora prav tako povečati, padavine na meji zrn po strjevanju pa bodo naredile jeklo krhko.

Učinkovit ukrep za preprečevanje razpok v jeklenih ulitkih z visoko vsebnostjo mangana je tudi nadzor temperature vlivanja in temperature odpiranja. S povišanjem temperature ulivanja se napetost pri krčenju ulitka poveča, in kar je še pomembneje, groba zrna in resna stebrasta zrna močno oslabijo trdnost jekla. Poleg tega se jekleni ulitki z visoko vsebnostjo mangana ne smejo zapakirati, ko so vroči in izpostavljeni zraku za nenadno ohlajanje, ampak se morajo počasi ohladiti v kalupu. Za kompleksne ulitke je treba temperaturo znižati na približno 200 stopinj, preden jih damo v škatlo.

5). Postopek toplotne obdelave:

Pomemben dejavnik za nastanek razpok je, ali je temperaturna razlika med temperaturo peči in temperaturo ulitka ustrezna med polnjenjem. Ko je ulitek vstavljen v peč, je treba temperaturo izenačiti 1 ~ 1,5 ure in nato segreti, da se ulitek počasi segreje. Hitrost segrevanja pri nizki temperaturi (pod 650 stopinj) je ključ do razpoke. Na splošno hitrost segrevanja kompleksnejših ulitkov ne sme presegati 50 stopinj / h, sicer lahko ulitki zlahka počijo.

2. Kako izvesti toplotno obdelavo jekla z visoko vsebnostjo mangana?

1). Namen rešitve Toplotna obdelava za obrabno odporne jeklene ulitke z visoko vsebnostjo mangana:

Odstrani lahko karbide v zrnih in na mejah zrn v uliti strukturi, pridobi enofazno avstenitno strukturo, izboljša trdnost in žilavost jekla z visoko vsebnostjo mangana in razširi obseg uporabe. Za odstranitev karbida v njegovi ulitni strukturi je treba jeklo segreti na več kot 1040 stopinj in ga vzdrževati toplo za ustrezno časovno obdobje, da postane njegov karbid popolnoma trdna raztopina v enofaznem avstenitu, nato pa hitro ohladiti, da dobimo trdno avstenit. strukturo raztopine. Ta toplotna obdelava z raztopino se imenuje tudi obdelava z vodo.

Veliko karbidov je oborjenih v uliti strukturi vodno kaljenega jekla z visoko vsebnostjo mangana, odpornega proti obrabi, zato je njegova žilavost nizka in se med uporabo zlahka zlomi.

A). Temperatura obdelave za utrjevanje z vodo:

Temperatura vodnega kaljenja je odvisna od sestave jekla z visoko vsebnostjo mangana. Na splošno bi moralo jeklo z visoko vsebnostjo mangana z visoko vsebnostjo ogljika ali visoko vsebnostjo zlitin pri 1050 ~ 1100 stopinjah prevzeti zgornjo mejo temperature kaljenja v vodi, kot je jeklo ZGMn13 in jeklo GXl20Mn17. Vendar bo previsoka temperatura kaljenja v vodi povzročila močno razogljičenje površine ulitka in spodbudila hitro rast jeklenih zrn z visoko vsebnostjo mangana, kar bo vplivalo na delovanje jekla z visoko vsebnostjo mangana.

B). Stopnja ogrevanja:

Toplotna prevodnost jekla z visoko vsebnostjo mangana je slabša kot pri navadnem ogljikovem jeklu. Jekleni ulitki z visoko vsebnostjo mangana so med segrevanjem izpostavljeni velikim obremenitvam in zlahka počijo. Zato je treba stopnjo segrevanja določiti glede na debelino stene in obliko ulitkov. Na splošno lahko tankostenske enostavne ulitke segrejemo hitreje; Odlitke z debelimi stenami je treba počasi segrevati. Da bi zmanjšali deformacijo ali razpoke ulitkov med segrevanjem, se v proizvodnji pogosto uporablja postopek ohranjanja toplote pri približno 650 stopinjah vnaprej, da se zmanjša notranja in zunanja temperaturna razlika debelih stenskih ulitkov, naredi temperatura v peči enakomerna, in se nato hitro dvigne na temperaturo žilavosti vode.

C). Čas zadrževanja temperature:

Čas zadrževanja je v glavnem odvisen od debeline stene ulitka, da se zagotovi popolno raztapljanje karbidov v strukturi ulitka in homogenizacija avstenita. Na splošno se lahko čas ohranjanja toplote izračuna glede na ohranjanje toplote lh debeline stene ulitka 25 mm.

D). Hlajenje:

Proces hlajenja ima velik vpliv na lastnosti in mikrostrukturo ulitkov.

Med utrjevanjem z vodo mora biti temperatura ulitka pred vstopom v vodo nad 950 stopinj, da se prepreči ponovno obarjanje karbida.

Večnamenska peč za toplotno obdelavo na vozičku za obdelavo jekla z visoko vsebnostjo mangana v vodi. Samodejno kaljenje z nagibno ali visečo košaro se običajno uporablja za vstop vode v litje. Prvi je enostavno povzročiti deformacijo velikih delov in tankostenskih delov s kompleksno obliko, prav tako pa je težko vzeti ulitke iz bazena po kaljenju; Slednji je primeren za odstranitev ulitka po kaljenju, vendar je poraba viseče košare velika.

2).Kot odpadna toplota toplotne obdelave ulitkov jekla z visoko vsebnostjo mangana, odpornih proti obrabi:

Da bi skrajšali cikel toplotne obdelave, je mogoče uporabiti odpadno toploto za vodno utrjevanje jekla z visoko vsebnostjo mangana. Postopek je naslednji: ulitek se vzame iz kalupa pri 1100 ~ 1180 stopinjah. Po odstranitvi jedra in čiščenju peska pustimo, da se temperatura ulitka ohladi na 900 ~ 1000 stopinj, nato pa jo damo v peč, segreto na 1050 ~ 1080 stopinj za ohranjanje toplote 3 ~ 5 ur pred vodnim hlajenjem. Postopek toplotne obdelave je poenostavljen, vendar je postopek proizvodnje težaven.

3). Toplotna obdelava za krepitev padavin jeklenih ulitkov z visoko vsebnostjo mangana, odpornih proti obrabi:

Namen toplotne obdelave s precipitacijsko krepitvijo visokomanganovega jekla, odpornega proti obrabi, je pridobiti določeno količino in velikost delcev druge faze dispergiranega karbida v visokomanganovem jeklu z metodo toplotne obdelave na osnovi dodajanja ustreznih karbidotvornih elementov (kot so molibden, volfram, vanadij, titan, niobij in krom), okrepijo avstenitno matriko in izboljšajo odpornost proti obrabi jekla z visoko vsebnostjo mangana. Tovrstna toplotna obdelava je draga, postopek pa zapleten.