I. Waarom verbeteren de treksterkte en hardheid van ductiele ijzeronderdelen niet na het normaliseren?
1. Grondstoffen
Ongekwalificeerde chemische samenstelling: te hoog of te laag koolstof- en siliciumgehalte zal het normaliserende effect beïnvloeden. Als het koolstofgehalte bijvoorbeeld te hoog is, wordt er te veel grafiet geproduceerd, waardoor de matrixsterkte wordt verminderd; Als het siliciumgehalte te laag is, zal het niet bevorderlijk zijn om het ferriet te versterken en zal het de sterkte en de hardheid niet effectief verbeteren. Bovendien zullen abnormale inhoud van elementen zoals mangaan, fosfor en zwavel ook de organisatorische transformatie tijdens het normaliseren verstoren.
Slechte sferoïdisatie of onjuiste inoculatie: onvoldoende toevoeging van sferoïdizer of slechte kwaliteit zal resulteren in slechte grafietferoïdisatie, het vormen van vlok of wormachtig grafiet en het verminderen van mechanische eigenschappen. Onjuiste selectie of gebruik van inoculanten heeft ook invloed op het grafitisatieproces en de matrixorganisatie, wat resulteert in geen prestatieverbetering na het normaliseren.
2. Het normaliseren van het proces
Onnauwkeurige verwarmingstemperatuur: als de verwarmingstemperatuur lager is dan het normalisatietemperatuurbereik, is austenitisatie onvoldoende, organisatorische transformatie is onvolledig en de ideale troostiet- of Pearlite -organisatie kan niet worden gevormd en zijn sterkte en hardheid moeilijk te verbeteren. Als de verwarmingstemperatuur te hoog is, zullen de austenietkorrels grof zijn en de structuur verkregen na afkoeling zal ook grof zijn, waardoor de sterkte en hardheid worden verminderd.
Onvoldoende houdtijd: als de houdtijd te kort is, zullen de carbiden en andere fasen in het gietijzer geen tijd hebben om volledig op te lossen en te homogeniseren, de austeniet -samenstelling zal ongelijk zijn en de structuur en prestaties zullen ongelijk zijn na afkoeling, die de algehele sterkte en hardheid beïnvloeden.
Ongepaste koelsnelheid: als de normaliserende koelsnelheid te langzaam is, wordt het austeniet omgezet in een gemengde structuur van ferriet en pearliet, en het pearlietgehalte is klein en de interlamellaire afstand is groot, wat resulteert in verminderde sterkte en hardheid. Als de koelsnelheid te snel is, kan interne stress worden gegenereerd en kunnen zelfs scheuren verschijnen, wat niet bevorderlijk is voor de verbetering van de prestaties.
3. Daaropvolgende verwerking
Overmatige bewerkingstoeslag: als de bewerkingstoeslag na het normaliseren te groot is, wordt de oppervlakversterkingslaag verwijderd, zodat de werkelijke gemeten sterkte en hardheid de ware prestaties niet kunnen weerspiegelen na het normaliseren.
Onjuiste temperatuur: als de tempertentemperatuur te hoog is of de tijd te lang is, wordt de troostiet- of pearlietstructuur gevormd door normaliseren overdreven te worden en de carbiden zullen aggregeren en groeien, wat resulteert in een afname van sterkte en hardheid.
Bovendien kunnen meetfouten ook leiden tot de illusie dat de treksterkte en hardheid niet zijn toegenomen. Als het meetinstrument bijvoorbeeld niet is gekalibreerd, is de meetpositie ongepast en voldoet de monsterbereiding niet aan de vereisten, de meetresultaten zijn onnauwkeurig.
2. Redenen voor vervorming van ductiele ijzeren gietstukken na normalisatie
1. Ontwerp van gietstructuur
Ongelijke structuur: de dikte van elk deel van de gieting varieert sterk. Tijdens het normaliseren van verwarming en koeling is de warmteoverdrachtsnelheid van de dikke wand en de dunne wand anders, wat resulteert in ongelijke thermische spanning en vervorming.
Complexe vorm: gietstukken met complexe structuren zoals veel uitsteeksels, groeven en gaten beperken elkaar tijdens het normalisatieproces, wat gemakkelijk te vervormen is.
2. Factoren
Ongelijke organisatie: de grafietknobbeltjes in ductiel ijzer worden ongelijk verdeeld en de matrixorganisatie is anders. De organisatietransformatie van verschillende gebieden tijdens het normaliseren is niet gesynchroniseerd, wat vervorming zal veroorzaken.
Invloed van onzuiverheidselementen: de aanwezigheid van onzuiverheidselementen zoals fosfor en zwavel in de grondstoffen zal de sterkte van hoge temperatuur en de taaiheid van gietijzer verminderen, waardoor het gieten meer gevoelig is voor vervorming tijdens het normaliseren.
2. Problemen met het normaliseren van het proces
Verwarmingssnelheid is te snel: snelle verwarming veroorzaakt een groot temperatuurverschil tussen de binnen- en buitenkant van het gieten, en de thermische spanning neemt sterk toe, waardoor de opbrengststerkte van het materiaal wordt overschreden, waardoor vervorming van het gieting wordt veroorzaakt.
