1. Cómo evitar grietas en piezas de acero de manganeso alto
1). Diseño estructural de piezas fundidas
Problemas estructurales, como una diferencia demasiado grande, en el grosor de la pared de las piezas de fundición, la transición inadecuada del grosor de la pared y la transición de fundiciones demasiado pequeñas son propensas a las grietas. Por lo tanto, el diseño de casting debe combinarse de cerca con el proceso de casting para evitar un diseño de casting irrazonable. Por ejemplo, puede cambiar la sección transversal "+" a una sección transversal en forma de "t", etc.
2). Diseño del proceso de fundición (incluidos varios factores de proceso y sistema de vertido)
Entre los diversos factores en el proceso de fundición, el más importante es la concesión del molde de fundición, seguido del diseño irrazonable de la caja de arena. Por ejemplo, los refuerzos de caja pueden causar grietas si obstaculizan la contracción. Por lo tanto, debe haber una cierta distancia entre los refuerzos de la caja y los moldes y los elevadores.
Si el sistema de activación está diseñado de manera incorrecta, múltiples Ingates que se introducen por separado a menudo se agrietan a la conexión con los Ingates porque obstaculizan la contracción del fundido. Debe señalarse en particular que en la entrada de la fundición, la temperatura local es alta y finalmente se solidifica. Dado que no se obtiene una alimentación insuficiente, el estrés por contracción hace que la fundición se rompa, por lo que la alimentación del ascensor generalmente se proporciona en la ingles.
3). Configuración de ascensas y enfriadores para piezas de acero de alta manganeso
La configuración de elevador de las fundiciones de acero de alto manganeso se basa en el principio de no usar elevadores superiores ordinarios, porque es fácil causar grietas al cortar los elevadores con fuego de acetileno. Por lo tanto, es mejor usar elevadores laterales y elevadores de corte fácil. Los elevadores generalmente se eliminan con un martillo. Las piezas fundidas están provistas de elevadores para alimentar las articulaciones calientes para que los moldes no produzcan cavidades de contracción y porosidad de contracción. Esta es una medida efectiva para evitar grietas internas. Sin embargo, la configuración del elevador también produce juntas calientes de contacto, y otras medidas de proceso deben coordinarse adecuadamente con ella. Si el hierro frío se usa racionalmente, puede evitar grietas internas y evitar grietas externas.
El hierro frío puede ajustar la velocidad de solidificación de cada parte de la fundición y puede hacer que los defectos del fundición se muevan. Cooperando con el elevador, puede expandir el rango de alimentación del elevador. Sin embargo, el uso inadecuado de hierro frío, como el uso de hierro frío doblado y deformado, a menudo causa grietas en la fundición debido a la velocidad de solidificación desigual dentro del rango de longitud inapropiada del hierro frío. Grandes intervalos entre planchas frías también pueden causar grietas. Las fundiciones de acero de alto manganeso son muy sensibles a esto, por lo que se debe prestar especial atención al diseño de procesos.
4). Composición química y proceso de fundición
En acero alto en manganeso, el carbono y el fósforo tienen el mayor impacto en la generación de grietas. Cuanto mayor sea el contenido de carbono, más probable es que el casting sea agrietarse.
También se debe prestar atención al impacto de la reducción y la refinación de acero fundido en grietas en fundiciones de acero de manganeso. Durante el proceso de fundición de acero de alto manganeso, la suma de FeO+MNO en la escoria debe controlarse estrictamente para no exceder el 1.2%, porque a medida que aumenta la suma de FeO+MNO en la escoria, el FeO+MNO en el acero fundido debe también aumenta. La precipitación en los límites de grano hará que el acero sea frágil.
Controlar la temperatura de vertido y la temperatura de desempaquetado también es una medida efectiva para evitar grietas en fundiciones de acero de manganeso alto. A medida que aumenta la temperatura de vertido, aumenta la tensión de contracción de la fundición. Más importante aún, los granos se vuelven gruesos y los cristales columnares son graves, lo que debilita en gran medida la resistencia del acero. Además, las fundiciones de acero de alto manganeso no deben empacarse cuando es rojo caliente, y las piezas fundidas deben estar expuestas al aire para un enfriamiento rápido. En cambio, deben enfriarse lentamente en el molde. Para fundiciones complejas, la temperatura debe reducirse a aproximadamente 200 ° C antes de ser empaquetada.
5). Proceso de tratamiento térmico
Si la diferencia de temperatura entre la temperatura del horno y la fundición es apropiada al cargar el horno es un factor importante en la ocurrencia de grietas. Después de colocar la fundición en el horno, debe calentarse uniformemente durante 1 a 1.5 horas antes de calentarse, para que el fundición pueda calentarse lentamente. La velocidad de calentamiento a baja temperatura (por debajo de 650 ° C) es la clave de las grietas. En general, la tasa de calentamiento de fundiciones más complejas no debe exceder los 50 ° C/h, de lo contrario, las fundiciones son propensas a agrietarse.
