Det er ikke en drøm å forstå varmebehandlingen av duktilt jern og doble styrken og seigheten til støpegods!

Innen støping har duktilt jern blitt et allsidig verktøy for industrielle applikasjoner på grunn av sin unike sfæriske grafittstruktur. Og varmebehandling, som et sentralt trinn i å tappe på resultatpotensialet, er spesielt viktig.

Så hvordan oppnå optimal matching av styrke, seighet og slitestyrke gjennom prosesskontroll? I dag vil vi kombinere praktiske anvendelser for å oppsummere kjerneprosessene og driftspunktene for varmebehandling for duktilt jern.

Annealing av lav temperatur-annealing krever oppvarming av temperaturen til 720-760 ℃, avkjøling den i ovnen til under 500 ℃, og deretter luftkjøling av ovnen. Kjernefunksjonen til denne prosessen er å fremme nedbrytning av eutektoidkarbider, og dermed oppnå duktilt jern med en ferrittmatrise.

På grunn av dannelsen av ferrittmatrisen, kan materialets seighet forbedres betydelig. Denne prosessen er spesielt egnet for scenarier der en blanding av ferritt, perlitt, sementitt og grafitt er utsatt for å oppstå i tynnveggede avstøpninger på grunn av kjemisk sammensetning, kjølehastighet og andre faktorer. Annealing med lav temperatur kan effektivt forbedre seigheten til slike støping.

02 Høytemperaturgrafitisering Annealing

Høytemperaturgrafitisering annealing krever først oppvarming av støpingen til 880-930 ℃, og overfører den deretter til 720-760 ℃ for isolasjon, og til slutt avkjøling i ovnen til under 500 ℃ og etterlater ovnen for luftkjøling.

Hovedmålet med denne prosessen er å eliminere den hvite støpte strukturen i støpingen, ved å oppvarme og holde ved høye temperaturer, nedbryte sementitten i den hvite støpte strukturen, og til slutt oppnå en ferrittmatrise. Etter grafitisering av høye temperaturer annealing, reduseres hardheten i støpingen, og plastisiteten og seigheten øker betydelig. Samtidig er det praktisk for påfølgende skjæring og er egnet for duktile jerndeler som må forbedre prosesseringsytelsen eller forbedre plastisiteten og seigheten.

Styrke og omfattende ytelsesregulator

02 Ufullstendig austenitt normalisering

Oppvarmingstemperaturen for ufullstendig austenitisering normalisering styres ved 820-860 ℃, og kjølemetoden er den samme som for fullstendig austenitisering normalisering, supplert med en tempereringsprosess på 500-600 ℃. Når det er oppvarmet innenfor dette temperaturområdet, forvandles noen av matriksstrukturen til austenitt, og etter avkjøling dannes en struktur bestående av perlitt og en liten mengde spredt ferritt.

Denne organisasjonen kan gi castings med gode omfattende mekaniske egenskaper, balansering av styrke og seighet, og er egnet for strukturelle komponenter med høye krav til omfattende ytelse.

Opprette "hardcore" -komponenter med høy ytelse

01 slukking og tempereringsbehandling (slukking+høy temperatur temperatur)

Prosessparametrene for slukking og tempereringsbehandling er oppvarmingstemperatur på 840-880 ℃, slukking med olje- eller vannkjøling, og høy temperatur temperering ved 550-600 ℃ etter slukking. Gjennom denne prosessen blir matriksstrukturen transformert til herdet martensitt mens den beholder den sfæriske grafittmorfologien.

Den tempererte martensittstrukturen har utmerkede omfattende mekaniske egenskaper, med en god samsvar mellom styrke og seighet. Derfor er bråkjøling og tempereringsbehandling mye brukt i dieselmotorens veivaksler, koblingsstenger og andre akselkomponenter, som krever både høy styrke og seighet for å tilpasse seg arbeidsforhold.

02 Isotermisk slukking

Prosesstrinnene for isotermisk slukking varmes opp til 840-880 ℃, etterfulgt av slukking i et saltbad på 250-350 ℃. Denne prosessen kan oppnå en mikrostruktur med utmerkede omfattende mekaniske egenskaper i støpegods, vanligvis en kombinasjon av bainitt, gjenværende austenitt og sfærisk grafitt.

Isotermisk bråkjøling kan forbedre styrken, seigheten og slitasjen mot støpeanlegg betydelig, spesielt egnet for deler med høye krav til hardhet og slitestyrke, for eksempel lagerringer.

Lokal ytelse 'presis oppgradering'

01 Overflatelukking

Høyfrekvens, middels frekvens, flamme og andre metoder kan brukes til overflatelukking av duktilt jernstøping. Disse overflatelukksteknikkene danner et martensittisk lag med høy hardhet på overflaten av støpegods ved lokalt oppvarming og raskt avkjøling av dem, mens kjernen opprettholder sin opprinnelige struktur.

Overflateskjekking kan effektivt forbedre hardheten, slitestyrken og utmattelsesmotstanden til støpegods, og er egnet for deler med høy lokal belastning som veivakseltidsskrifter og tanntannoverflater. Gjennom lokal styrking kan delenes levetid utvides.

02 myk nitriding behandling

Myk nitridering er en prosess for å danne et sammensatt lag på overflaten av støpegods gjennom nitrogen karbondiediffusjon.

Denne prosessen kan forbedre hardheten og korrosjonsmotstanden i støpeoverflaten betydelig, og forbedre overflatens slitasje motstand uten å redusere underlaget betydelig. Det er egnet for duktile jerndeler med høye overflateytelsesbehov, for eksempel mekaniske komponenter som trenger å tåle friksjon i lang tid.

Nøkkelpunkter for varmebehandlingsoperasjon

1. Ovnstemperaturkontroll

Temperaturen på støpegods som kommer inn i ovnen overstiger vanligvis ikke 350 ℃. For støping med stor størrelse og kompleks struktur, bør temperaturen som kommer inn i ovnen være lavere (for eksempel under 200 ℃) for å unngå sprekker på grunn av termisk spenning forårsaket av overdreven temperaturforskjell. 2. Valg av oppvarmingshastighet

Oppvarmingshastigheten må justeres i henhold til størrelsen og kompleksiteten til støpingen, vanligvis kontrollert ved 30-120 ℃/t. For store eller komplekse deler bør en lavere oppvarmingshastighet (for eksempel 30-50 ℃/t) brukes for å sikre jevn oppvarming av støpingen og redusere risikoen for termisk deformasjon. 3. Bestemmelse av isolasjonstid

Isolasjonstiden bestemmes hovedsakelig basert på veggtykkelsen på støpingen, generelt beregnet som isolasjon i 1 time hver 25 mm veggtykkelse, for å sikre at matriksstrukturen fullt ut kan transformere under oppvarmingsprosessen og oppnå den forventede varmebehandlingseffekten.

Fra "mykgjøring" av annealing til "herding" av slukking, fra generell styrking til overflateoptimalisering, må hver prosess utformes omfattende basert på materialsammensetning, delstruktur og serviceforhold. Det anbefales at bedrifter etablerer en "prosessytelses" -database og optimaliserer dynamisk løsninger gjennom metallografisk analyse (for eksempel perlittforhold, grafitt sfæroidiseringskvalitet) og mekanisk testing (strekk/påvirkningstesting), noe som virkelig gjør varmebehandling til "kjernemotoren" for å forbedre produktkonkurransen.