Värmebehandlingsprocess och sprickförebyggande av högt manganstål

1. Hur förhindrar man sprickor i gjutgods med hög manganhalt?

Med tanke på varje huvudlänk i tillverkningen av stålgjutgods med hög manganhalt bör åtgärder vidtas utifrån följande aspekter för att förhindra sprickor.

1). Strukturell design av gjutgods:

De strukturella problemen som för stor väggtjockleksskillnad, felaktig väggtjockleksövergång och för liten kälövergång av gjutgods är lätta att producera sprickor. Därför bör gjutdesignen vara nära kombinerad med gjutningsprocessen för att undvika orimlig gjutdesign. Du kan till exempel ändra avsnittet " plus " till ett "T"-avsnitt.

2). Gjutprocessdesign (inklusive olika processfaktorer och grindsystem):

Den viktigaste faktorn i gjutningsprocessen är formens flexibilitet, följt av den orimliga utformningen av sandlådan. Till exempel kan lådförstärkningen förhindra krympning och ge sprickor. Därför måste lådförstärkningen ligga på ett visst avstånd från gjutning och stigare.

På grund av felaktig utformning av grindsystemet spricker ofta de multipla ingångarna med decentraliserade styrningar i skarven med ingången på grund av att gjutgodset hindrar krympningen. Det bör särskilt påpekas att vid ingången till gjutgodset är den lokala temperaturen hög och den slutliga stelningen sker. På grund av otillräcklig matning gör krympspänningen att gjutgodset spricker, så i allmänhet ska en stigarmatning ställas in vid inloppet.

3). Inställning av stigrör och kylare för gjutgods av hög manganstål:

Stigröret för gjutgods av högt manganstål ska ställas in på principen att inte använda vanliga toppriser, eftersom det lätt uppstår sprickor när stigaren skärs med acetylenflamma. Därför är det bättre att använda sidohöjare och lättskärande stigare, som vanligtvis slås av med en hammare. Stigröret är inställt för gjutgodset för att mata den heta punkten, så att gjutgodset inte kommer att producera krymphålighet och porositet, vilket är en effektiv åtgärd för att förhindra inre sprickor. Emellertid är stigröret inställt för att ge kontakt hot spot, och andra processåtgärder bör koordineras korrekt med det. Om kalljärn används på ett rimligt sätt kan inre sprickor förhindras och extern spricka kommer inte att uppstå.

Kylan kan justera stelningshastigheten för varje del av gjutgodset och få defekten i gjutningen att röra sig. Matningsområdet för stigaren kan utökas genom att matcha med stigaren. Men om det kalla järnet används felaktigt, till exempel när det kalla järnet med böjdeformation används, kommer sprickor att orsakas på grund av den ojämna stelningshastigheten för gjutgodset inom det olämpliga kalljärnets längdintervall. Stort intervall mellan kalljärn kan också orsaka sprickor. Stålgjutgods med hög manganhalt är mycket känsliga för detta, så särskild uppmärksamhet bör ägnas processdesign.

4). Kemisk sammansättning och smältprocess:

I stål med hög manganhalt har kol och fosfor störst inverkan på sprickbildning. Ju högre kolhalten är, desto lättare är gjutgodset att spricka.

Inverkan av reduktionsraffinering av smält stål på sprickan i gjutgods med hög manganhalt bör också uppmärksammas. I smältningsprocessen av stål med hög manganhalt bör summan av FeO plus MnO i slaggen strikt kontrolleras så att den inte är mer än 1,2 procent, eftersom FeO plus MnO i slaggen ökar med en ökning av summan av FeO plus MnO i slaggen. det smälta stålet måste också öka, och nederbörden på korngränsen efter stelnandet kommer att göra stålet sprött.

Styrning av hälltemperatur och öppningstemperatur är också en effektiv åtgärd för att förhindra sprickor i gjutgods med hög manganhalt. Med ökningen av gjuttemperaturen ökar krympspänningen hos gjutgodset, och ännu viktigare, de grova kornen och de allvarliga pelarkornen försvagar stålets hållfasthet avsevärt. Dessutom ska gjutgods med hög manganhalt inte förpackas när de är varma och exponeras för luft för plötslig kylning, utan ska långsamt kylas i formen. För komplexa gjutgods ska temperaturen sänkas till ca 200 grader innan boxning.

5). Värmebehandlingsprocess:

Huruvida temperaturskillnaden mellan ugnstemperaturen och gjutgodset är lämplig under laddning är en viktig faktor för sprickbildning. Efter att gjutgodset har satts in i ugnen, ska temperaturen utjämnas i 1~1,5 h och sedan värmas upp för att göra gjutgodset långsamt att värmas upp. Uppvärmningshastigheten vid lågtemperatursteget (under 650 grader) är nyckeln till att spricka. Generellt ska uppvärmningshastigheten för mer komplexa gjutgods inte överstiga 50 grader /h, annars är gjutgodset lätt att knäcka.