2. Cómo realizar el tratamiento térmico del acero de alto manganeso
1). Propósito del tratamiento térmico de solución sólida de las fundiciones de acero de alto manganeso resistente al desgaste:
Los carburos dentro de los granos y los límites de granos en la estructura de fundición se eliminan para obtener una estructura de austenita monofásica, lo que mejora la resistencia y la tenacidad del acero de alto manganeso y expande su alcance de aplicación. Para eliminar los carburos en su estructura asterrada, el acero debe calentarse a más de 1040 ° C y mantenerse durante un tiempo apropiado para que los carburos estén completamente disueltos en austenita monofásica, y luego se enfríen rápidamente para obtener una solución sólida austenita estructura. Este tratamiento térmico de solución también se llama tratamiento de endurecimiento de agua.
Hay una gran cantidad de carburos precipitados en la estructura de fundición del acero alto manganeso resistente al desgaste de agua, por lo que su tenacidad es baja y es fácil de romper durante el uso.
A . Temperatura del tratamiento de endurecimiento del agua
La temperatura de endurecimiento de agua depende de la composición del acero de alto manganeso. Suele ser 1050 ~ 1100 ℃. El acero de alto manganeso con alto contenido de carbono o alto contenido de aleación debe tener el límite superior de la temperatura de endurecimiento de agua, como el acero ZGMNL3 y el acero GXL20MNL7. Sin embargo, la temperatura de endurecimiento de agua excesivamente alta causará una descarburización severa de la superficie de fundición y hará que los granos de acero alto en manganeso crezcan rápidamente, lo que afecta el rendimiento del acero de alto manganeso.
B . Tasa de calefacción
El acero alto en manganeso tiene una conductividad térmica más pobre que el acero al carbono ordinario. Las fundiciones de acero de alto manganeso tienen mayor estrés y son propensos a agrietarse cuando se calientan. Por lo tanto, la velocidad de calentamiento debe determinarse de acuerdo con el grosor de la pared y la forma del fundición. En general, las fundiciones simples de paredes delgadas se pueden calentar a una velocidad más rápida, mientras que las piezas de fundición de paredes gruesas deben calentarse lentamente. Para reducir la deformación o el agrietamiento de las fundiciones durante el proceso de calentamiento, un proceso de precalentamiento a alrededor de 650 ° C a menudo se usa en producción para reducir la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de las fundiciones de paredes gruesas, fabrica la temperatura en el UNIFORME DEL HITULO, y luego elevarlo rápidamente a la temperatura de resistencia al agua.
C. Mantener el tiempo
El tiempo de retención depende principalmente del grosor de la pared del fundido para garantizar la disolución completa de los carburos en la estructura de fundición y la homogeneización de la austenita. Por lo general, el tiempo de preservación del calor se puede calcular en función del espesor de la pared de fundición de 25 mm y 1 hora de conservación de calor.
D . Enfriarse
El proceso de enfriamiento tiene un gran impacto en los indicadores de desempeño y el estado organizacional de las piezas de fundición.
Durante el tratamiento con endurecimiento del agua, la temperatura de la fundición antes de ingresar al agua debe ser superior a 950 ° C para evitar que los carburos vuelvan a precipitar.
El horno de tratamiento térmico de tipo de carrito multipropósito se utiliza para el tratamiento de endurecimiento del acero de alto manganeso. Cuando las fundiciones entran en el agua, los métodos de enfriamiento automático de la canasta colgante se usan comúnmente. El primero puede causar fácilmente la deformación de grandes partes y piezas de paredes delgadas con formas complejas, y también es difícil eliminar las piezas fundidas de la piscina después del enfriamiento. Este último es fácil de sacar los castings después de enfriar, pero la canasta colgante consume mucho dinero.
2). Tratamiento de calor térmico de desecho asado de fundiciones de acero de alto manganeso resistente al desgaste:
Para acortar el ciclo de tratamiento térmico, el calor de los residuos de la fundición se puede usar para endurecer el acero de alto manganeso. El proceso es el siguiente: la fundición se saca del molde a 1100 ~ 1180 ° C. Después de la extracción del núcleo y la limpieza de arena, la temperatura de fundición se enfriará a 900 ~ 1000 ° C, y luego se coloca en un horno calentado a 1050 ~ 1080 ° C y se mantiene durante 3 ~ 5 horas. Después de enfriamiento del agua. Este proceso de tratamiento simplifica el proceso de tratamiento térmico, pero hay ciertas dificultades en las operaciones de producción.
3). Fortalecimiento de la precipitación El tratamiento térmico de las fundiciones de acero de alto manganeso resistente al desgaste:
El propósito del tratamiento térmico de fortalecimiento de la precipitación del acero alto manganeso resistente al desgaste es obtener una cierta cantidad y tamaño de acero de manganeso alto a través del tratamiento térmico sobre la base de agregar una cantidad apropiada de elementos formadores de carburo (como molibdeno, tungsteno, Vanadio, titanio, niobio y cromo). La distribución dispersa de las partículas de segunda fase de carburo fortalece la matriz de austenita y mejora la resistencia al desgaste del acero de alto manganeso. Este método de tratamiento térmico es más costoso y el proceso es más complicado.