Ringkasan proses casting untuk zat besi mangan menengah

Kontrol komposisi kimia dari zat besi ulet mangan sedang mencakup titik -titik kunci berikut untuk mengendalikan setiap elemen utama:

Kisaran kandungan karbon (C) umumnya dikontrol antara 3,0% dan 3,8%. Tujuan dan Dampak Kontrol: Meningkatkan Kandungan Karbon dapat meningkatkan kemampuan fluiditas dan grafitisasi besi cor, mempromosikan pembentukan bola grafit, dan meningkatkan ketahanan dan ketahanan aus. Namun, kandungan karbon yang berlebihan dapat menyebabkan grafit mengapung dan mengurangi sifat mekanik coran; Jika kandungan karbon terlalu rendah, mudah untuk menghasilkan struktur cor putih, membuat casting rapuh.

Kisaran konten silikon (SI) biasanya antara 3,0% dan 4,5%. Kontrol Tujuan dan Dampak: Silikon adalah elemen grafitisasi yang kuat yang dapat memperbaiki bola grafit dan meningkatkan kekuatan dan ketangguhan besi cor. Kandungan silikon sedang dapat mengurangi kecenderungan casting putih, tetapi kandungan silikon yang berlebihan dapat mengurangi ketangguhan dan meningkatkan kerapuhan coran.

Kisaran konten Mangan (MN): Konten mangan relatif tinggi, umumnya antara 5% dan 9%. Tujuan dan Dampak Kontrol: Mangan dapat meningkatkan kekuatan, kekerasan, dan ketahanan aus dari besi cor, menstabilkan struktur austenit, dan meningkatkan hardenability. Namun, konten mangan yang berlebihan dapat menyebabkan adanya lebih banyak karbida dalam struktur, mengurangi ketangguhan, dan meningkatkan sensitivitas crack coran.

Kisaran kandungan fosfor (P) dan sulfur: kandungan fosfor harus serendah mungkin, umumnya dikontrol di bawah 0,05% hingga 0,1%; Kandungan belerang biasanya dikontrol di bawah 0,02% hingga 0,03%. Tujuan dan Dampak Kontrol: Fosfor meningkatkan kerapuhan dingin dari besi cor, mengurangi ketangguhan dan kinerja dampak; Sulfur dengan mudah membentuk inklusi mangan sulfida dengan mangan, mengurangi sifat mekanik besi cor dan meningkatkan kecenderungan untuk retak panas.

Rentang kandungan elemen tanah jarang (RE) dan magnesium (MG): Kandungan elemen tanah jarang umumnya antara 0,02% dan 0,05%, dan kandungan magnesium adalah antara 0,03% dan 0,06%. Tujuan dan Pengaruh Kontrol: Elemen tanah jarang dan magnesium adalah elemen kunci dalam pengobatan spheroidisasi, yang dapat spheroidize grafit dan meningkatkan sifat mekanik besi cor. Namun, konten yang berlebihan atau tidak mencukupi dapat mempengaruhi efek spheroidisasi, yang mengarah ke morfologi bola grafit yang tidak teratur atau penurunan laju spheroidisasi.

Struktur metalografi zat besi mangan menengah mangan

Morfologi Grafit - Spheroidisasi yang baik: Setelah pengobatan spheroidisasi, grafit didistribusikan secara seragam dalam bentuk bola dalam matriks, yang merupakan fitur khas zat besi ulet mangan sedang. Grafit dengan spheroidisasi yang baik dapat secara efektif mengurangi konsentrasi stres, meningkatkan ketangguhan dan sifat mekanik material. Ukuran grafit: Ukuran bola grafit biasanya relatif seragam, biasanya antara 20 dan 80 μ m. Bola grafit yang lebih kecil dapat didistribusikan secara lebih merata dalam matriks, memperbaiki struktur, dan meningkatkan kekuatan dan ketangguhan.

Organisasi matriks-

Martensit: Dalam keadaan sebagai cor, zat besi ulet mangan sedang sering mengandung sejumlah martensit dalam struktur matriks. Martensit memiliki karakteristik kekerasan tinggi dan kekuatan tinggi, yang dapat meningkatkan ketahanan aus dan kekuatan coran tekan. Kontennya umumnya antara 20% dan 50%, dan kandungan martensit dapat dikontrol dengan menyesuaikan komposisi kimia dan proses perlakuan panas.

Austenite: Austenite juga menyumbang proporsi tertentu dalam zat besi mangan mangan, biasanya antara 30% dan 60%. Austenite memiliki ketangguhan dan plastisitas yang baik, dapat menyerap energi dampak, dan meningkatkan dampak ketahanan coran.

