Sammendrag av støpeprosess for middels mangan duktilt jern

Den kjemiske sammensetningskontrollen av middels mangan duktilt jern inkluderer følgende nøkkelpunkter for å kontrollere hvert hovedelement:

Området for karbon (C) innhold kontrolleres generelt mellom 3,0% og 3,8%. Kontrollformål og påvirkning: Økende karboninnhold kan forbedre fluiditeten og grafitiseringsevnen til støpejern, fremme dannelsen av grafittkuler og forbedre hardhet og slitasje. Imidlertid kan overdreven karboninnhold føre til at grafitt flyter og reduserer de mekaniske egenskapene til støpegods; Hvis karboninnholdet er for lavt, er det enkelt å produsere hvit støpt struktur, noe som gjør støpet sprø.

Området for silisium (Si) innhold er vanligvis mellom 3,0% og 4,5%. Kontrollformål og påvirkning: Silisium er et sterkt grafitiserende element som kan avgrense grafittkuler og forbedre styrken og seigheten til støpejern. Moderat silisiuminnhold kan redusere tendensen til hvit støping, men overdreven silisiuminnhold kan redusere seigheten og øke sprøhet av støpegods.

Mangan (MN) innholdsområde: Manganinnhold er relativt høyt, vanligvis mellom 5% og 9%. Kontrollformål og påvirkning: Mangan kan forbedre styrken, hardheten og slitestyrken til støpejern, stabilisere austenittstrukturen og øke herdbarheten. Imidlertid kan overdreven manganinnhold føre til tilstedeværelse av flere karbider i strukturen, redusere seighet og øke sprekkfølsomheten til støping.

Utvalget av fosfor (P) og svovel (S) innhold: fosforinnholdet skal være så lavt som mulig, generelt kontrollert under 0,05% til 0,1%; Svovelinnholdet styres vanligvis under 0,02% til 0,03%. Kontrollformål og påvirkning: Fosfor øker den kalde sprøheten av støpejern, reduserer seighet og påvirkningsytelse; Svovel danner lett sulfid manganinneslutninger med mangan, reduserer de mekaniske egenskapene til støpejern og øker tendensen til varm sprekker.

Innholdsområdet for sjeldne jordelementer (RE) og magnesium (Mg): Innholdet av sjeldne jordelementer er generelt mellom 0,02% og 0,05%, og innholdet av magnesium er mellom 0,03% og 0,06%. Kontrollformål og innflytelse: sjeldne jordelementer og magnesium er sentrale elementer i sfæroidiseringsbehandling, som kan sfereoidisere grafitt og forbedre de mekaniske egenskapene til støpejern. Imidlertid kan overdreven eller utilstrekkelig innhold påvirke sfæroidiseringseffekten, noe som fører til uregelmessig morfologi av grafittkuler eller en reduksjon i sfæroidiseringshastigheten.

Metallografisk struktur av middels mangan duktilt jern

Grafitt morfologi - God sfæroidisering: Etter sfæroidisering av behandling er grafitt jevnt fordelt i en sfærisk form i matrisen, som er et typisk trekk ved middels mangan duktilt jern. Grafitt med god sfæroidisering kan effektivt redusere stresskonsentrasjonen, forbedre seigheten og mekaniske egenskapene til materialet. Grafittstørrelse: Størrelsen på grafittfærer er vanligvis relativt ensartet, typisk mellom 20 og 80 μ m. Mindre grafittfærer kan være mer jevnt fordelt i matrisen, avgrense strukturen og forbedre styrke og seighet.

MATRIX ORGANISASJON-

Martensite: I AS -støpt tilstand inneholder middels mangan duktilt jern ofte en viss mengde martensitt i matriksstrukturen. Martensite har kjennetegnene på høy hardhet og høy styrke, noe som kan forbedre slitasjebestandigheten og trykkstyrken til støping. Innholdet er vanligvis mellom 20% og 50%, og innholdet av martensitt kan kontrolleres ved å justere den kjemiske sammensetningen og varmebehandlingsprosessen.

Austenite: Austenite utgjør også en viss andel i middels mangan duktilt jern, vanligvis mellom 30% og 60%. Austenitt har god seighet og plastisitet, kan absorbere påvirkningsenergi og forbedre påvirkningsmotstanden til støpegods.

