Prevenzione delle crepe d'acciaio ad alto manganese e processo di trattamento termico

1. Come prevenire le crepe in acciaio ad alto manganese

1). Design strutturale di getti

Problemi strutturali come una differenza troppo grande nello spessore della parete dei getti, una transizione di spessore delle pareti improprie e una transizione di filetto troppo piccola delle getti sono soggetti a fessure. Pertanto, il design del casting dovrebbe essere strettamente combinato con il processo di fusione per evitare il design di casting irragionevole. Ad esempio, è possibile modificare la sezione trasversale "+" in una sezione trasversale a forma di "T", ecc.

2). Progettazione del processo di fusione (inclusi vari fattori di processo e sistema di versamento)

Tra i vari fattori del processo di fusione, il più importante è la concessione dello stampo di casting, seguita dal design irragionevole della scatola di sabbia. Ad esempio, i rinforzi in scatola possono causare crepe se ostacolano il restringimento. Pertanto, ci deve essere una certa distanza tra i rinforzi della scatola, i getti e i monti.

Se il sistema di gating è progettato in modo improprio, più ingate che vengono introdotte separatamente si rompono spesso alla connessione con le ingate perché ostacolano il restringimento della fusione. Va sottolineato in particolare che all'ingresso della fusione, la temperatura locale è alta e finalmente si solidifica. Poiché non si ottiene un'alimentazione insufficiente, lo stress di restringimento provoca la rottura della fusione, quindi l'alimentazione del riser viene generalmente fornita all'ingate.

3). Impostazioni di riser e refrigeratore per getti d'acciaio ad alto manganese

L'impostazione del riser di fusioni in acciaio ad alto manganese si basa sul principio di non utilizzare normali riser, perché è facile causare fessure quando si tagliano i monti con fiamma dell'acetilene. Pertanto, è meglio utilizzare monser laterali e riser facilmente tagliati. I riser vengono generalmente rimossi con un martello. I getti sono dotati di riser per alimentare le articolazioni calde in modo che le getti non producano cavità di rimprigion e porosità del restringimento. Questa è una misura efficace per prevenire le crepe interne. Tuttavia, l'impostazione del riser produce anche giunti a caldo e altre misure di processo devono essere correttamente coordinate con esso. Se il ferro freddo viene utilizzato razionalmente, può prevenire le crepe interne e prevenire le crepe esterne.

Il ferro freddo può regolare la velocità di solidificazione di ciascuna parte della fusione e può far muovere i difetti della fusione. Cooperando con il montante, può espandere l'intervallo di alimentazione del riser. Tuttavia, un uso improprio di ferro freddo, come l'uso di ferro freddo piegato e deformato, spesso provoca fessure nella fusione a causa della velocità di solidificazione irregolare all'interno della gamma di lunghezza inappropriata del ferro freddo. Grandi intervalli tra i ferri freddi possono anche causare crepe. Le getti d'acciaio ad alto manganese sono molto sensibili a questo, quindi si dovrebbe prestare particolare attenzione alla progettazione del processo.

4). Composizione chimica e processo di fusione

In acciaio ad alto manganese, il carbonio e il fosforo hanno il maggiore impatto sulla generazione di fessure. Maggiore è il contenuto di carbonio, più è probabile che la fusione sia quella di rompersi.

Si dovrebbe anche prestare attenzione all'impatto della riduzione e della raffinazione dell'acciaio fuso su fessure in acciaio ad alto contenuto di manganese. Durante il processo di fusione dell'acciaio ad alto manganese, la somma di FEO+MNO nella scorie dovrebbe essere strettamente controllata per non superare l'1,2%, poiché quando aumenta la somma di FeO+MnO nella scorie, il FeO+MNO nell'acciaio fuso deve Aumenta anche. Le precipitazioni ai confini del grano renderà l'acciaio fragile.

Il controllo della temperatura di versamento e della temperatura disimballaggio è anche una misura efficace per prevenire le fessure nei getti d'acciaio ad alto manganese. All'aumentare della temperatura di versamento, aumenta lo stress di restringimento della fusione. Ancora più importante, i grani diventano grossolani e i cristalli colonnari sono gravi, il che indebolisce notevolmente la resistenza dell'acciaio. Inoltre, i getti in acciaio ad alto manganese non devono essere imballati quando sono caldi e le getti dovrebbero essere esposte all'aria per un rapido raffreddamento. Invece, dovrebbero essere raffreddati lentamente nello stampo. Per i getti complessi, la temperatura dovrebbe essere ridotta a circa 200 ° C prima di essere imballata.

5). Processo di trattamento termico

Se la differenza di temperatura tra la temperatura del forno e la fusione è appropriata quando il caricamento del forno è un fattore importante nel verificarsi delle fessure. Dopo che la fusione è stata inserita nel forno, dovrebbe essere riscaldato uniformemente per 1 a 1,5 ore prima di riscaldarsi, in modo che la fusione possa riscaldarsi lentamente. La velocità di riscaldamento a bassa temperatura (inferiore a 650 ° C) è la chiave per le crepe. In generale, la velocità di riscaldamento di getti più complessi non deve superare i 50 ° C/h, altrimenti i getti sono soggetti a cracking.

