خلاصه فرآیند ریخته گری برای آهن داکتیل منگنز متوسط

کنترل ترکیب شیمیایی آهن داکتیل منگنز متوسط شامل نکات کلیدی زیر برای کنترل هر عنصر اصلی است:

دامنه محتوای کربن (C) به طور کلی بین 3.0 تا 3.8 ٪ کنترل می شود. هدف و تأثیر کنترل: افزایش محتوای کربن می تواند سیالیت و توانایی گرافیت چدن را بهبود بخشد ، شکل گیری توپ های گرافیتی را تقویت کند و سختی و مقاومت در برابر سایش را بهبود بخشد. با این حال ، محتوای بیش از حد کربن می تواند باعث شود گرافیت شناور شود و خصوصیات مکانیکی ریخته گری ها را کاهش دهد. اگر میزان کربن خیلی کم باشد ، تولید ساختار ریخته گری سفید آسان است و باعث می شود ریخته گری شکننده شود.

دامنه محتوای سیلیکون (SI) معمولاً بین 3.0 تا 4.5 ٪ است. هدف و تأثیر کنترل: سیلیکون یک عنصر گرافیک قوی است که می تواند توپ های گرافیتی را اصلاح کرده و قدرت و سختی چدن را بهبود بخشد. محتوای متوسط سیلیکون می تواند تمایل به ریخته گری سفید را کاهش دهد ، اما محتوای بیش از حد سیلیکون می تواند چقرمگی را کاهش داده و باعث افزایش بریت ریخته گری شود.

دامنه محتوای منگنز (منگنز): محتوای منگنز نسبتاً زیاد است ، به طور کلی بین 5 ٪ تا 9 ٪. هدف و تأثیر کنترل: منگنز می تواند قدرت ، سختی و مقاومت در برابر سایش چدن را بهبود بخشد ، ساختار آستنیت را تثبیت کند و سختگیری را افزایش دهد. با این حال ، محتوای بیش از حد منگنز می تواند منجر به وجود کاربیدهای بیشتر در ساختار ، کاهش چقرمگی و افزایش حساسیت ترک بازیگران شود.

دامنه فسفر (P) و محتوای گوگرد (S): محتوای فسفر باید تا حد ممکن کم باشد ، به طور کلی کنترل زیر 0.05 ٪ تا 0.1 ٪. میزان گوگرد معمولاً زیر 0.02 ٪ تا 0.03 ٪ کنترل می شود. هدف و تأثیر کنترل: فسفر باعث افزایش سرماخوردگی چدن ، کاهش مقاومت و عملکرد تأثیر می شود. گوگرد به راحتی منگنز سولفید را با منگنز تشکیل می دهد و باعث کاهش خواص مکانیکی چدن و افزایش تمایل به ترک خوردگی می شود.

دامنه محتوای عناصر خاکی نادر (RE) و منیزیم (MG): محتوای عناصر نادر زمین به طور کلی بین 0.02 ٪ تا 0.05 ٪ و محتوای منیزیم بین 0.03 ٪ تا 0.06 ٪ است. هدف و تأثیر کنترل: عناصر نادر زمین و منیزیم عناصر اصلی در درمان کروی هستند که می توانند گرافیت را کروی کرده و خصوصیات مکانیکی چدن را بهبود بخشند. با این حال ، محتوای بیش از حد یا ناکافی می تواند بر اثر کروی تأثیر بگذارد و منجر به مورفولوژی نامنظم توپ های گرافیتی یا کاهش میزان کروی شود.

ساختار متالوگرافی آهن داکتیل منگنز متوسط

مورفولوژی گرافیت - کروی خوب: پس از درمان کروی ، گرافیت به طور یکنواخت به شکل کروی در ماتریس توزیع می شود ، که این یک ویژگی معمولی از آهن منگنز متوسط است. گرافیت با کروی خوب می تواند به طور موثری غلظت استرس را کاهش داده ، چقرمگی و خصوصیات مکانیکی مواد را بهبود بخشد. اندازه گرافیت: اندازه کره گرافیت معمولاً نسبتاً یکنواخت است ، به طور معمول بین 20 تا 80 میکرومتر. کره های گرافیت کوچکتر می توانند به طور مساوی در ماتریس توزیع شوند ، ساختار را اصلاح کرده و قدرت و چقرمگی را بهبود بخشند.

سازمان ماتریس-

مارتنزیت: در حالت بازیگران ، آهن انعطاف پذیر منگنز متوسط اغلب حاوی مقدار مشخصی از مارتنزیت در ساختار ماتریس است. مارتنزیت ویژگی های سختی و استحکام بالا را دارد که می تواند مقاومت سایش و قدرت فشاری ریخته گری را بهبود بخشد. محتوای آن به طور کلی بین 20 تا 50 درصد است و با تنظیم ترکیب شیمیایی و فرآیند تصفیه حرارت می توان محتوای مارتنزیت را کنترل کرد.

Austenite: Austenite همچنین نسبت خاصی را در آهن انعطاف پذیر منگنز متوسط ، معمولاً بین 30 ٪ تا 60 ٪ به خود اختصاص می دهد. آستنیت از چقرمگی و انعطاف پذیری خوبی برخوردار است ، می تواند انرژی ضربه را جذب کند و مقاومت ضربه ای از ریخته گری ها را بهبود بخشد.