2. Hur utför man värmebehandlingen av stål med hög manganhalt?

1). Syftet med lösningsvärmebehandling för slitstarka högmanganstålgjutgods:

Det kan eliminera karbiderna i kornen och på korngränsen i den gjutna strukturen, erhålla enfas austenitstruktur, förbättra styrkan och segheten hos högmanganstål och utöka dess tillämpningsområde. För att eliminera karbiden i sin gjutna struktur måste stålet värmas till över 1040 grader och hållas varmt under en lämplig tidsperiod för att göra dess karbid helt fast lösning i enfas austenit, och sedan snabbt kylas för att erhålla den fasta austenithalten lösningsstruktur. Denna lösningsvärmebehandling kallas även vattenhärdande behandling.

Det finns mycket karbider utfällda i den gjutna strukturen av vattenhärdat slitstarkt högmanganstål, så dess seghet är låg och det är lätt att bryta sönder under användning.

A). Temperatur för vattenhärdningsbehandling:

Vattenhärdningstemperaturen beror på sammansättningen av stål med hög manganhalt. I allmänhet bör högt manganstål med högt kolinnehåll eller högt legeringsinnehåll vid 1050~1100 grader ta den övre gränsen för vattenhärdningstemperatur, såsom ZGMn13 stål och GXl20Mn17 stål. Men för hög vattenhärdningstemperatur kommer att leda till allvarlig avkolning av gjutytan och främja den snabba tillväxten av stålkorn med hög manganhalt, vilket kommer att påverka serviceprestandan hos stål med hög manganhalt.

B). Uppvärmningshastighet:

Värmeledningsförmågan hos stål med hög manganhalt är sämre än för vanligt kolstål. De högmanganhaltiga stålgjutgodset utsätts för hög belastning och lätt sprickbildning under uppvärmning. Därför bör uppvärmningshastigheten bestämmas enligt gjutgodsets väggtjocklek och form. I allmänhet kan tunnväggiga enkla gjutgods värmas upp i snabbare takt; Tjockväggsgjutgods bör värmas långsamt. För att minska deformationen eller sprickbildningen av gjutgods under uppvärmning används ofta värmekonserveringsprocessen vid cirka 650 grader i förväg i produktionen för att minska den interna och yttre temperaturskillnaden hos tjockväggiga gjutgods, göra temperaturen i ugnen enhetlig, och stig sedan snabbt till vattenseghetstemperaturen.

C). Temperaturhållningstid:

Hålltiden beror huvudsakligen på gjutgodstjockleken för att säkerställa fullständig upplösning av karbider i den gjutna strukturen och homogenisering av austenit. I allmänhet kan värmekonserveringstiden beräknas enligt värmekonserveringen lh för gjutgodstjockleken på 25 mm.

D).Kylning:

Kylningsprocessen har stor inverkan på egenskaperna och mikrostrukturen hos gjutgods.

Under vattenhärdningsbehandlingen måste temperaturen på gjutgodset innan det går i vattnet vara över 950 grader för att förhindra att karbiden faller ut igen.

Värmebehandlingsugn av multifunktionsvagntyp för vattenhärdande behandling med hög manganstål. Automatisk lutning eller hängande korgsläckning används vanligtvis för att gjuta in vatten. Den förra är lätt att orsaka deformation av stora delar och tunnväggiga delar med komplex form, och det är också svårt att ta ut gjutgodset ur poolen efter härdning; Det senare är bekvämt att ta ut gjutgodset efter härdning, men förbrukningen av den hängande korgen är stor.

2). Som gjuten spillvärmebehandling av slitstarka stålgjutgods med hög manganhalt:

För att förkorta värmebehandlingscykeln kan gjuten spillvärme användas för vattenhärdande behandling av stål med hög manganhalt. Processen är som följer: gjutgodset tas ut ur formen vid 1100 ~ 1180 grader. Efter borttagning av kärna och sandrengöring får gjuttemperaturen svalna till 900 ~ 1000 grader, och sedan placeras den i en ugn uppvärmd till l050 ~ 1080 grader för värmekonservering i 3 ~ 5 timmar innan vattenkylning. Värmebehandlingsprocessen är förenklad, men produktionsoperationen är svår.

3). Nederbördsförstärkande värmebehandling av slitstarka stålgjutgods med hög manganhalt:

Syftet med utfällningsförstärkande värmebehandling av slitstarkt stål med hög manganhalt är att erhålla en viss mängd och storlek av dispergerade andrafaspartiklar av karbid i stål med hög manganhalt genom värmebehandlingsmetod på basis av tillsats av lämpliga karbidbildande element (såsom molybden, volfram, vanadin, titan, niob och krom), stärker den austenitiska matrisen och förbättrar slitstyrkan hos stål med hög manganhalt. Denna typ av värmebehandling är dyr och processen är komplex.