چگونه می توان حالت ریخته گری و ساختار متالوگرافی 45 # ریخته گری فولادی را پس از عملیات حرارتی کنترل کرد؟

ساختار متالوگرافی 45 # فولاد ریخته گری در شرایط مختلف عملیات حرارتی در حالت ریخته گری متفاوت است.

بنابراین ، چگونه می توانیم حالت ریخته گری و ساختار متالوگرافی 45 ریخته گری فولادی را پس از عملیات حرارتی هنگام تولید آنها کنترل کنیم؟ کنترل خوب از هر دو فرآیند ریخته گری و فرآیند عملیات حرارتی ، با هدف بدست آوردن یک ساختار یکنواخت ، ریز و بی ضرر برای برآورده کردن نیازهای عملکرد نهایی (قدرت ، سختی ، سختی و غیره) لازم است.

موارد زیر استراتژی های کنترل کلیدی است:

1 jontructure ساختار بازیگران را کنترل کنید (یک پایه محکم برای عملیات حرارتی بعدی)

1. پارامترهای فرآیند ریخته گری را بهینه کنید: دمای ریختن: ضمن اطمینان از ظرفیت پر کردن ، سعی کنید تا حد امکان دمای ریختن را کاهش دهید. دمای ریختن بیش از حد می تواند به اندازه دانه درشت منجر شود. منطقه کریستال ستونی گسترش می یابد. تمایل به تفکیک را افزایش دهید. شکل گیری سازمان WEI را ارتقا دهید. نرخ خنک کننده: سرعت خنک کننده را تسریع کنید: این هسته اصلی تصفیه ریزساختار AS است. سرعت خنک کننده سریعتر می تواند رشد دانه را سرکوب کند ، تفکیک را کاهش دهد و از تشکیل ساختار ویبول جلوگیری کند یا حتی از آن جلوگیری کند. روش: از قالب های فلزی یا قالب های فلزی پوشیده از ماسه به جای قالب های ماسه ای خالص استفاده کنید. آهن سرد را در قسمت ضخیم ریخته گری قرار دهید. بهینه سازی طراحی قالب (مانند یکنواختی ضخامت دیوار و کاهش صرفه جویی در گرما). مواد مدل سازی را با هدایت حرارتی خوب انتخاب کنید. دمای قالب را کنترل کنید. خنک کننده یکنواخت: از تفاوت های قابل توجهی در میزان خنک کننده بین قسمت های مختلف ریخته گری جلوگیری کنید ، که می تواند منجر به سازمان ناهموار و استرس داخلی شود. به طور معقول سیستم ریختن و بالابر و چیدمان آهن سرد را طراحی کنید.

2. درمان تلقیح/اصلاح: اگرچه 45 فولاد به طور معمول مانند چدن تلقیح نمی شود ، در موارد خاص می توان عناصر آلیاژی ردیابی (مانند وانادیوم V ، تیتانیوم TI ، Niobium NB) یا عناصر نادر زمین را برای درمان پالایشگاه دانه اضافه کرد. این عناصر ترکیبات نقطه ذوب بالا (مانند کاربیدها و نیتریدها) را تشکیل می دهند که به عنوان هسته هسته ناهمگن عمل می کنند و باعث تقویت پالایش دانه می شوند. کنترل دقیق مقدار و فرآیند اضافی لازم است.