Karbida: Mungkin juga ada beberapa karbida dalam struktur matriks, seperti karbida, karbida paduan, dll. Karbida memiliki kekerasan tinggi dan didistribusikan dalam partikel kecil atau blok dalam matriks, yang secara signifikan dapat meningkatkan ketahanan aus coran. Namun, konten karbida yang berlebihan dapat mengurangi ketangguhan matriks, dan isinya umumnya dikendalikan antara 5% dan 15%.

Keseragaman Organisasi - Struktur metalografi ideal zat besi ulet mangan mangan harus memiliki keseragaman yang baik, yaitu distribusi bola grafit, jenis dan proporsi struktur matriks harus relatif konsisten di seluruh casting. Organisasi yang tidak merata dapat menyebabkan fluktuasi dalam kinerja coran, mengurangi keandalan dan masa pakai mereka.

Faktor -faktor apa yang mempengaruhi struktur metalografi zat besi mangan mangan sedang

Komposisi Kimia-

Kandungan karbon: Peningkatan kandungan karbon mempromosikan grafitisasi, menghasilkan peningkatan jumlah dan ukuran bola grafit. Tetapi jika kandungan karbon terlalu tinggi, fenomena mengambang grafit dapat terjadi; Jika kandungan karbon terlalu rendah, mudah untuk menghasilkan struktur cor putih, yang mempengaruhi morfologi struktur metalografi.

Konten Mangan: Mangan adalah elemen paduan utama dari medium mangan nodular cast besi. Meningkatkan konten mangan dapat meningkatkan stabilitas austenit, mempromosikan pembentukan martensit, meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus, tetapi terlalu tinggi dapat menyebabkan peningkatan karbida dan penurunan ketangguhan.

Kandungan silikon: Silikon adalah elemen grafitisasi, dan jumlah silikon yang tepat dapat memperbaiki bola grafit dan mengurangi kecenderungan bintik -bintik putih. Tetapi jika kandungan silikon terlalu tinggi, itu akan meningkatkan kandungan pearlite dalam matriks dan mengurangi ketangguhan.

Elemen tanah jarang dan kandungan magnesium: Elemen tanah jarang dan magnesium adalah elemen kunci dalam pengobatan spheroidisasi, dan isinya mempengaruhi efek spheroidisasi grafit. Ketika konten sesuai, spheroidisasi grafit baik; Konten yang tidak memadai dan spheroidisasi yang tidak lengkap; Konten yang berlebihan dapat mengakibatkan cacat casting.

Proses pencairan

Peralatan Melting: Peralatan leleh yang berbeda memiliki kontrol yang berbeda pada suhu dan keseragaman komposisi zat besi cair. Kontrol suhu yang akurat dan keseragaman komposisi yang baik dalam peleburan tungku listrik bermanfaat untuk mendapatkan struktur metalografi yang baik; Proses pencairan dalam tungku ledakan membutuhkan kontrol ketat dari rasio muatan tungku dan parameter pencairan. Perawatan spheroidisasi dan inokulasi: Jenis, jumlah, dan metode pengobatan agen spheroidisasi dan inokulasi memiliki dampak yang signifikan pada struktur metalografi. Agen spheroidisasi dan inokulan yang sesuai dapat memastikan spheroidisasi grafit yang baik, spheroidisasi grafit halus, dan meningkatkan struktur matriks.

Laju pendinginan bahan casting: Bahan casting yang berbeda memiliki konduktivitas termal yang berbeda. Misalnya, cetakan logam memiliki konduktivitas termal cepat dan laju pendinginan, yang dapat dengan mudah membentuk struktur putih atau martensit dalam coran; Cetakan pasir memiliki konduktivitas termal yang lambat dan laju pendinginan, yang kondusif untuk grafitisasi dan dapat memperoleh struktur pearlite atau matriks ferit yang relatif stabil. Ketebalan dinding casting: Laju pendinginan bervariasi tergantung pada ketebalan dinding casting. Area berdinding tipis dingin dengan cepat dan rentan membentuk struktur putih atau martensit; Pendinginan di dinding tebal lambat, grafitisasi sudah cukup, dan struktur matriks mungkin lebih condong ke arah pearlite atau ferit. Proses perlakuan panas, suhu dan waktu pendinginan: suhu dan waktu memadamkan mempengaruhi transformasi austenit ke martensit. Suhu atau waktu pendinginan yang berlebihan dapat menyebabkan martensit menjadi kasar dan mengurangi ketangguhan; Suhu atau waktu pendinginan yang tidak memadai dapat mengakibatkan transformasi martensit yang tidak lengkap, mempengaruhi kekerasan dan ketahanan aus. Tempering Suhu dan Waktu: Tempering dapat menghilangkan stres pendinginan, menstabilkan struktur, dan menyesuaikan kekerasan dan ketangguhan. Suhu tempering yang tinggi dan waktu yang lama akan menyebabkan dekomposisi martensit, mengurangi kekerasan, dan meningkatkan ketangguhan.