Hogyan készítsünk nagy szilárdságú szürkeöntvény alkatrészeket nemesfémek, például ötvözetek hozzáadása nélkül?

A HT300 nagy szilárdságú szürkeöntvény ötvözés nélküli előállításának részletes folyamata

1. fázis: Hozzávalók és olvasztás – Az alapozás

1. Válogatott kemenceanyagok: nyersvas: nagy tisztaságú nyersvas vagy jó minőségű öntöttvas kerül felhasználásra, amelyre jellemző az alacsony nyomelemtartalom (pl. Ti, V, As, Sb stb.). Ezek a nyomelemek megzavarhatják a grafit morfológiáját, ami nem kedvez a szilárdság növelésének. A vastömb méretének egyenletesnek kell lennie. Acélhulladék: Az adagolás arányát jelentősen növelni kell, ez általában a kemence töltetének 30-40%-át teszi ki. Az alacsony szén-dioxid-kibocsátású, alacsony kéntartalmú tiszta acélhulladék, például sajtolóalkatrészek, szénacél hulladékok stb. használata célja a szén és a szennyeződések hígítása az olvadt vasban. Újrahasznosított anyagok: A stabil összetétel biztosítása érdekében használjon azonos márkájú idomokat és öntvényeket. Szigorúan ellenőrizze arányát és tisztaságát, hogy elkerülje a túl sok szennyeződés bejutását. 2. Az összetevők pontos kiszámítása: Alapötlet: Alacsony szén-dioxid-egyenérték. A cél a szén-egyenérték (CE) szigorú szabályozása egy szűk 3,8% és 4,0% közötti tartományban. Szén (C): A célérték 2,9% -3,2% között van beállítva. Csökkenti a széntartalmat a nagy mennyiségű acélhulladék révén. Szilícium (Si): A kezdeti szilíciumot a kemencében 1,2-1,5%-ra szabályozzuk, elegendő növekményes teret hagyva a későbbi inkubációs kezeléshez. A mangán (Mn) és a kén (S) egyensúlya kulcsfontosságú. A cél a kéntartalom szabályozása 0,07% és 0,12% között, majd a hozzáadott mangán mennyiségének kiszámítása a következő képlet szerint: Mn% ≈ 1,7 × S%+0,3%. Ez alapján a mangántartalom általában 0,8% és 1,0% között van. Ez biztosítja a jótékony MnS vegyületek képződését és elősegíti a perlit képződését. Foszfor (P): Szigorúan 0,08% alá kell korlátozni, mivel a foszfor csökkentheti az öntöttvas szívósságát és szilárdságát. 3. Magas hőmérsékletű olvasztás: Az olvasztáshoz közepes frekvenciájú indukciós kemencét használnak az egyenletes összetétel és a pontos hőmérsékletszabályozás biztosítása érdekében. A csapolási hőmérsékletnek 1520 ℃ felett kell lennie. A magas hőmérsékletű olvasztás célja az olvadt vas gáz (hidrogén, nitrogén) tartalmának teljes csökkentése. A nem fémes zárványokat teljesen lebegtetjük, hogy tiszta olvadt vasat kapjunk. Biztosítson elegendő hőtartalékot a későbbi feldolgozáshoz és öntéshez.

