Samenvatting van het gietproces voor ductiel ijzer van gemiddeld mangaan

De chemische samenstellingsregeling van het ductiel ijzer van gemiddeld mangaan omvat de volgende sleutelpunten voor het regelen van elk belangrijk element:

Het bereik van het koolstof (C) -gehalte wordt in het algemeen gecontroleerd tussen 3,0% en 3,8%. Controledoel en impact: het toenemende koolstofgehalte kan de vloeibaarheid en grafitisatievermogen van gietijzer verbeteren, de vorming van grafietballen bevorderen en de hardheid en slijtvastheid verbeteren. Overmatig koolstofgehalte kan er echter voor zorgen dat grafiet de mechanische eigenschappen van gietstukken drijft en vermindert; Als het koolstofgehalte te laag is, is het gemakkelijk om een witte gegoten structuur te produceren, waardoor het gieten bros wordt.

Het bereik van siliciumgehalte (SI) ligt meestal tussen 3,0% en 4,5%. Controledoel en impact: silicium is een sterk grafiterend element dat grafietballen kan verfijnen en de sterkte en taaiheid van gietijzer kan verbeteren. Matig siliciumgehalte kan de neiging van witte gieten verminderen, maar overmatig siliciumgehalte kan de taaiheid verminderen en de brosheid van gietstukken vergroten.

Mangaan (MN) inhoudsbereik: Mangaangehalte is relatief hoog, in het algemeen tussen 5% en 9%. Controledoel en impact: mangaan kan de sterkte, hardheid en slijtvastheid van gietijzer verbeteren, de austenietstructuur stabiliseren en de hardbaarheid vergroten. Overmatig mangaangehalte kan echter leiden tot de aanwezigheid van meer carbiden in de structuur, de taaiheid verminderen en de scheurgevoeligheid van gietstukken vergroten.

Het bereik van fosfor (P) en zwavel (s) gehalte: het fosforgehalte moet zo laag mogelijk zijn, in het algemeen geregeld onder 0,05% tot 0,1%; Het zwavelgehalte wordt meestal geregeld onder 0,02% tot 0,03%. Controledoel en impact: fosfor verhoogt de koude brosheid van gietijzer, vermindert de taaiheid en de impactprestaties; Zwavel vormt gemakkelijk sulfide -mangaan -insluitsels met mangaan, waardoor de mechanische eigenschappen van gietijzer worden verminderd en de neiging tot heet kraken vergroot.

Het inhoudsbereik van zeldzame aardelementen (RE) en magnesium (mg): het gehalte aan zeldzame aardelementen ligt in het algemeen tussen 0,02% en 0,05% en het magnesiumgehalte ligt tussen 0,03% en 0,06%. Controledoel en invloed: zeldzame aardelementen en magnesium zijn belangrijke elementen bij de sferoïdisatiebehandeling, die grafiet kunnen sferoïden en de mechanische eigenschappen van gietijzer kunnen verbeteren. Overmatig of onvoldoende gehalte kan echter het sferoïdisatie -effect beïnvloeden, wat leidt tot onregelmatige morfologie van grafietballen of een afname van de sferoïdisatiesnelheid.

Metallografische structuur van medium mangaan ductiel ijzer

Grafietmorfologie - Goede sferoïdisatie: na sferoïdisatiebehandeling wordt grafiet uniform verdeeld in een bolvormige vorm in de matrix, wat een typisch kenmerk is van ductiel ijzer van gemiddeld mangaan. Grafiet met goede sferoïdisatie kan de stressconcentratie effectief verminderen, de taaiheid en mechanische eigenschappen van het materiaal verbeteren. Grafietgrootte: de grootte van grafietbollen is meestal relatief uniform, meestal tussen 20 en 80 μm. Kleinere grafietbollen kunnen gelijkmatiger worden verdeeld in de matrix, de structuur verfijnen en de sterkte en taaiheid verbeteren.

Matrixorganisatie-

Martensite: In de As Cast -toestand bevat medium mangaan ductiel ijzer vaak een bepaalde hoeveelheid martensiet in de matrixstructuur. Martensite heeft de kenmerken van hoge hardheid en hoge sterkte, die de slijtvastheid en druksterkte van gietstukken kunnen verbeteren. Het gehalte ervan ligt in het algemeen tussen 20% en 50% en het gehalte aan martensiet kan worden geregeld door de chemische samenstelling en warmtebehandelingsproces aan te passen.

Austenite: Austenite is ook goed voor een bepaald deel van het ductiel ductiel ijzer van gemiddeld mangaan, meestal tussen 30% en 60%. Austenite heeft een goede taaiheid en plasticiteit, kan de impactsenergie absorberen en de impactweerstand van gietstukken verbeteren.