3. خلوص فولاد مذاب را کنترل کنید: دفع اکسیداسیون کافی: اتخاذ فرآیندهای معقول دفع اکسیداسیون (مانند دفع اکسیداسیون بارش+انتشار دی اکسیداسیون انتشار) برای کاهش میزان اکسیژن محلول در فولاد مذاب ، کاهش اجزاء FEO و آغوش مرز دانه حاصل. اکسید کننده های متداول شامل آهن منگنز ، آهن سیلیکون و آلومینیوم است. پالایش: در صورت اجازه شرایط ، پالایش خارجی (مانند همزن آرگون) را برای کاهش بیشتر گاز (O ، H ، N) و محتوای ورود به سیستم انجام دهید. فولاد مذاب خالص برای به دست آوردن متراکم تر ، نقص کمتری و به طور یکنواخت به عنوان ریزساختار ریخته گری مفید است. کنترل محتوای S و P: S مستعد تشکیل FES یا (منگنز ، آهن) است ، و نقطه ذوب کم در مرزهای دانه تشکیل می دهد و تمایل به ترک خوردگی گرم و وخیم شدن را افزایش می دهد. P باعث افزایش شرارت سرد می شود. باید تلاش شود تا محتوای S و P به حد پایین مورد نیاز استاندارد کاهش یابد. 4. بهینه سازی طراحی قالب: گره های گرما را کاهش داده و از قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در دمای بالا جلوگیری کنید ، که می تواند منجر به دانه های درشت و تفکیک شود. اطمینان از استحکام متوالی یا جامد سازی همزمان برای کاهش نقص مانند انقباض و تخلخل ، که اغلب منجر به ریزساختار غیر طبیعی در این مناطق نقص می شود.

2 、 عملیات حرارتی معمولی برای 45 قطعات فولادی فولادی در حال عادی شدن است ، و گاهی اوقات عادی سازی و با توجه به نیازهای لازم برای کنترل سازمان پس از عملیات حرارتی انجام می شود (هسته در حال عادی سازی درمان است). هدف از بین بردن نقص در ریزساختار بازیگران AS و به دست آوردن یک ساختار یکنواخت و ریز مروارید+فریت است.

1. درمان عادی سازی (مهمترین):

دمای گرمایش: معمولاً بین 30-50 ℃ بالاتر از AC انتخاب می شود. برای 45 فولاد ، AC ∝ حدود 780 ℃ است ، بنابراین دامنه دمای عادی سازی به طور کلی بین 850-880 است. هدف: برای به طور کامل آستنیت (gamify) ساختار بازیگران ، ساختار اصلی را به عنوان ساختار بازیگران (مانند ساختار ویبول ، دانه های درشت و مناطق تفکیک ترکیبی) از بین ببرید و آستنیت یکنواخت را بدست آورید. کنترل: دمای پایین ، آستنیتاسیون ناقص ، باقیمانده به عنوان ساختار بازیگران. دمای بیش از حد منجر به رشد قابل توجهی از دانه های آستنیت می شود و در نتیجه ریزساختار درشت پس از عادی سازی می شود. زمان عایق: باید اطمینان حاصل شود که ریخته گری به طور کامل سوزانده شده و ترکیب آستنیت اساساً یکنواخت است. مبنای محاسبه: معمولاً بر اساس ضخامت مؤثر ریخته گری (مانند 1.5-2.0 دقیقه در میلی متر) محاسبه می شود. کنترل: مدت زمان بسیار کوتاهی ، آستنیت ناقص قلب ؛ اگر زمان بیش از حد طولانی باشد ، ممکن است اکسیداسیون و ترشح سازی را افزایش دهد و ممکن است اندازه دانه رشد کند. برای بازیگران با تفکیک دندریتیک ، ممکن است مدت زمان کمی طولانی تر طول بکشد تا اجزای آن به طور مساوی پراکنده شوند. روش خنک کننده: خنک کننده در هوای جریان استاتیک یا اجباری. هدف: برای به دست آوردن مروارید ظریف (ساختار شبه اتکتوئید) و دانه های فریت ظریف تر از آنیل شدن. کنترل: میزان خنک کننده باید یکنواخت و سازگار باشد. اجتناب کنید: خنک شدن خیلی سریع (مانند باد بیش از حد): ممکن است باعث شود مقدار کمی از ساختار غیر تعادل (مانند باینیت یا حتی مارتنزیت) در ناحیه دیواره نازک ظاهر شود و باعث افزایش سختی و شستشو می شود. خنک کننده آهسته (مانند انباشت بیش از حد متراکم): اثر عادی سازی را از دست می دهد ، و ساختار درشت می شود و به حالت آنیل شده نزدیک می شود. اطمینان حاصل کنید که ریخته گری ها فضای کافی در خارج از کوره برای اتلاف گرما دارند. عملکرد اصلی عادی سازی از بین بردن دانه های درشت ، دانه های ستونی و ساختار ویبول در ساختار ساختار بازیگران است. اندازه دانه را اصلاح کرده و به ساختار یکنواخت برسید. استرس داخلی را از بین ببرید (تا حدی). عملکرد برش را بهبود بخشید. در آینده ساختار اصلی بهتری را برای خاموش کردن و خویشاوند احتمالی فراهم کنید.