کاربیدها: ممکن است برخی از کاربیدها در ساختار ماتریس مانند کاربیدها ، کاربیدهای آلیاژ و غیره وجود داشته باشند. کاربیدها از سختی بالایی برخوردار هستند و در ذرات کوچک یا بلوک های موجود در ماتریس توزیع می شوند که می تواند مقاومت سایش را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. با این حال ، محتوای بیش از حد کاربید می تواند سختی ماتریس را کاهش دهد و محتوای آن به طور کلی بین 5 تا 15 ٪ کنترل می شود.

یکنواختی سازمانی - ساختار متالوگرافی ایده آل آهن داکتیل منگنز متوسط باید یکنواختی خوبی داشته باشد ، یعنی توزیع توپ های گرافیتی ، نوع و نسبت ساختار ماتریس باید در کل ریخته گری نسبتاً سازگار باشد. سازمان ناهموار می تواند باعث نوسانات عملکرد ریخته گری ها شود و باعث کاهش قابلیت اطمینان و عمر آنها شود.

چه عواملی بر ساختار متالوگرافی آهن داکتیل منگنز متوسط تأثیر می گذارد

ترکیب شیمیایی-

محتوای کربن: افزایش محتوای کربن باعث افزایش گرافیت می شود و در نتیجه افزایش تعداد و اندازه حوزه های گرافیتی ایجاد می شود. اما اگر میزان کربن خیلی زیاد باشد ، ممکن است پدیده شناور گرافیتی رخ دهد. اگر میزان کربن خیلی کم باشد ، تولید ساختار ریخته گری سفید ، که بر مورفولوژی ساختار متالوگرافی تأثیر می گذارد ، آسان است.

محتوای منگنز: منگنز عنصر اصلی آلیاژ آهن گره ای منگنز متوسط است. افزایش محتوای منگنز می تواند ثبات آستنیت را افزایش دهد ، شکل گیری مارتنزیت را ترویج کند ، سختی و مقاومت در برابر سایش را بهبود بخشد ، اما خیلی زیاد می تواند منجر به افزایش کاربیدها و کاهش سختی شود.

محتوای سیلیکون: سیلیکون یک عنصر گرافیک است و مقدار مناسب سیلیکون می تواند توپ های گرافیتی را اصلاح کرده و تمایل به لکه های سفید را کاهش دهد. اما اگر محتوای سیلیکون خیلی زیاد باشد ، محتوای مروارید موجود در ماتریس را افزایش داده و چقرمگی را کاهش می دهد.

عناصر نادر زمین و محتوای منیزیم: عناصر نادر زمین و منیزیم عناصر اصلی در درمان کروی هستند و محتوای آنها بر اثر کروی گرافیت تأثیر می گذارد. هنگامی که محتوا مناسب است ، کروی گرافیت خوب است. محتوای کافی و کروی ناقص ؛ محتوای بیش از حد ممکن است منجر به نقص ریخته گری شود.

روند ذوب

تجهیزات ذوب: تجهیزات ذوب مختلف کنترل های مختلفی در دما و یکنواختی ترکیب آهن مذاب دارد. کنترل دقیق دما و یکنواختی ترکیب خوب در ذوب کوره برقی برای به دست آوردن یک ساختار متالوگرافی خوب مفید است. فرآیند ذوب در یک کوره انفجار نیاز به کنترل دقیق نسبت بار کوره و پارامترهای ذوب دارد. کروی و درمان تلقیح: انواع ، مقادیر و روشهای درمانی عوامل کروی و تلقیح تأثیر معنی داری بر ساختار متالوگرافی دارند. مواد و تلقیح کننده های کروی مناسب می توانند کروی گرافیتی خوب ، کروی گرافیت ریز و ساختار ماتریس را بهبود بخشند.

میزان خنک کننده مواد ریخته گری: مواد ریخته گری مختلف دارای هدایت حرارتی متفاوتی هستند. به عنوان مثال ، قالب های فلزی دارای هدایت حرارتی سریع و میزان خنک کننده هستند که به راحتی می توانند ساختارهای سفید یا مارتنزیتی را در ریخته گری ها تشکیل دهند. قالب های شن و ماسه دارای هدایت حرارتی آهسته و سرعت خنک کننده هستند ، که این امر به گرافیت زدایی منجر می شود و می تواند یک ساختار مروارید مروارید یا فریت نسبتاً پایدار بدست آورد. ضخامت دیواره ریخته گری: میزان خنک کننده بسته به ضخامت دیواره ریخته گری متفاوت است. مناطق نازک به سرعت خنک می شوند و مستعد تشکیل ساختارهای سفید یا مارتنزیتیک هستند. خنک کننده در دیواره های ضخیم کند است ، گرافیت زدایی کافی است و ساختار ماتریس ممکن است به سمت مروارید یا فریت تمایل بیشتری داشته باشد. فرآیند عملیات حرارتی ، دمای خاموش و زمان: دمای و زمان خاموش کردن بر تبدیل آستنیت به مارتنزیت تأثیر می گذارد. دمای بیش از حد خاموش یا زمان می تواند باعث درشت مارتنزیت و کاهش سختی شود. دما یا زمان خاموش کردن کافی نمی تواند منجر به تحول ناقص مارتنزیتی شود ، بر سختی و مقاومت در برابر سایش تأثیر بگذارد. درجه حرارت و زمان معتدل: درجه حرارت می تواند استرس خاموش را از بین ببرد ، ساختار را تثبیت کرده و سختی و سختی را تنظیم کند. درجه حرارت با درجه حرارت بالا و مدت زمان طولانی باعث تجزیه مارتنزیت ، کاهش سختی و بهبود سختی می شود.