Carbiden: Er kunnen ook sommige carbiden in de matrixstructuur zijn, zoals carbiden, legeringscarbiden, enz. Carbiden hebben een hoge hardheid en worden verdeeld in kleine deeltjes of blokken in de matrix, die de slijtvastheid van gietstukken aanzienlijk kunnen verbeteren. Overmatig carbide -gehalte kan echter de taaiheid van de matrix verminderen en de inhoud ervan wordt over het algemeen gecontroleerd tussen 5% en 15%.

Organisatie -uniformiteit - De ideale metallografische structuur van middellange mangaan ductiel ijzer zou een goede uniformiteit moeten hebben, dat wil zeggen de verdeling van grafietballen, het type en het aandeel van de matrixstructuur moeten tijdens het gieten relatief consistent zijn. Ongelijke organisatie kan schommelingen veroorzaken in de uitvoering van gietstukken, waardoor hun betrouwbaarheid en levensduur worden verminderd.

Welke factoren beïnvloeden de metallografische structuur van middellange mangaan ductiel ijzer

Chemische samenstelling-

Koolstofgehalte: een toename van het koolstofgehalte bevordert grafitisatie, wat resulteert in een toename van het aantal en de grootte van grafietbonnen. Maar als het koolstofgehalte te hoog is, kan grafiet drijvend fenomeen optreden; Als het koolstofgehalte te laag is, is het gemakkelijk om een witte gegoten structuur te produceren, wat de morfologie van de metallografische structuur beïnvloedt.

Mangaangehalte: Mangaan is het belangrijkste legeringselement van medium mangaan nodulair gietijzer. Het verhogen van het mangaangehalte kan de stabiliteit van de austeniet vergroten, de vorming van de martensiet bevorderen, de hardheid verbeteren en de weerstand slijtage, maar te hoog kan leiden tot een toename van carbiden en een afname van de taaiheid.

Siliciumgehalte: silicium is een grafiterend element en een geschikte hoeveelheid silicium kan grafietballen verfijnen en de neiging tot witte vlekken verminderen. Maar als het siliciumgehalte te hoog is, zal het het pearlite -gehalte in de matrix verhogen en de taaiheid verminderen.

Zeldzame aardelementen en magnesiumgehalte: zeldzame aardelementen en magnesium zijn belangrijke elementen bij de behandeling met sferoïdisatie en hun gehalte beïnvloedt het grafietferoïdisatie -effect. Wanneer de inhoud geschikt is, is grafietferoïdisatie goed; Onvoldoende inhoud en onvolledige sferoïdisatie; Overmatige inhoud kan leiden tot gietdefecten.

Smeltproces

Smeltapparatuur: verschillende smeltapparatuur heeft verschillende bedieningselementen op de temperatuur- en samenstellingsuniformiteit van gesmolten ijzer. Nauwkeurige temperatuurregeling en goede samenstellingsuniformiteit bij het smelten van elektrische oven zijn gunstig voor het verkrijgen van een goede metallografische structuur; Het smeltproces in een hoogoven vereist strikte controle over de oven -ladingsverhouding en smeltparameters. Sferoidisatie en inoculatiebehandeling: de typen, hoeveelheden en behandelingsmethoden voor sferoïde en inoculatie -middelen hebben een significante impact op de metallografische structuur. Geschikte sferoïde middelen en inoculanten kunnen zorgen voor een goede grafietferoïdisatie, fijne grafietferoïdisatie en de matrixstructuur verbeteren.

Koelsnelheid van gietmaterialen: verschillende gietmaterialen hebben verschillende thermische geleidbaarheid. Metaalvormen hebben bijvoorbeeld een snelle thermische geleidbaarheid en koelsnelheden, die gemakkelijk witte of martensitische structuren in gietstukken kunnen vormen; Zandvormen hebben een langzame thermische geleidbaarheid en koelsnelheid, die bevorderlijk is voor grafitisatie en een relatief stabiele pearliet- of ferrietmatrixstructuur kunnen verkrijgen. Wanddikte van gieten: de koelsnelheid varieert afhankelijk van de dikte van de gietmuur. Dunne ommuurde gebieden koelen snel af en zijn vatbaar voor het vormen van witte of martensitische structuren; De koeling bij dikke wanden is langzaam, grafitisatie is voldoende en de matrixstructuur kan meer schuin zijn naar pearliet of ferriet. Warmtebehandelingsproces, blussen temperatuur en tijd: het blussen van temperatuur en tijd beïnvloeden de transformatie van austeniet naar martensiet. Overmatige blustemperatuur of tijd kan ertoe leiden dat martensiet grof wordt en de taaiheid verminderen; Onvoldoende blustemperatuur of tijd kan leiden tot onvolledige martensitische transformatie, wat de hardheid en slijtvastheid beïnvloedt. Temperatuur en tijd temperatuur: temperen kan een blusspanning elimineren, de structuur stabiliseren en hardheid en taaiheid aanpassen. Hoge temperatietemperatuur en lange tijd zullen martensiete ontleding veroorzaken, de hardheid verminderen en de taaiheid verbeteren.