2. درمان آنیلایی

ساختار متالوگرافی 45 # فولاد ریخته گری پس از درمان آنیل در مقایسه با ساختار بازیگران AS ، یکنواخت تر و پایدار است ، که عمدتا از قسمت های زیر تشکیل شده است: مروارید ، که جزء اصلی ساختار آنیل شده است و دارای یک ساختار لایه ای یا ورق مانند است که از فریت و سیمانیت یکنواخت متناوب تشکیل شده است. در طی فرآیند بازپخت ، فاصله بین لایه مروارید یکنواخت تر است و توزیع منظم تر است که به بهبود سختی و عملکرد پردازش مواد کمک می کند. فریت: در بلوک یا شبکه کوچک در اطراف مروارید یا در مرزهای دانه توزیع می شود. در مقایسه با حالت چاشنی AS ، فریت آنیل شده دارای یک مورفولوژی منظم تر ، مقدار و توزیع یکنواخت تر است و باعث کاهش اثرات جانبی فریت درشت یا شبکه ای می شود که ممکن است در حالت AS بازیگر بر عملکرد وجود داشته باشد. عملکرد اصلی آنیل ، از بین بردن استرس ریخته گری ، اصلاح اندازه دانه و بهبود یکنواختی ریزساختار است. بنابراین ، در ساختار فولادی 45 # ریخته گری ، سازه های ضعیف مانند ساختار ویبول در اصل از بین می روند و تأثیر نقص ریخته گری (مانند شل بودن) نیز به دلیل تراکم ساختار تضعیف می شود. عملکرد کلی برای پردازش یا استفاده بعدی مناسب تر است.

