Zusammenfassung des Gussprozesses für mittelgroßes Mangan duktiles Eisen

Die Kontrolle der chemischen Zusammensetzung des mittleren Mangans duktilen Eisen enthält die folgenden wichtigen Punkte zur Kontrolle jedes Hauptelements:

Der Bereich des Kohlenstoffgehalts (c) wird im Allgemeinen zwischen 3,0% und 3,8% gesteuert. Kontrollzweck und Auswirkungen: Erhöhung des Kohlenstoffgehalts kann die Fluiditäts- und Graphitisierungsfähigkeit von Gusseisen verbessern, die Bildung von Graphitkugeln fördern und die Härte und den Verschleißfestigkeit verbessern. Übermäßiger Kohlenstoffgehalt kann jedoch dazu führen, dass Graphit die mechanischen Eigenschaften von Gussteilen schwimmt und verringert. Wenn der Kohlenstoffgehalt zu niedrig ist, ist es einfach, die weiße Gussstruktur zu produzieren, wodurch das Gießen spröde macht.

Der Bereich des Siliziumgehalts (SI) liegt normalerweise zwischen 3,0% und 4,5%. Kontrollzweck und Auswirkungen: Silizium ist ein starkes Graphiting -Element, das Graphitkugeln verfeinern und die Stärke und Zähigkeit von Gusseisen verbessern kann. Der gemäßigte Siliziumgehalt kann die Tendenz des weißen Gießens verringern, aber übermäßiger Siliziumgehalt kann die Zähigkeit verringern und die Sprödigkeit von Gussteilen erhöhen.

Mangan (Mn) Inhaltsbereich: Der Mangangehalt ist relativ hoch, im Allgemeinen zwischen 5% und 9%. Kontrollzweck und Aufprall: Mangan können die Stärke, Härte und den Tragwiderstand von Gusseisen verbessern, die Austenitstruktur stabilisieren und die Härte erhöhen. Übermäßiger Mangangehalt kann jedoch dazu führen, dass mehr Carbide in der Struktur vorhanden sind, die Zähigkeit verringern und die Rissempfindlichkeit von Gussteilen erhöhen.

Der Bereich des Phosphor- (P) und Schwefelgehalts: Der Phosphorgehalt sollte so niedrig wie möglich sein, im Allgemeinen unter 0,05% bis 0,1% kontrolliert; Der Schwefelgehalt wird normalerweise unter 0,02% bis 0,03% gesteuert. Kontrollzweck und Auswirkungen: Phosphor erhöht die kalte Sprödigkeit von Gusseisen, verringert die Zähigkeit und die Aufprallleistung. Schwefel bildet leicht Sulfid -Manganeinschlüsse mit Mangan, verringert die mechanischen Eigenschaften von Gusseisen und erhöht die Tendenz zum heißen Riss.

Der Gehaltsbereich von Seltenerdelementen (RE) und Magnesium (Mg): Der Gehalt von Seltenerdelementen liegt im Allgemeinen zwischen 0,02% und 0,05% und der Gehalt an Magnesium zwischen 0,03% und 0,06%. Kontrollzweck und Einfluss: Seltenerdelemente und Magnesium sind Schlüsselelemente bei der Sphäroidisierungsbehandlung, die Graphit sphäroidisieren und die mechanischen Eigenschaften von Gusseisen verbessern können. Übermäßiger oder unzureichender Gehalt kann jedoch den Sphäroidisierungseffekt beeinflussen, was zu einer unregelmäßigen Morphologie von Graphitkugeln oder einer Abnahme der Sphäroidisierungsrate führt.

Metallographische Struktur des mittleren Mangans duktilen Eisen

Graphit -Morphologie - Gute Sphäroidisierung: Nach einer Sphäroidisierungsbehandlung ist Graphit in einer kugelförmigen Form in der Matrix einheitlich verteilt, was ein typisches Merkmal von mittelgroßem Mangan duktilem Eisen ist. Graphit mit guter Sphäroidisierung kann die Spannungskonzentration effektiv reduzieren und die Zähigkeit und die mechanischen Eigenschaften des Materials verbessern. Graphitgröße: Die Größe der Graphitkugeln ist normalerweise relativ gleichmäßig, typischerweise zwischen 20 und 80 μm. Kleinere Graphitkugeln können in der Matrix gleichmäßiger verteilt werden, die Struktur verfeinern und die Festigkeit und Zähigkeit verbessern.

Matrixorganisation-

Martensit: Im AS -Gusszustand enthält mittelgroße duktile Eisen häufig eine bestimmte Menge an Martensit in der Matrixstruktur. Martensit hat die Eigenschaften hoher Härte und hoher Festigkeit, die den Verschleißfestigkeit und die Druckfestigkeit von Gussteilen verbessern können. Der Inhalt liegt im Allgemeinen zwischen 20% und 50%, und der Gehalt an Martensit kann durch Anpassen des chemischen Zusammensetzung und des Wärmebehandlungsprozesses gesteuert werden.

Austenit: Austenit macht auch einen bestimmten Teil des mittleren Mangans -duktilen Eisen aus, normalerweise zwischen 30% und 60%. Austenit hat eine gute Zähigkeit und Plastizität, kann die Wirkungsenergie aufnehmen und die Aufprallfestigkeit von Gussteilen verbessern.

