Η κατανόηση της θερμικής επεξεργασίας του όλκιμου σιδήρου και ο διπλασιασμός της δύναμης και της σκληρότητας των χύτευσης δεν είναι ένα όνειρο!

Στον τομέα της χύτευσης, ο όλκιμος σίδηρος έχει γίνει ένα ευπροσάρμοστο εργαλείο για βιομηχανικές εφαρμογές λόγω της μοναδικής δομής του σφαιρικού γραφίτη. Και η θερμική επεξεργασία, ως βασικό βήμα στην αξιοποίηση του δυναμικού απόδοσης, είναι ιδιαίτερα σημαντικό.

Έτσι, πώς να επιτευχθεί η βέλτιστη αντιστοίχιση της δύναμης, της ανθεκτικότητας και της αντοχής στη φθορά μέσω του ελέγχου της διαδικασίας; Σήμερα, θα συνδυάσουμε πρακτικές εφαρμογές για να συνοψίσουμε τις βασικές διαδικασίες και τα λειτουργικά σημεία θερμικής επεξεργασίας για όρμο σίδηρο.

Η ανόπτηση γραφικοποίησης χαμηλής θερμοκρασίας απαιτεί θέρμανση της θερμοκρασίας σε 720-760 ℃, ψύξη του στον κλίβανο σε κάτω από 500 ℃, και στη συνέχεια η ψύξη του αέρα από τον κλίβανο. Η βασική λειτουργία αυτής της διαδικασίας είναι η προώθηση της αποσύνθεσης των καρβίδων ευτηριωδών, λαμβάνοντας έτσι ουσιαστικό σίδηρο με μήτρα φερρίτη.

Λόγω του σχηματισμού της μήτρας φερρίτη, η σκληρότητα του υλικού μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά. Αυτή η διαδικασία είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για σενάρια όπου ένα μείγμα φερρίτη, μαργαριτάρι, cementite και γραφίτη είναι επιρρεπής σε χύτευση με λεπτό τοίχωμα λόγω χημικής σύνθεσης, ρυθμού ψύξης και άλλων παραγόντων. Η ανόπτηση γραφικοποίησης χαμηλής θερμοκρασίας μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την ανθεκτικότητα τέτοιων χύτευσης.

02 ανόπτηση γραφικοποίησης υψηλής θερμοκρασίας

Η ανόπτηση γραφικοποίησης υψηλής θερμοκρασίας απαιτεί πρώτα τη θέρμανση της χύτευσης σε 880-930 ℃, στη συνέχεια μεταφέροντας το σε 720-760 ℃ για μόνωση και τελικά την ψύξη του στον κλίβανο σε κάτω από 500 ℃ και αφήνοντας τον φούρνο για ψύξη αέρα.

Ο κύριος στόχος αυτής της διαδικασίας είναι η εξάλειψη της λευκής δομής της χύτευσης στη χύτευση, με πλήρη θέρμανση και συγκράτηση σε υψηλές θερμοκρασίες, αποσυνθέτοντας το cementite στη λευκή δομή του χυτού και τελικά την απόκτηση μιας μήτρας φερρίτη. Μετά τη θεραπεία ανόπτησης γραφικοποίησης υψηλής θερμοκρασίας, η σκληρότητα της χύτευσης μειώνεται και η πλαστικότητα και η ανθεκτικότητα αυξάνονται σημαντικά. Ταυτόχρονα, είναι βολικό για την επακόλουθη κοπή και είναι κατάλληλο για τα μέρη του όλκιμου σιδήρου που πρέπει να βελτιώσουν την απόδοση της επεξεργασίας ή να ενισχύσουν την πλαστικότητα και την ανθεκτικότητα.

