عملية الوقاية من الكراك في المنغنيز العالية والمعالجة الحرارية

1 .

1). التصميم الهيكلي للمسبوكات

المشكلات الهيكلية مثل الفرق الأكبر في سماكة الجدار في المسبوكات ، وانتقال سماكة الجدار غير السليم ، وانتقال فيليه صغير جدًا من المسبوكات معرضة للتشققات. لذلك ، يجب دمج تصميم الصب بشكل وثيق مع عملية الصب لتجنب تصميم الصب غير المعقول. على سبيل المثال ، يمكنك تغيير المقطع العرضي "+" إلى مقطع عرضي على شكل "T" ، إلخ.

2). تصميم عملية الصب (بما في ذلك عوامل العملية المختلفة ونظام صب)

من بين العوامل المختلفة في عملية الصب ، الأهم هو امتياز قالب الصب ، يليه التصميم غير المعقول لصندوق الرمال. على سبيل المثال ، قد تسبب تعزيزات الصندوق تشققات إذا أعاقت الانكماش. لذلك ، يجب أن تكون هناك مسافة معينة بين تعزيزات الصندوق والمسببات والنازهة.

إذا تم تصميم نظام البوابات بشكل غير صحيح ، فإن العديد من العناصر التي يتم إدخالها بشكل منفصل غالبًا ما تتساقط في الاتصال بالجيون لأنها تعيق انكماش الصب. يجب الإشارة على وجه الخصوص إلى أنه عند مدخل الصب ، تكون درجة الحرارة المحلية مرتفعة وتتصلب أخيرًا. نظرًا لعدم الحصول على التغذية غير الكافية ، فإن إجهاد الانكماش يتسبب في تكسير الصب ، لذلك يتم توفير التغذية الناهض بشكل عام في الجهاز.

3). إعدادات الناهض والبرد لعلاج الصلب المنغنيز العالي

يعتمد الإعداد الناهض على المسبوكات الصلب المنغنيز المرتفعة إلى مبدأ عدم استخدام الناهض العادي العادي ، لأنه من السهل التسبب في قطع تشققات عند قطع الناهضين مع لهب الأسيتيلين. لذلك ، من الأفضل استخدام الناهضين الجانبيين والنازذين السهل. عادة ما تتم إزالة الناهضين بمطرقة. يتم توفير المسبوكات مع الناهضين لإطعام المفاصل الساخنة بحيث لا تنتج المسبوكات تجاويف الانكماش ومسامية الانكماش. هذا مقياس فعال لمنع الشقوق الداخلية. ومع ذلك ، فإن إعداد Riser ينتج أيضًا مفاصل الاتصال الساخنة ، ويجب تنسيق تدابير العملية الأخرى بشكل صحيح معها. إذا تم استخدام الحديد البارد بعقلانية ، فإنه يمكن أن يمنع الشقوق الداخلية ومنع الشقوق الخارجية.

يمكن للحديد البارد ضبط سرعة التصلب لكل جزء من الصب ، ويمكن أن يتسبب في تحريك عيوب الصب. يتعاون مع الناهض ، يمكنه توسيع نطاق التغذية للنسر. ومع ذلك ، فإن الاستخدام غير السليم للحديد البارد ، مثل استخدام الحديد البارد المشوه ، غالبًا ما يسبب شقوقًا في الصب بسبب سرعة التصلب غير المتكافئة داخل المدى غير المناسب للحديد البارد. يمكن أن تسبب فترات كبيرة بين المكواة الباردة الشقوق. تعتبر مصبوبات الصلب المنغنيز المرتفعة حساسة للغاية لهذا ، لذلك ينبغي إيلاء اهتمام خاص للتصميم.

4). التكوين الكيميائي وعملية الصهر

في عالية من المنغنيز الصلب والكربون والفوسفور لها أكبر تأثير على توليد الكراك. كلما ارتفع محتوى الكربون ، زاد احتمال تصدع الصب.