Overmatige houdtijd: overmatige houdtijd zal ervoor zorgen dat de austenietkorrels groeien, de hoge temperatuursterkte van het giet verminderen en het gemakkelijker maken om onder thermische stress te vervormen.
Ongelijke koeling: tijdens het normaliseren van koeling is het contact tussen verschillende delen van het giet en het koelmedium anders en de koelsnelheid is anders, wat resulteert in ongelijke krimp en vervorming.
2. Factoren voor laden en werking van ovens
Onjuiste ovenbelastingsmethode: het gieten wordt onstabiel en ongelijk in de verwarmingsoven geplaatst of tegen elkaar geperst, die ongelijke verwarming van verschillende onderdelen zullen veroorzaken en vervorming veroorzaken.
Irrationeel gebruik van armaturen: de gebruikte armaturen zijn niet stijf genoeg of de klemmethode is onjuist, wat de vervorming van het gieten tijdens het normalisatieproces niet effectief kan beperken, of de armaturen zelf worden beïnvloed door warmtevorming en beïnvloeden het gieten.
2. Voorbehandeling van gietstukken
Gietstress wordt niet geëlimineerd: de interne stress die tijdens het gietproces wordt gegenereerd, wordt niet volledig geëlimineerd door veroudering en andere behandelingen, en het wordt bovenop gesuperponeerd met thermische stress tijdens het normaliseren, waardoor het gieten vervormt.
Ongelijke bewerkingstoeslag: overmatige en ongelijke bewerkingstoeslag zal verschillende warmtecapaciteit en warmteafvoeromstandigheden veroorzaken in verschillende delen van het giet tijdens het normaliseren, wat resulteert in vervorming.
3. Redenen voor scheurdefecten in ductiele ijzeronderdelen na het normaliseren
1. Gietstructuur en ontwerp
Plotselinge verandering in wanddikte: de wanddikte van het gieten verandert te drastisch. Tijdens het normaliseren produceert de kruising tussen de dikke wand en de dunne wand grote thermische spanning vanwege het verschil in warmteoverdracht. Wanneer de stress de limiet van de materiaalsterkte overschrijdt, worden scheuren veroorzaakt.
Stressconcentratie: er zijn structuren zoals scherpe hoeken, inkepingen en diepe gaten in het gieten. Deze delen zijn vatbaar voor stressconcentratie tijdens het normaliseren en worden scheurbronnen.
2. Problemen met grondstof
Overmatig zwavelgehalte: zwavel zal de taaiheid van ductiel ijzer verminderen, brosheid vergroten en de gieting vatbaar maken voor scheuren onder werking van het normaliseren van thermische stress.
Slechte sferoïdisatie: slechte kwaliteit of onjuiste dosering van sferoïdizer zal leiden tot een slecht grafietferoïdisatie-effect, wat vlok of wormachtig grafiet vormt, die de sterkte en taaiheid van het gieten verminderen en gemakkelijk kraken tijdens het normaliseren.
3. Procesfactoren normaliseren
Verwarmingssnelheid is te snel: een te snelle verwarmingssnelheid maakt het temperatuurverschil tussen de binnen- en buitenkant van het gieten te groot, wat resulteert in enorme thermische spanning, die het draagvermogen van het materiaal kan overschrijden, waardoor scheuren worden veroorzaakt.
Koelsnelheid is te snel: tijdens het normaliseren van koeling is de koelsnelheid te snel, waardoor de krimp van het oppervlak en de kern van het gieting inconsistent zal zijn, waardoor een grote trekspanning wordt gevormd, vooral voor koolstofarme en high-silicon ductiele ijzeren gietstukken.
Tempelen is niet op het juiste moment: als het temperen niet tijdig is na het normaliseren, kan de grote interne spanning in het gieting niet worden geëlimineerd. Tijdens de daaropvolgende plaatsing of gebruik kan de afgifte van interne spanning scheuren veroorzaken.
4. Problemen overgebleven van het gietproces
Gietdefecten: er zijn krimpholten, krimpporositeit, poriën en andere defecten in het gieten tijdens het gietproces. Deze defecten zullen spanningsconcentratiepunten worden tijdens het normaliseren, waardoor scheurvorming en expansie wordt aangedrongen.
Restspanning: de restspanning die tijdens het gietproces wordt gegenereerd, is groot en het normalisatieproces kan dit niet effectief elimineren. In plaats daarvan wordt het gesuperponeerd met de normaliserende thermische spanning, waardoor het gieten barst.
5. Problemen met werking en apparatuur
Onjuiste belasting: de gietstukken worden onredelijk geplaatst in de verwarmingsoven, zoals botsen, knijpen of te dicht bij het verwarmingselement zijn, wat resulteert in ongelijke verwarming, lokale oververhitting en scheuren.
Fout van apparatuur: onnauwkeurige temperatuurregeling van de verwarmingsoven, overmatige temperatuurschommelingen of lokale temperatuurafwijkingen zullen ertoe leiden dat het gieting -normalisatieproces uit de hand loopt en scheuren veroorzaakt.
