Paano gumawa ng mataas na kalidad na mataas na chromium cast iron parts?

Ang high chromium cast iron ay isang napakahalagang materyal na lumalaban sa pagsusuot na malawakang ginagamit sa mga industriya tulad ng metalurhiya, pagmimina, semento, at kapangyarihan. Ang mga proseso ng pagtunaw at init ng paggamot nito ay nangangailangan ng mahigpit na mga kinakailangan upang matiyak na makakuha ng perpektong microstructure at mahusay na wear resistance.

Ang sumusunod ay isang detalyadong paliwanag ng mga pangunahing punto ng natutunaw na sangkap, temperatura ng pagkatunaw, temperatura ng pagbuhos, at proseso ng paggamot sa init para sa mataas na chromium cast iron.

1、 Ang kemikal na komposisyon ng tinunaw na high chromium cast iron ay ang batayan ng pagganap nito, kadalasang may Cr/C (chromium carbon ratio) bilang pangunahing elemento ng disenyo.

1. Pangunahing hanay ng komposisyon ng kemikal (karaniwang): Carbon (C): 2.0% -3.5%. Tinutukoy ng nilalaman ng carbon ang dami, morpolohiya, at katigasan ng mga pangunahing carbide at eutectic carbide. Kung mas mataas ang nilalaman ng carbon, mas mataas ang katigasan, ngunit bumababa ang katigasan. Chromium (Cr): 12% -30% (karaniwang matatagpuan sa 15% -28%). Ang Chromium ay isang pangunahing elemento para sa pagbuo ng mga carbide at pagtiyak ng resistensya ng kaagnasan ng substrate. Ang pangunahing punto ay ang kontrolin ang Cr/C ratio. Molibdenum (Mo): 0.5% -3.0%. Ang molibdenum ay maaaring mapabuti ang hardenability, pagbawalan ang pagbabagong-anyo ng pearlite, at itaguyod ang pagbuo ng bainite o martensite, lalo na para sa malalaking seksyon ng castings. Kasabay nito, maaari nitong pinuhin ang organisasyon, pagbutihin ang katigasan at pagsusuot ng resistensya. Copper (Cu): 0.5% -1.5%. Ginagamit din ito upang mapabuti ang hardenability at isang bahagyang murang kapalit para sa molibdenum, ngunit ang epekto nito ay hindi kasing ganda ng molibdenum. Nikel (Ni): 0-1.5%. Tumulong sa pagpapabuti ng hardenability at pagpapalakas ng matrix. Manganese (Mn): 0.5% -1.0%. Patatagin ang austenite at pagbutihin ang hardenability. Gayunpaman, ang sobrang mataas na antas ay maaaring magpatatag ng austenite, na humahantong sa pagtaas ng natitirang austenite at paghihiwalay sa mga hangganan ng butil, na nakakasama sa katigasan. Silicon (Si): 0.3% -1.0%. Deoxidizing elemento, ngunit magsusulong ng carbide graphitization, kaya ang nilalaman ay hindi dapat masyadong mataas. Sulfur (S) at phosphorus (P): Mahigpit na limitado. P < 0.06%，S < 0.05%。 Ang mga ito ay lahat ng mapaminsalang elemento na seryosong makakabawas sa tibay at lakas, at nagpapataas ng tendensya para sa thermal cracking.

2. Ang kahalagahan ng Cr/C ratio: Cr/C<4: (Fe, Cr) ∝ C carbide ay lilitaw sa istraktura, na may mas mababang tigas at mahinang wear resistance. Cr/C ≈ 4-10: mataas na tigas (Fe, Cr) ₇ C ∨ eutectic carbide (na siyang pangunahing pinagmumulan ng wear resistance ng mataas na chromium cast iron) ay nabuo sa anyo ng baras o strip, na may mas kaunting epekto sa paghahati sa matrix at mas mahusay na katigasan. Ito ang pinakakaraniwang ginagamit na pagitan. Cr/C>10: Nagsisimulang mabuo ang isang malaking halaga ng (Cr, Fe) ₂ ∝ C ₆ - type carbide. Bagama't napabuti ang resistensya ng kaagnasan, bumababa ang katigasan at hindi kasing ganda ng (Fe, Cr) ₇ C ₆ ang wear resistance.