2. Come eseguire il trattamento termico dell'acciaio ad alto manganese

1). Scopo del trattamento termico della soluzione solida delle getti d'acciaio ad alto manganese resistenti all'usura:

Le carburi all'interno dei cereali e dei confini del grano nella struttura del cast vengono eliminate per ottenere una struttura austenite monofase, che migliora la forza e la tenacità dell'acciaio ad alto manganese e espande la sua portata dell'applicazione. Per eliminare i carburi nella sua struttura in-cast, l'acciaio deve essere riscaldato a oltre 1040 ° C e mantenuto per un tempo appropriato in modo che i carburi siano completamente sciolti in austenite monofase e quindi raffreddata rapidamente per ottenere una soluzione solida austenite struttura. Questo trattamento termico della soluzione è anche chiamato trattamento per la rafforzamento dell'acqua.

Ci sono un gran numero di carburi precipitati nella struttura del fusione dell'acciaio ad alto manganese resistente all'usura con acqua, quindi la sua tenacità è bassa ed è facile da rompere durante l'uso.

UN . Temperatura del trattamento per la restringa dell'acqua

La temperatura di restringimento dell'acqua dipende dalla composizione dell'acciaio ad alto manganese. Di solito è 1050 ~ 1100 ℃. L'alto acciaio di manganese con elevato contenuto di carbonio o un alto contenuto di lega dovrebbe avere il limite superiore della temperatura di rafforzamento dell'acqua, come l'acciaio ZGMNL3 e l'acciaio GXL20MNL7. Tuttavia, la temperatura eccessiva di restringimento dell'acqua causerà una grave decarburizzazione della superficie di fusione e farà crescere rapidamente i granuli dell'acciaio ad alto manganese, influenzando le prestazioni dell'acciaio ad alto manganese.

B . Tasso di riscaldamento

L'acciaio ad alto manganese ha una conduttività termica più scarsa rispetto all'acciaio al carbonio ordinario. Le getti d'acciaio ad alto manganese hanno un maggiore stress e sono soggetti a crack quando riscaldati. Pertanto, la velocità di riscaldamento dovrebbe essere determinata in base allo spessore e alla forma della fusione della parete. Generalmente, i getti semplici a parete sottile possono essere riscaldati a una velocità più veloce, mentre i getti a parete spessa devono essere riscaldati lentamente. Al fine di ridurre la deformazione o il cracking delle getti durante il processo di riscaldamento, un processo di preriscaldamento a circa 650 ° C viene spesso utilizzato in produzione per ridurre la differenza di temperatura tra l'interno e l'esterno delle getti a parete spessa, effettuare la temperatura nel uniforme della fornace, quindi sollevalo rapidamente alla temperatura di resistenza all'acqua.

C . Mantenere il tempo

Il tempo di mantenimento dipende principalmente dallo spessore della parete della fusione per garantire la completa dissoluzione dei carburi nella struttura del cast e l'omogeneizzazione dell'austenite. Di solito il tempo di conservazione del calore può essere calcolato in base allo spessore della parete della fusione di 25 mm e 1 ora di conservazione del calore.

D . Raffreddare

Il processo di raffreddamento ha un grande impatto sugli indicatori di prestazione e sullo stato organizzativo dei getti.

Durante il trattamento per la tempra dell'acqua, la temperatura della fusione prima di entrare nell'acqua dovrebbe essere superiore a 950 ° C per evitare che i carburi di ricostruzione.

Il forno di trattamento termico a carrello multiuso viene utilizzato per il trattamento di rafforzamento dell'acciaio ad alto manganese. Quando i getti entrano in acqua, vengono comunemente usati metodi di tempra automatici o di tempra. Il primo può facilmente causare deformazione di parti di grandi dimensioni e parti a parete sottile con forme complesse, ed è anche difficile eliminare i getti dalla piscina dopo l'estinzione. Quest'ultimo è facile da eliminare i getti dopo l'estinzione, ma il cestino sospeso consuma un sacco di soldi.

2). Trattamento termico del calore di rifiuti as-cast delle getti d'acciaio ad alto manganese resistenti all'usura:

Al fine di abbreviare il ciclo di trattamento termico, il calore dei rifiuti della fusione può essere utilizzato per rafforzare l'acciaio ad alto manganese. Il processo è il seguente: la fusione viene eliminata dallo stampo a 1100 ~ 1180 ° C. Dopo la rimozione del nucleo e la pulizia della sabbia, la temperatura di fusione può raffreddare a 900 ~ 1000 ° C, quindi inserita in un forno riscaldato a 1050 ~ 1080 ° C e mantenuta per 3 ~ 5 ore. Dopo il raffreddamento dell'acqua. Questo processo di trattamento semplifica il processo di trattamento termico, ma ci sono alcune difficoltà nelle operazioni di produzione.

3). Trattamento termico di rafforzamento delle precipitazioni delle getti d'acciaio ad alto manganese resistenti all'usura:

Lo scopo del trattamento termico che rafforza le precipitazioni dell'acciaio ad alto manganese resistente all'usura è quello di ottenere una certa quantità e dimensione dell'acciaio ad alto manganese attraverso il trattamento termico sulla base dell'aggiunta di una quantità adeguata di elementi di formazione in carburo (come molibdeno, tungsteno, Vanadio, titanio, niobio e cromo). La distribuzione dispersa delle particelle di seconda fase in carburo rafforza la matrice di austenite e migliora la resistenza all'usura dell'acciaio ad alto manganese. Questo metodo di trattamento termico è più costoso e il processo è più complicato.