Carbide: Möglicherweise gibt es auch einige Carbide in der Matrixstruktur, wie Carbide, Leichtmetallcarbide usw. Carbide haben eine hohe Härte und sind in kleinen Partikeln oder Blöcken in der Matrix verteilt, was den Verschleißfestigkeit von Gussteilen erheblich verbessern kann. Übermäßiger Carbidgehalt kann jedoch die Zähigkeit der Matrix verringern, und sein Inhalt wird im Allgemeinen zwischen 5% und 15% kontrolliert.

Organisatorische Gleichmäßigkeit - Die ideale metallographische Struktur des mittelgroßen Mangans duktilen Eisen sollte eine gute Gleichmäßigkeit aufweisen, dh die Verteilung von Graphitkugeln, die Art und der Anteil der Matrixstruktur sollten während des gesamten Gusss relativ konsistent sein. Eine ungleichmäßige Organisation kann Schwankungen bei der Leistung von Gussteilen verursachen und ihre Zuverlässigkeit und ihre Lebensdauer verringern.

Welche Faktoren beeinflussen die metallographische Struktur des mittleren Mangans duktilen Eisen

Chemische Zusammensetzung-

Kohlenstoffgehalt: Eine Zunahme des Kohlenstoffgehalts fördert die Graphitisierung, was zu einer Zunahme der Anzahl und Größe von Graphitkugeln führt. Wenn der Kohlenstoffgehalt jedoch zu hoch ist, kann das schwimmende Graphit -Phänomen auftreten. Wenn der Kohlenstoffgehalt zu niedrig ist, ist es einfach, eine weiße Gussstruktur zu produzieren, die die Morphologie der metallographischen Struktur beeinflusst.

Manganinhalt: Mangan ist das Haupt -Legierungselement des mittelgroßen Mangansknotengusseisen. Das Erhöhen des Mangansgehalts kann die Austenitstabilität erhöhen, die Martensitbildung fördern, die Härte verbessern und Widerstandsfestigkeit erhöhen, aber zu hoch kann zu einer Zunahme der Carbide und zu einer Abnahme der Zähigkeit führen.

Siliziumgehalt: Silizium ist ein graphitisierendes Element, und eine angemessene Menge an Silizium kann Graphitkugeln verfeinern und die Tendenz für weiße Flecken verringern. Wenn der Siliziumgehalt jedoch zu hoch ist, erhöht er den Pearlitgehalt in der Matrix und verringert die Zähigkeit.

Seltenerdelemente und Magnesiumgehalt: Seltenerdelemente und Magnesium sind Schlüsselelemente bei der Sphäroidisierungsbehandlung, und ihr Gehalt beeinflusst den Graphit -Sphäroidisierungseffekt. Wenn der Inhalt angemessen ist, ist die Graphit -Sphäroidisierung gut; Unzureichender Inhalt und unvollständiger Sphäroidisierung; Übermäßiger Inhalt kann zu Gussfehlern führen.

Schmelzprozess

Schmelzgeräte: Unterschiedliche Schmelzgeräte haben unterschiedliche Steuerelemente für die Temperatur- und Zusammensetzung der Gleichmäßigkeit von geschmolzenem Eisen. Genaue Temperaturkontrolle und gute Zusammensetzung beim Schmelzen von Elektroofen sind von Vorteil, um eine gute metallographische Struktur zu erhalten. Der Schmelzprozess in einem Hochofen erfordert eine strenge Kontrolle des Ofenladungsverhältnisses und Schmelzparameter. Sphäroidisierung und Inokulationsbehandlung: Die Typen, Mengen und Behandlungsmethoden zum Sphäroidisierungs- und Inokulationsmittel haben einen signifikanten Einfluss auf die metallographische Struktur. Geeignete Sphäroidisierungsmittel und Impfstoffe können eine gute Graphit -Sphäroidisierung, feine Graphit -Sphäroidisierung und Verbesserung der Matrixstruktur sicherstellen.

Kühlrate von Gussmaterialien: Unterschiedliche Gussmaterialien weisen unterschiedliche thermische Leitfähigkeit auf. Zum Beispiel haben Metallformen eine schnelle thermische Leitfähigkeit und Kühlraten, die leicht weiße oder martensitische Strukturen in Guss bilden können. Sandformen haben eine langsame thermische Leitfähigkeit und Kühlrate, die der Graphitisierung förderlich ist und eine relativ stabile Pearlit- oder Ferritmatrixstruktur erhalten kann. Dicke der Gusswand: Die Kühlrate variiert je nach Dicke der Gusswand. Dünne ummauerte Bereiche kühlen schnell ab und sind anfällig für die Bildung weißer oder martensitischer Strukturen. Die Kühlung an dicken Wänden ist langsam, die Graphitisierung reicht aus und die Matrixstruktur kann eher zum Perlit oder Ferrit geneigt sein. Wärmebehandlungsprozess, Ablösten von Temperatur und Zeit: Ablösen von Temperatur und Zeit beeinflussen die Umwandlung von Austenit in Martensit. Übermäßige Löschungstemperatur oder -zeit kann dazu führen, dass Martensit stöbern und die Zähigkeit verringert. Eine unzureichende Löschungstemperatur oder -zeit kann zu einer unvollständigen martensitischen Transformation führen, die die Härte und den Verschleißfestigkeit beeinflusst. Temperaturtemperatur und -zeit: Das Temperieren kann die Quench -Spannung beseitigen, die Struktur stabilisieren und Härte und Zähigkeit anpassen. Eine hohe Temperaturtemperatur und lange Zeit verursachen die Martensit -Zersetzung, verringern die Härte und verbessern die Zähigkeit.