Δύναμη και ολοκληρωμένος ρυθμιστής απόδοσης

02 Ανεπαρκής ομαλοποίηση ωστενίτη

Η θερμοκρασία θέρμανσης για την ελκυστική ομαλοποίηση του ωστεναίματος ελέγχεται στο 820-860 ℃ και η μέθοδος ψύξης είναι η ίδια με αυτή για την πλήρη εξομάλυνση της ωσεκτεριστικής εξομάλυνσης, συμπληρωμένη με μια διαδικασία σκλήρυνσης 500-600 ℃. Όταν θερμαίνεται μέσα σε αυτό το εύρος θερμοκρασίας, κάποια από τη δομή της μήτρας μετατρέπεται σε ωστενίτη και μετά την ψύξη, σχηματίζεται μια δομή που αποτελείται από μαργαριτάρι και μια μικρή ποσότητα διασκορπισμένου φερρίτη.

Αυτή η οργάνωση μπορεί να αποδώσει χύτευση με καλές ολοκληρωμένες μηχανικές ιδιότητες, εξισορρόπηση της αντοχής και σκληρότητας και είναι κατάλληλη για δομικά εξαρτήματα με υψηλές απαιτήσεις για ολοκληρωμένες επιδόσεις.

Δημιουργία στοιχείων υψηλής απόδοσης «hardcore»

01 Επεξεργασία σβέσης και σκλήρυνσης (σβήσιμο+σκλήρυνση υψηλής θερμοκρασίας)

Οι παράμετροι διεργασίας για τη σβέση και τη θεραπεία με σκλήρυνση είναι η θερμοκρασία θέρμανσης 840-880 ℃, η απόσβεση με ψύξη πετρελαίου ή νερού και η ανάκτηση υψηλής θερμοκρασίας στα 550-600 ℃ μετά την απόσβεση. Μέσω αυτής της διαδικασίας, η δομή της μήτρας μετατρέπεται σε μαρτενσίτη με μέτρο διατηρώντας ταυτόχρονα τη μορφολογία του σφαιρικού γραφίτη.

Η μετρημένη δομή μαρτενσίτη έχει εξαιρετικές ολοκληρωμένες μηχανικές ιδιότητες, με καλή αντιστοίχιση μεταξύ δύναμης και σκληρότητας. Ως εκ τούτου, η θεραπεία σβέσης και σκλήρυνσης χρησιμοποιείται ευρέως σε στροφαλοφόρους κινητήρες πετρελαιοκινητήρων, ράβδους σύνδεσης και άλλα εξαρτήματα άξονα, τα οποία απαιτούν τόσο υψηλή αντοχή όσο και σκληρότητα για να προσαρμοστούν στις συνθήκες εργασίας.

02 ισοθερμική απόσβεση

Τα βήματα της διαδικασίας της ισοθερμικής απόσβεσης θερμαίνονται σε 840-880 ℃, ακολουθούμενα από σβέση σε λουτρό αλατιού στα 250-350 ℃. Αυτή η διαδικασία μπορεί να επιτύχει μια μικροδομή με εξαιρετικές ολοκληρωμένες μηχανικές ιδιότητες σε χύτευση, συνήθως ένα συνδυασμό bainite, υπολειμματικού ωστενίτη και σφαιρικού γραφίτη.

Η ισοθερμική απόσβεση μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη δύναμη, την ανθεκτικότητα και τη φθορά της αντοχής των χύτευσης, ιδιαίτερα κατάλληλων για εξαρτήματα με υψηλές απαιτήσεις για σκληρότητα και αντοχή στη φθορά, όπως δαχτυλίδια ρουλεμάν.

Τοπική απόδοση «ακριβής αναβάθμιση»

01 επιφανειακή απόσβεση

Υψηλή συχνότητα, μέση συχνότητα, φλόγα και άλλες μέθοδοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την απόσβεση της επιφανειακής απόσβεσης των όλκιμων χύτευσης σιδήρου. Αυτές οι τεχνικές επιφανειακής απόσβεσης σχηματίζουν ένα βραχίονα υψηλής σκληρότητας στην επιφάνεια των χύτευσης με τοπική θέρμανση και ταχέως ψύξη τους, ενώ ο πυρήνας διατηρεί την αρχική του δομή.