3. Pagkalkula ng sangkap: Kalkulahin ang ratio ng singil ng furnace batay sa target na sangkap at rate ng pagbawi. Ang singil sa furnace ay karaniwang binubuo ng pig iron, scrap steel, chromium iron (tulad ng high carbon chromium iron, low carbon chromium iron), molybdenum iron, copper, nickel plate, atbp. Reference para sa recovery rate: Ang mga elemento tulad ng Cr at Mo ay may mataas na recovery rate kapag natunaw sa medium frequency induction furnace -98%. Ang rate ng pagbawi ng Mn ay tungkol sa 85% -95%.

2, temperatura ng pagkatunaw at temperatura ng pagbuhos

1. Temperatura sa pagtunaw: Ang temperatura ng pagtapik ay hindi dapat masyadong mataas, kadalasang kinokontrol sa pagitan ng 1480 ° C at 1520 ° C. Dahilan: Ang sobrang temperatura ay maaaring magpapataas ng pagkasunog ng mga elemento ng haluang metal (tulad ng Cr at Si oxidation), patindihin ang pagsipsip ng hydrogen at nitrogen sa bakal na likido, at gawing magaspang ang mga butil. Ang mababang temperatura ay hindi nakakatulong sa pagtunaw ng haluang metal, homogenization ng komposisyon, at paghihiwalay ng slag iron.

2. Temperatura ng pagbuhos: Ang temperatura ng pagbuhos ay dapat matukoy ayon sa kapal ng dingding at istraktura ng paghahagis, karaniwang mula sa 1380 ° C hanggang 1450 ° C. Para sa makapal at simpleng mga bahagi, ang isang mas mababang temperatura ng pagbuhos (tulad ng 1380 ° C hanggang 1420 ° C) ay dapat gamitin upang mapadali ang sunud-sunod na solidification, bawasan ang pag-urong ng laki, at bawasan ang pag-urong ng butil. Manipis na may pader at kumplikadong mga bahagi: Gumamit ng mas mataas na temperatura ng pagbuhos (tulad ng 1420 ° C-1450 ° C) upang matiyak ang mahusay na kakayahan sa pagpuno. Prinsipyo: Sa ilalim ng premise ng pagtiyak ng pagpuno, subukang gumamit ng mas mababang temperatura ng pagbuhos hangga't maaari.

3, Mga pangunahing punto ng proseso ng paggamot sa init

Ang as cast microstructure ng high chromium cast iron ay karaniwang austenite+eutectic carbide+partial pearlite, na may mababang tigas at mahinang katigasan. Ang martensitic matrix na may mataas na tigas at wear resistance ay maaari lamang makuha sa pamamagitan ng heat treatment.

Ang core ng heat treatment ay "austenitization+quenching".

1. Austenitizing: Temperatura: 940 ° C-980 ° C. Ang partikular na temperatura ay depende sa komposisyon, lalo na ang nilalaman ng Cr at C. Para sa mataas na carbon at mataas na chromium formula, kunin ang mas mababang limitasyon ng temperatura, kung hindi man ay kunin ang pinakamataas na limitasyon ng temperatura. Oras ng pagkakabukod: Karaniwang kinakalkula batay sa kapal ng pader, ang pagkakabukod ay tumatagal ng 1 oras para sa bawat 25 milimetro. Siguraduhin na ang carbon at alloying elements sa mga carbides ay ganap na natunaw sa austenite, ngunit ang matagal na panahon ay maaaring humantong sa paglaki ng butil at carbide coarsening. Pangunahing punto: Pagkatapos ng austenitization, ang matrix ay nagiging austenite na mayaman sa carbon at alloying na mga elemento.