يجب أيضًا إيلاء الاهتمام لتأثير تقليل وصقل الفولاذ المنصهر على الشقوق في مصبوبات الفولاذ المنغنيز المرتفعة. أثناء عملية الصهر من الصلب المنجنيز المرتفع ، يجب أن لا يتجاوز مجموع FEO+MNO في الخبث بصرامة لا يتجاوز 1.2 ٪ ، لأنه مع زيادة مجموع FEO+MNO في الخبث ، يجب أن يكون FEO+MNO في الصلب المنصهر زيادة أيضا. هطول الأمطار عند حدود الحبوب سيجعل الصلب هش.

يعد التحكم في درجة حرارة صب وتفريغ درجة حرارة التدبير أيضًا إجراءً فعالاً لمنع الشقوق في المسبوكات الصلب المنجنيز المرتفعة. مع زيادة درجة حرارة صب ، يزداد إجهاد الانكماش في الصب. والأهم من ذلك ، تصبح الحبوب خشنًا والبلورات العمودية خطيرة ، مما يضعف بشكل كبير قوة الفولاذ. بالإضافة إلى ذلك ، لا ينبغي تعبئة المسبوكات الصلب المنغنيز المرتفعة عندما تكون حارة حارة ، ويجب أن تتعرض المسبوكات للهواء للتبريد السريع. بدلاً من ذلك ، يجب تبريدها ببطء في القالب. بالنسبة إلى المسبوكات المعقدة ، يجب تخفيض درجة الحرارة إلى حوالي 200 درجة مئوية قبل تعبئتها.

5). عملية معالجة الحرارة

ما إذا كان الفرق في درجة الحرارة بين درجة حرارة الفرن والصب مناسب عند تحميل الفرن هو عامل مهم في حدوث الشقوق. بعد وضع الصب في الفرن ، يجب تسخينه بشكل موحد لمدة 1 إلى 1.5 ساعة قبل التسخين ، بحيث يمكن أن يسخن الصب ببطء. معدل التدفئة في درجة حرارة منخفضة (أقل من 650 درجة مئوية) هو مفتاح الشقوق. بشكل عام ، يجب ألا يتجاوز معدل التدفئة في المسبوكات الأكثر تعقيدًا 50 درجة مئوية/ساعة ، وإلا فإن المسبوكات عرضة للتكسير.

2. كيفية إجراء المعالجة الحرارية من الصلب المنجنيز العالي

1). الغرض من المعالجة الحرارية للحل الصلبة من مصبوبات الصلب المنغنيز عالية المقاومة للبلى:

يتم القضاء على الكربيد داخل الحبوب وحدود الحبوب في هيكل الممثلين للحصول على هيكل أوستنيت أحادي الطور ، مما يحسن قوة وصباقة الفولاذ المنغنيز العالي وتوسيع نطاق التطبيق. للتخلص من الكربيد في هيكله الصبغ ، يجب تسخين الفولاذ إلى أعلى من 1040 درجة مئوية ومستحوذ عليه لوقت مناسب حتى يتم إذابة الكربيدات تمامًا في أوستنيت أحادية الطور ، ثم يتم تبريدها بسرعة للحصول على محلول صلب أوستنيت بناء. وتسمى المعالجة الحرارية هذا الحل أيضًا معالجة المياه.

هناك عدد كبير من الكربيد المترسبة في الهيكل المصبوب من الفولاذ المنجنيز المرتفع المقاوم للبلى بالماء ، وبالتالي فإن صلابته منخفضة ويسهل كسره أثناء الاستخدام.

أ . درجة حرارة المعالجة المتشددة للماء

تعتمد درجة حرارة تشديد المياه على تكوين الصلب المنجنيز العالي. وعادة ما يكون 1050 ~ 1100 ℃. يجب أن يكون لدى الصلب المنجنيز المرتفع مع محتوى عالي الكربون أو محتوى عالي السبائك الحد الأقصى لدرجة حرارة تشديد الماء ، مثل الصلب ZGMNL3 والصلب GXL20MNL7. ومع ذلك ، فإن ارتفاع درجة حرارة تشديد المياه المرتفعة بشكل مفرط سيؤدي إلى حدوث خلل شديد في سطح الصب ويتسبب في نمو الحبوب من الفولاذ المنجنيز العالي بسرعة ، مما يؤثر على أداء الفولاذ المنجنيز العالي.