2. fázis: Kemence előtti kezelés és öntés – pontos szabályozás

1. A kemence komponenseinek gyors elemzése és beállítása: Vegyünk vasfolyadékmintákat spektrális vagy termikus elemzéshez, hogy gyorsan megkapjuk a tényleges C, Si, Mn, P és S tartalmat. Finomhangoljuk az eredményeket, hogy minden elem a célablakon belül legyen, különösen a szén-egyenérték. 2. Hatékony inkubációs kezelés: Ez az egész folyamat lelke. Alacsony szén-dioxid-kibocsátású ekvivalens körülmények között az olvadt vas rendkívül hajlamos a fehérpenész kialakulására, ezért szükséges a fehérpenész eltávolítása és a grafit finomítása erős oltással. Az oltószerek kiválasztása: Válasszon olyan oltóanyagokat, amelyek erősen ellenállnak a bomlásnak és a gócképző képességnek, mint például a stroncium (Sr) - ferroszilícium tartalmú vagy bárium (Ba) - tartalmú ferroszilícium. Inkubálási folyamat: Az áramlásos inokulációs módszer alkalmazása. Abban a pillanatban, amikor az olvadt vas az üstből a kiöntőcsészébe folyik, egy erre a célra szolgáló oltóadagolót használnak a 0,2-0,7 mm-es részecskeméretű oltóanyagok egyenletes hozzáadására az olvadt vas áramlásához. Adalék mennyisége: 0,3-0,5% (az olvadt vas tömegére vonatkoztatva) szabályozott. Hatás: Azonnali inkubációval az olvadt vas megszilárdulása előtt nagy mennyiségű grafitkristály magot lehet biztosítani, ezáltal A-típusú grafitot kapunk (finom pelyhek, egyenletes eloszlás), és hatékonyan megakadályozzuk a cementit megjelenését a széleken. A grafit finomítása közvetlenül a mátrix-perlit finomodásához vezet. 3. Öntés és hűtés szabályozása: Öntési hőmérséklet: A megfelelő töltet biztosítása érdekében alacsonyabb öntési hőmérsékletet alkalmazunk, általában 1320 ℃ és 1350 ℃ között. Az alacsony hőmérsékletű öntés növeli az alulhűtést és finomítja az eutektikus klasztereket. Öntési eljárás: Az előnyben részesített módszer a homokborítású vasöntés, amely a leghatékonyabb technika a nagy szilárdság elérésére. Külső formának használjon fém (vas típusú) formát, amelynek munkafelületét 4-8 milliméter vastag homokbéléssel fedje le. Ez a folyamat nagymértékben javíthatja a hűtési sebességet és kikényszerítheti az olvadt vas gyors megszilárdulását. A gyors hűtés előnyei: nagyon finom tintapehely. A perlit rétegközi távolságának nagymértékű finomítása a kulcs a szilárdság javításához. Tegye sűrűbbé és egységesebbé az öntvény általános szerkezetét. Hidegvas használata: A szokásos homoköntéshez a külső hideg vasat ésszerűen az öntvény vastag és forró részeibe kell helyezni, hogy ezek a részek a vékonyfalú részekkel szinkronban megszilárduljanak, megakadályozzák a zsugorodást és a kilazulást, és finomítsák a helyi szerkezetet.

Harmadik fázis: Utófeldolgozás és ellenőrzés

1. Homoktisztítás és hőkezelés: Az öntvény megszilárdulása után kellő ideig a formában hagyjuk, amíg a fázisátalakulási hőmérséklet alá kerül, majd a dobozt homokkal töltjük fel, hogy elkerüljük a túlzott belső feszültséget. Végezzen feszültségmentesítő izzítást, általában 520 ℃ -550 ℃ hőmérsékleten, tartsa 2-4 órán át, majd hűtse le a kemencével. Különleges figyelem: Az izzítási hőmérséklet nem haladhatja meg a 720 ℃-ot, különben a finom pehelyszerű gyöngy gömbölyűvé válik, ami szilárdságának és keménységének csökkenését eredményezi. 2. Szigorú minőségellenőrzés: Mechanikai tulajdonságok: Egyetlen öntött vagy csatlakoztatott tesztrudakat öntenek a vonal mentén, és a szakítószilárdságot egy univerzális vizsgálógépen mérik, hogy biztosítsák a 300 MPa feletti stabilitást. Metallográfiai vizsgálat: Ellenőrizze a próbatest vagy a próbarúd metallográfiai szerkezetét. A célszervezet: ≥ 95% finom lamellás perlit+kisméretű, egyenletes eloszlású A-típusú grafit (3-4 fokozatú grafithossz előnyben)+mentes cementit. Keménységi teszt: Mérje meg a Brinell keménységet az öntvénytesten. A HT300 keménysége ötvözet nélkül általában 190-220HBW között van, ami normális jelenség.

Összegzés és alapvető tippek:

Az ötvözetmentes HT300 sikeres gyártása egymásba illeszkedő alkatrészek precíz láncán múlik: nagy tisztaságú kemenceanyag+alacsony szén-dioxid-kibocsátású ekvivalens képlet+magas hőmérsékletű tiszta olvadás+precíz Mn/S egyensúly+hatékony azonnali inkubáció+kényszer gyors hűtés. Az irányítás elvesztése ezen kapcsolatok bármelyikében elégtelen szilárdsághoz vagy kemény és törékeny fázisok megjelenéséhez vezethet. Ez egy rendkívül magas irányítást és technikai kivitelezést igénylő folyamat, de elsajátítása után jelentősen csökkentheti a gyártási költségeket és növelheti a termékek versenyképességét.