Karbider: Det kan også være noen karbider i matriksstrukturen, for eksempel karbider, legeringskarbider, etc. Karbider har høy hardhet og er fordelt i små partikler eller blokker i matrisen, noe som kan forbedre slitestyrken til støpes motstand betydelig. Imidlertid kan overdreven karbidinnhold redusere seigheten av matrisen, og innholdet kontrolleres generelt mellom 5% og 15%.

Organisatorisk enhetlighet - Den ideelle metallografiske strukturen til middels mangan duktilt jern skal ha god ensartethet, det vil si at fordelingen av grafittkuler, typen og andelen av matrise -strukturen skal være relativt konsistent gjennom støping. Ujevn organisering kan forårsake svingninger i utførelsen av avstøpning, noe som reduserer påliteligheten og levetiden.

Hvilke faktorer påvirker den metallografiske strukturen til middels mangan duktilt jern

Kjemisk sammensetning-

Karboninnhold: En økning i karboninnhold fremmer grafitisering, noe som resulterer i en økning i antall og størrelse på grafittfærer. Men hvis karboninnholdet er for høyt, kan grafitt flytende fenomen oppstå; Hvis karboninnholdet er for lavt, er det enkelt å produsere hvit støpt struktur, noe som påvirker morfologien til metallografisk struktur.

Manganinnhold: Mangan er det viktigste legeringselementet i middels mangan nodulær støpejern. Å øke manganinnholdet kan øke austenittstabiliteten, fremme martensittdannelse, forbedre hardheten og slite motstand, men for høy kan føre til en økning i karbider og en reduksjon i seighet.

Silisiuminnhold: Silisium er et grafitiserende element, og en passende mengde silisium kan avgrense grafittkuler og redusere tendensen til hvite flekker. Men hvis silisiuminnholdet er for høyt, vil det øke perlittinnholdet i matrisen og redusere seighet.

Sjeldne jordelementer og magnesiuminnhold: sjeldne jordelementer og magnesium er sentrale elementer i sfæroidiseringsbehandling, og innholdet deres påvirker den grafitt sfæroidiseringseffekten. Når innholdet er passende, er grafitt sfæroidisering bra; Utilstrekkelig innhold og ufullstendig sfæroidisering; Overdreven innhold kan føre til støpesfekter.

Smelteprosess

Smelteutstyr: Ulike smelteutstyr har forskjellige kontroller på temperaturen og sammensetningen ensartetheten av smeltet jern. Nøyaktig temperaturkontroll og god sammensetningens enhetlighet i smelting av elektrisk ovn er gunstig for å oppnå en god metallografisk struktur; Smelteprosessen i en masovn krever streng kontroll av ovnladningsforholdet og smelteparametere. Sfæroidisering og inokulasjonsbehandling: Typer, mengder og behandlingsmetoder for sfæroidisering og inokulasjonsmidler har en betydelig innvirkning på den metallografiske strukturen. Egnede sfæroidiserende midler og inokulanter kan sikre god grafitt sfæroidisering, fin grafitt sfæroidisering og forbedre matriksstrukturen.

Kjølehastighet for støpematerialer: Ulike støpematerialer har forskjellig termisk ledningsevne. For eksempel har metallformer raske termisk ledningsevne og kjølehastigheter, som lett kan danne hvite eller martensitiske strukturer i støpegods; Sandformer har langsom termisk ledningsevne og kjølehastighet, noe som bidrar til grafitisering og kan oppnå en relativt stabil perlitt- eller ferrittmatriksstruktur. Støpeveggtykkelse: Kjølehastigheten varierer avhengig av støpeveggtykkelse. Tynne inngjerdede områder avkjøles raskt og er utsatt for å danne hvite eller martensittiske strukturer; Kjøling ved tykke vegger er langsom, grafitisering er tilstrekkelig, og matriksstrukturen kan være mer tilbøyelig til perlitt eller ferritt. Varmebehandlingsprosess, slukkingstemperatur og tid: slukkingstemperatur og tid påvirker transformasjonen av austenitt til martensitt. Overdreven slukningstemperatur eller tid kan føre til at martensitt grovt og reduserer seighet; Utilstrekkelig slukningstemperatur eller tid kan føre til ufullstendig martensittisk transformasjon, noe som påvirker hardhet og slitestyrke. Temperatur og tid: Tempering kan eliminere slukking av stress, stabilisere strukturen og justere hardhet og seighet. Høy temperatur og lang tid vil forårsake martensitt -nedbrytning, redusere hardheten og forbedre seigheten.