ب . معدل التدفئة

ارتفاع الفولاذ المنغنيز لديه الموصلية الحرارية الأكثر ضعفا من الصلب الكربوني العادي. تصبغات الصلب المنجنيز العالية لديها إجهاد أكبر وعرضة للتصدع عند تسخينها. لذلك ، يجب تحديد معدل التدفئة وفقًا لسمك الجدار وشكل الصب. بشكل عام ، يمكن تسخين المسبوكات البسيطة ذات الجدران الرقيقة بمعدل أسرع ، في حين يجب تسخين المسبوكات ذات الجدران الكثيفة ببطء. من أجل تقليل تشوه أو تكسير المسبوكات أثناء عملية التدفئة ، غالبًا ما يتم استخدام عملية التسخين المسبق عند حوالي 650 درجة مئوية في الإنتاج لتقليل اختلاف درجة الحرارة بين المسبوكات السميكة وخارجها ، وجعل درجة الحرارة في فرن موحد ، ثم رفعه بسرعة إلى درجة حرارة صلابة الماء.

ج . الحفاظ على الوقت

يعتمد وقت التمسك بشكل أساسي على سماكة الجدار في الصب لضمان الانحلال التام للكربود في بنية المصبوب وتجانس الأوستينيت. عادةً ما يمكن حساب وقت الحفاظ على الحرارة بناءً على سمك جدار الصب البالغ 25 ملم و 1 ساعة من الحفاظ على الحرارة.

د . ترطيب

عملية التبريد لها تأثير كبير على مؤشرات الأداء والحالة التنظيمية للمسبوكات.

أثناء معالجة المياه المتشددة ، يجب أن تكون درجة حرارة الصب قبل دخول الماء أعلى من 950 درجة مئوية لمنع إعادة تحديد الكرنب.

يتم استخدام فرن المعالجة الحرارية من نوع العربات متعددة الأغراض لتلقي المعالجة الصلب من الفولاذ المنجنيز العالي. عندما تدخل المسبوكات إلى الماء ، يتم استخدام طرق التبريد التلقائي أو تعليق سلة معلقة بشكل شائع. يمكن أن يتسبب الأول بسهولة في تشوه الأجزاء الكبيرة والأجزاء الرقيقة ذات الجدران ذات الأشكال المعقدة ، كما أنه من الصعب أيضًا إخراج المسبوكات من المسبح بعد التبريد. هذا الأخير سهل إخراج المسبوكات بعد التبريد ، لكن السلة المعلقة تستهلك الكثير من المال.

2). معالجة حرارة حرارة النفايات الصاخبة من مصبوبات الصلب المنغنيز المرتفع المقاومة للبلى:

من أجل تقصير دورة المعالجة الحرارية ، يمكن استخدام حرارة الهدر في الصب لتصدّر الفولاذ المنغنيز العالي. العملية على النحو التالي: يتم إخراج الصب من القالب في 1100 ~ 1180 درجة مئوية. بعد الإزالة الأساسية وتنظيف الرمال ، يُسمح لدرجة حرارة الصب بالتبريد إلى 900 ~ 1000 درجة مئوية ، ثم وضعت في فرن يتم تسخينه إلى 1050 ~ 1080 درجة مئوية ويحتفظ به لمدة 3 ~ 5 ساعات. بعد تبريد الماء. تعمل عملية المعالجة هذه على تبسيط عملية معالجة الحرارة ، ولكن هناك بعض الصعوبات في عمليات الإنتاج.

3). هطول الأمطار تعزيز المعالجة الحرارية من الصلب المنغنيز المرتفع المقاوم للارتداء:

الغرض من معالجة حرارة تقوية هطول الأمطار من الصلب المنجنيز المرتفع المقاوم للارتداء هو الحصول على كمية معينة وحجم من الصلب المنجنيز العالي من خلال المعالجة الحرارية على أساس إضافة كمية مناسبة من العناصر المكونة للكربيد (مثل الموليبدينوم ، التنغستن ، الفاناديوم ، التيتانيوم ، النيوبيوم والكروم). يعزز التوزيع المشتت لجزيئات المرحلة الثانية من كربيد مصفوفة الأوستينيت ويحسن مقاومة التآكل من الفولاذ المنجنيز العالي. طريقة المعالجة الحرارية هذه أكثر تكلفة والعملية أكثر تعقيدًا.