2. Pagsusubo: Pamamaraan ng paglamig: Pagkatapos na alisin sa temperatura ng austenitizing, dapat itong mabilis na palamigin (pawi). Karaniwang paraan: Air Quenching: Ito ang pinakakaraniwang ginagamit at ligtas na paraan. Dahil sa mataas na nilalaman ng haluang metal nito at mahusay na hardenability, sapat na ang paglamig ng hangin upang maiwasan ang pagbabagong-anyo ng perlite at makakuha ng martensitic matrix. Para sa malaki o kumplikadong mga bahagi, ang paglamig ng hangin ay maaaring epektibong mabawasan ang panganib ng pag-crack. Forced Air Quenching: paggamit ng fan para umihip ng hangin at mapabilis ang paglamig. Oil quenching: Ginagamit lamang para sa napakaliit o simpleng hugis na mga casting, na may mataas na panganib at madaling pag-crack, na nangangailangan ng matinding pag-iingat. Layunin: Upang i-supercool ang high-temperature austenite sa ibaba ng martensitic transformation temperature (Ms point) at ibahin ito sa high hardness martensite.

3. Tempering: Pangangailangan: Pagkatapos ng pagsusubo, ang panloob na stress ay napakataas, at ang istraktura ay martensite+residual austenite, na napakarupok at dapat na agad na ma-temper. Temperatura: Ang mababang temperatura tempering ay karaniwang ginagamit sa pagitan ng 200 ° C at 300 ° C, at kung minsan ang medium temperature tempering sa paligid ng 450 ° C ay ginagamit din (na nagpapababa ng tigas ngunit nagpapabuti sa katigasan). Oras ng pagkakabukod: 2-6 na oras (depende sa kapal ng pader). Tungkulin: Paginhawahin ang pagsusubo ng stress at maiwasan ang pag-crack habang ginagamit. Ang pagbabago ng quenched martensite sa tempered martensite ay bahagyang binabawasan ang katigasan, ngunit makabuluhang nagpapabuti sa katigasan at katatagan. Isulong ang pagbabago ng ilang natitirang austenite sa martensite (pangalawang pagsusubo).

4. Espesyal na proseso: Subcritical na paggamot. Para sa ilang kundisyon sa pagtatrabaho na nangangailangan ng mataas na epekto ng katigasan, maaaring gamitin ang subcritical na paggamot na may pangmatagalang pagkakabukod (tulad ng 4-10 oras) sa pagitan ng 450 ° C-520 ° C. Ang prosesong ito ay nabubulok ang natitirang austenite sa bainite ferrite at carbide, na nagreresulta sa isang mahusay na kumbinasyon ng lakas at katigasan, ngunit ang katigasan ay maaaring bumaba.

Buod: Ang isang tipikal na heat treatment curve para sa KmTBCr26 high chromium cast iron ay ang mga sumusunod: [Austenitization] Heating to 960 ° C ± 10 ° C ->Holding for 4-6 hours ->[Quenching] Air cooling to room temperature ->[Tempering] Agad na pinainit sa 250 ° C ± 10 ° ir. Mahalagang paalala: Bago pumasok sa furnace para sa heat treatment, ang mga casting ay dapat na malinis na mabuti (tinatanggal ang molding sand, risers, atbp.). Ang rate ng pag-init ay hindi dapat masyadong mabilis, lalo na para sa mga kumplikadong bahagi. Inirerekomenda na painitin ang hakbang-hakbang (tulad ng pagpapanatili ng pare-parehong temperatura na 600 ° C para sa isang yugto ng panahon). Pagkatapos ng tempering, dapat itong palamig sa temperatura ng silid bago gamitin. Sa pamamagitan lamang ng tumpak na pagkontrol sa komposisyon, pagkatunaw, at isang serye ng mga parameter ng heat treatment ay maaaring makagawa ng mga high-performance na mataas na chromium cast iron wear-resistant na mga bahagi.