IV. Oorzaken van ongelijke structurele defecten na het normaliseren van ductiel ijzer
Ongelijke structurele defecten na het normaliseren van ductiel ijzer zijn een veel voorkomend probleem. Het volgende is een inleiding tot de oorzaken, effecten en preventieve maatregelen:
1. Oorzaken
Ongelijke verwarming: het temperatuurveld in de verwarmingsoven is ongelijk en verschillende delen van het giet worden anders verwarmd, wat resulteert in verschillende graden van austenitisatie. Onjuiste lading, verschillende afstanden tussen het gieten en het verwarmingselement, of schade aan het verwarmingselement zal lokaal oververhitting of overkoeling veroorzaken.
Onvoldoende houdtijd: de houdtijd is te kort en fasen zoals carbiden hebben geen tijd om volledig op te lossen en te homogeniseren, de austeniet -samenstelling is ongelijk en de structuur is ook ongelijk na afkoeling.
Ongelijke chemische samenstelling: de kwaliteit van grondstoffen is onstabiel en de legeringselementen en onzuiverheidselementen zijn ongelijk verdeeld. Lokale segregatie van elementen zoals silicium en mangaan zal bijvoorbeeld verschillende faseveranderingstemperaturen en transformatiesnelheden in verschillende delen veroorzaken. Slechte sferoïdisatie en inoculatiebehandeling, ongelijke verdeling van grafietballen, zal ook leiden tot ongelijke matrixstructuur.
Oneven koeling: het koelmedium stroomt ongelijk en het contact tussen het koelmedium en de gietdelen is anders. Wanneer bijvoorbeeld luchtkoeling wordt gebruikt, is de koelsnelheid van het gietoppervlak en het midden anders, wat gemakkelijk te vormen ongelijke structuur is. De gietstructuur is complex en de warmtedissipatieomstandigheden van elk onderdeel zijn verschillend. De dikke wand koelt langzaam en de dunne wand koelt snel af, wat ook organisatorische verschillen zal veroorzaken.
2. Impact
Onstabiele mechanische eigenschappen: ongelijke organisatie zal leiden tot inconsistente mechanische eigenschappen zoals sterkte, hardheid en taaiheid van verschillende delen van het gieten. Bij het dragen van belastingen zijn vermoeidheidsscheuren vatbaar voor het eerst in zwakke delen, waardoor de algehele levensduur van de gietstukken wordt verminderd.
Versiering van de verwerkingsprestaties: ongelijke hardheid zal de slijtage van het gereedschap vergroten, moeilijk om de verwerkingsnauwkeurigheid te garanderen en de ruwheid van het oppervlak te vergroten, de verwerkingsefficiëntie en kwaliteit te beïnvloeden.
Verschillende corrosieweerstand: ongelijke organisatie zal verschillende elektrodepotentialen veroorzaken in verschillende delen van de casting. In het corrosieve medium zullen micro-batterijen worden gevormd, die het corrosieproces zullen versnellen en de corrosieweerstand van het gieten verminderen.
3. Preventieve maatregelen
Optimaliseer het verwarmingsproces: selecteer een verwarmingsoven met een goede temperatuuruniformiteit en kalibreer het temperatuurregelsysteem regelmatig. Ontwerp redelijk de laadmethode van de oven om ervoor te zorgen dat het gieten gelijkmatig wordt verwarmd. Indien nodig kan het worden opgelost met armaturen.
Zorg voor voldoende isolatietijd: bepaal de juiste isolatietijd door middel van experimenten en berekeningen om ervoor te zorgen dat de organisatie volledig gehomogeniseerd is.
Controle chemische samenstelling: selecteer grondstoffen met stabiele kwaliteit, regeld strikt de chemische samenstelling, versterk sferoïdisatie en inoculatiebehandeling en zorg voor een uniforme verdeling van grafietballen. Furnace-front snelle analysetechnologie kan worden gebruikt om de chemische samenstelling in de tijd aan te passen.
Verbeter de koelcondities: optimaliseer de stroom koelmedium, zoals het gebruik van circulerende luchtkoeling of het regelen van de roersnelheid van de blusvloeistof om uniforme koeling te garanderen. Voor gietstukken met complexe structuren kunnen passende langzame koelmaatregelen of graded koeling worden gebruikt.
5. Oorzaken van decarburisatie -defecten in ductiele ijzeronderdelen na het normaliseren
1. Oorzaken
Invloed van verwarmingsomgeving: normaliseren van verwarming wordt uitgevoerd in een oxiderende atmosfeer. Als er overmatige lucht, waterdamp, enz. In de oven is, zal de zuurstof erin reageren met de koolstof op het oppervlak van het gietijzer, waardoor de koolstof ontsnapt in de vorm van koolmonoxide of koolstofdioxide, wat resulteert in oppervlakte -decarburisatie.
Verwarmingstemperatuur en tijd: als de verwarmingstemperatuur te hoog is en de tijd te lang is, wordt de reactiesnelheid van koolstof en zuurstof versneld en wordt de mate van decarburisatie verhoogd. Over het algemeen neemt de decarburisatiesnelheid ongeveer 2-4 keer toe voor elke stijging van de temperatuur van 100 graden.
Grondstoffactoren: als ductiel ijzer meer elementen bevat die decarburisatie bevorderen, zoals silicium en aluminium, zal de neiging van oppervlakte -decarburisatie toenemen. Bovendien kan het gas dat wordt gegenereerd door de ontleding van olievlekken en onzuiverheden op het oppervlak van de grondstoffen tijdens de verwarming ook deelnemen aan de decarburisatiereactie.
2. Impact
Vermindering van de hardheid: de vermindering van het koolstofgehalte van het oppervlak zal de hardheid van het oppervlak aanzienlijk verminderen, in het algemeen met 10%-30%, wat resulteert in slechte slijtvastheid van het gieten en gemakkelijke slijtage tijdens het gebruik.
Sterkte verlies: decarburisatie zal de sterkte en taaiheid van het oppervlak verminderen. Bij het dragen van belasting is het oppervlak meer vatbaar voor scheuren en vermoeidheidsschade, waardoor de levensduur van het gieten wordt verminderd.
Corrosieweerstandsveranderingen: decarburisatie verandert de chemische samenstelling en structuur van het oppervlak, die ook de corrosieweerstand kunnen beïnvloeden en het gevoeliger maken voor corrosie in sommige corrosieve omgevingen.
3. Preventieve maatregelen
Controleer de verwarmingsatmosfeer: gebruik een gecontroleerde atmosfeerverwarming om beschermend gas, zoals stikstof, argon, enz., In de oven te introduceren, of gebruik druppelatmosfeercontrole om methanol, ethanol en andere organische vloeistoffen in de oven in de oven te scheuren en een reducerende sfeer te produceren tot remmende decarburisatie.
Optimaliseer de procesparameters: volgens het materiaal en de grootte van het gieten, formuleer het redelijkerwijs de normaliserende verwarmingstemperatuur en tijd om overmatige temperatuur en overmatige tijd te voorkomen. Gesegmenteerde verwarming, snelle verwarming en andere processen kunnen worden gebruikt om de verblijftijd bij hoge temperatuur te verminderen.
Behandeling van oppervlaktebescherming: vóór het normaliseren is het oppervlak van het gieting bedekt met een beschermend middel, zoals een beschermende coating gemaakt van borax, glaspoeder, enz., Om een beschermende film op het oppervlak van het giet te vormen om te voorkomen dat zuurstof contact opneemt met koolstof.