Η απόσβεση της επιφάνειας μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά τη σκληρότητα, την αντίσταση στη φθορά και την αντοχή στην κόπωση των χυτών και είναι κατάλληλη για εξαρτήματα με υψηλό τοπικό στρες, όπως περιοδικά στροφαλοφόρου άξονα και επιφάνειες δοντιών. Μέσω της τοπικής ενίσχυσης, η διάρκεια ζωής των τμημάτων μπορεί να επεκταθεί.

02 μαλακή θεραπεία νιτρίδωση

Η μαλακή θεραπεία με νιτρίδωση είναι μια διαδικασία σχηματισμού ενός σύνθετου στρώματος στην επιφάνεια των χύτευσης μέσω διάχυσης Co Co Co.

Αυτή η διαδικασία μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ανθεκτικότητα στη σκληρότητα και τη διάβρωση της επιφάνειας χύτευσης και να ενισχύσει σημαντικά την αντοχή της φθοράς της επιφάνειας χωρίς να μειώνει σημαντικά την ανθεκτικότητα του υποστρώματος. Είναι κατάλληλο για όρθα με μέρη σίδερο με υψηλές απαιτήσεις απόδοσης επιφάνειας, όπως μηχανικά εξαρτήματα που πρέπει να αντέχουν στην τριβή για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Βασικά σημεία της λειτουργίας θερμικής επεξεργασίας

1.

Η θερμοκρασία των χυτών που εισέρχονται στον κλίβανο γενικά δεν υπερβαίνει τα 350 ℃. Για χύτευση με μεγάλο μέγεθος και σύνθετη δομή, η θερμοκρασία που εισέρχεται στον κλίβανο πρέπει να είναι χαμηλότερη (όπως κάτω από 200 ℃) για να αποφευχθεί η ρωγμή λόγω θερμικής καταπόνησης που προκαλείται από την υπερβολική διαφορά θερμοκρασίας. 2. Επιλογή ρυθμού θέρμανσης

Ο ρυθμός θέρμανσης πρέπει να ρυθμιστεί ανάλογα με το μέγεθος και την πολυπλοκότητα της χύτευσης, που συνήθως ελέγχεται στα 30-120 ℃/h. Για μεγάλα ή σύνθετα μέρη, θα πρέπει να χρησιμοποιείται χαμηλότερος ρυθμός θέρμανσης (όπως 30-50 ℃/h) για να εξασφαλιστεί ομοιόμορφη θέρμανση της χύτευσης και να μειωθεί ο κίνδυνος θερμικής παραμόρφωσης. 3. Προσδιορισμός του χρόνου μόνωσης

Ο χρόνος μόνωσης καθορίζεται κυρίως με βάση το πάχος του τοιχώματος της χύτευσης, που γενικά υπολογίζεται ως μόνωση για 1 ώρα κάθε πάχος τοιχώματος 25 mm, για να εξασφαλιστεί ότι η δομή της μήτρας μπορεί να μετατραπεί πλήρως κατά τη διάρκεια της διαδικασίας θέρμανσης και να επιτύχει το αναμενόμενο αποτέλεσμα θερμικής επεξεργασίας.

Από το "μαλάκωμα" της ανόπτησης έως τη "σκλήρυνση" της απόσβεσης, από τη συνολική ενίσχυση της βελτιστοποίησης της επιφάνειας, κάθε διαδικασία πρέπει να σχεδιαστεί με βάση συνολικά τη σύνθεση υλικού, τη δομή των μερών και τις συνθήκες εξυπηρέτησης. Συνιστάται οι επιχειρήσεις να δημιουργήσουν μια βάση δεδομένων "απόδοσης διεργασιών" και να βελτιστοποιούν δυναμικά τις λύσεις μέσω μεταλλογραφικής ανάλυσης (όπως ο λόγος μαργαριτάρι, ο βαθμός σφαιροειδούς γραφίτη) και οι μηχανικοί έλεγχοι (δοκιμή εφελκυσμού/κρούσης), κάνοντας πραγματικά θερμική επεξεργασία τον "πυρήνα" για την ενίσχυση της ανταγωνιστικότητας του προϊόντος.