3. درمان معتدل: برای 45 ریخته گری فولادی معمولی ، پس از عادی سازی ، بیشترین نیازهای عملکرد معمولاً بدون مزاج قابل برآورده شدن است. میزان خنک کننده عادی سازی برای ایجاد استرس قابل توجه قابل توجهی کافی نیست. موقعیت هایی که نیاز به مزاج دارند: برای ریخته گری هایی که به ثبات ابعادی بسیار بالایی نیاز دارند ، درجه حرارت با دمای پایین (150-20 ℃) می تواند استرس باقیمانده را از بین ببرد. ساختار ریخته گری به ویژه پیچیده است و در طی مراحل خنک کننده عادی ، استرس موضعی بیش از حد وجود دارد (حتی اگر مارتنزیت تولید نشود). کنترل نادرست نرخ خنک کننده عادی منجر به ظهور مقدار کمی مارتنزیت سخت و شکننده یا باینیت در مناطق محلی ، به ویژه در گوشه های نازک و تیز می شود. درجه حرارت پایین (200-300 ℃) برای کاهش سختی و شجاعت آن مورد نیاز است. دمای درجه حرارت: به طور کلی 150-300 ℃ (درجه حرارت کم دم). زمان عایق: برای اطمینان از نفوذ گرما با ضخامت (به عنوان مثال 1-2 ساعت در اینچ) محاسبه می شود. خنک کننده: خنک کننده هوا. 3 、 اقدامات کنترل که در کل فرآیند 1 کنترل ترکیب دقیق انجام می شود: اطمینان حاصل کنید که عناصر اصلی مانند C ، MN ، Si و غیره در محدوده استاندارد هستند (مانند GB/T 11352 یا ASTM A27/A27M). نوسان محتوای کربن به طور مستقیم بر نسبت و خواص مروارید و فریت در ساختار نهایی تأثیر می گذارد. محتوای عناصر مضر S و P. را به شدت کنترل کنید تا محتوای عناصر باقیمانده (مانند CR ، Ni ، Cu ، MO و غیره) را کنترل کنید تا از افزایش غیر منتظره آنها در نقطه انتقال فاز و ریزساختار جلوگیری شود. 2. بازرسی و بازخورد متالوگرافی: به عنوان بازرسی ریخته گری: نمونه برداری در مکان های مهم برای بررسی موارد جدی مانند اندازه دانه درشت ، ساختار ویبول و اجزاء غیر فلزی بیش از حد انجام می شود. بازخورد به موقع برای تنظیم فرآیند ریخته گری ارائه شده است. بازرسی پس از عملیات حرارتی: این مهمترین مرحله است. پس از عملیات حرارتی نهایی (معمولاً در حالت عادی شده یا حالت عادی+حالت خنک شده) ، نمونه ها باید از بدن ریخته گری یا بلوک تست متصل شده برای معاینه متالوگرافی گرفته شوند: نوع ریزساختار باید به طور یکنواخت توزیع شود+فریت چند ضلعی (گاهی اوقات فریت در یک مش در امتداد مرزهای دانه آستنیت اصلی توزیع می شود). مجاز به ساختار بازیگران باقیمانده ، ساختار ویبول ، مقدار زیادی از باینیت یا مارتنزیت نیست. اندازه دانه: درجه اندازه دانه آستنیت را ارزیابی کنید (معمولاً به 5-8 درجه یا ظریف تر نیاز دارد). اجزاء غیر فلزی: رتبه بندی در محدوده واجد شرایط کنترل می شود. آزمایش عملکرد: با آزمایش عملکرد مکانیکی (قدرت کششی ، قدرت عملکرد ، کشیدگی ، انرژی ضربه ، سختی) همکاری کنید تا بررسی کنید که آیا کنترل سازمانی به اهداف عملکرد مورد انتظار می رسد یا خیر. خلاصه نقاط کنترل: 1. به عنوان بنیاد بازیگران: ریخته گری فوق العاده گرم+خنک کننده سریع و یکنواخت → به دست آوردن یک ساختار بازیگران نسبتاً کوچک ، یکنواخت و بدون نقص. 2. عملیات حرارتی هسته (عادی سازی): دمای دقیق: AC ∝+30 ~ 50 ℃ (850-880 ℃) → Austenitization را بدون رشد کامل کنید. زمان کافی: سوزش کامل+خنک کننده یکنواخت اجزای سازنده ؛ مناسب: خنک کننده هوای یکنواخت → بدست آوردن مروارید ریز+فریت. 3. درجه حرارت لازم: فقط برای تسکین استرس یا درمان ساختارهای غیر تعادل موضعی (درجه حرارت درجه حرارت پایین) استفاده می شود.

مواد تشکیل دهنده خالص: کم در S و P ، کاملاً دفع اکسیژن.

5. بازرسی دقیق: ساختار متالوگرافی و خصوصیات مکانیکی مواد AS و تحت درمان با گرما معیارهای ارزیابی نهایی است.

با کنترل سیستماتیک مراحل فوق ، می توان اطمینان حاصل کرد که 45 ریخته گری فولادی پس از عملیات حرارتی ، ساختار ریخته گری ایده آل و ساختار متالوگرافی را به دست می آورند و از این طریق نیازهای عملکرد خدمات خود را برآورده می کنند. ** معاینه متالوگرافی وسیله نهایی برای تأیید اثربخشی کلیه کنترل های فرآیند است.