Kõrghaagise raua kuumtöötluse mõistmine ning valandite tugevuse ja sitkuse kahekordistamine pole unistus!

Valamise valdkonnas on kõrgtugevast rauast saanud mitmekülgseks tööriistaks tööstuslike rakenduste jaoks tänu ainulaadsele sfäärilise grafiidi struktuurile. Ja kuumtöötlus on eriti oluline võtmetapp selle jõudluspotentsiaali kasutamisel.

Niisiis, kuidas saavutada protsessi juhtimise kaudu tugevuse, sitkuse ja kulumiskindluse optimaalne sobitamine? Täna ühendame praktilised rakendused, et võtta kokku elastse raua põhiprotsessid ja kuumtöötluse tööpunktid.

Madala temperatuuriga grafitiseerimise lõõmutamine nõuab temperatuuri kuumutamist kuni 720-760 ℃, jahutada ahjus alla 500 ℃ ja seejärel õhu jahutades selle ahjust välja. Selle protsessi põhifunktsioon on eutektoidsete karbiidide lagunemise soodustamine, saades seeläbi ferriidimaatriksiga kõrgtugeva raua.

Ferriidi maatriksi moodustumise tõttu saab materjali sitkust märkimisväärselt parandada. See protsess sobib eriti stsenaariumide jaoks, kus ferriidi, pärliidi, tsementiidi ja grafiidi segu on kõhuli keemilise koostise, jahutuskiiruse ja muude tegurite tõttu õhukese seinaga valandites. Madala temperatuuriga grafitiseerimise lõõmutamine võib selliste valandite sitkust tõhusalt parandada.

02 Kõrge temperatuuriga grafitiseerimise lõõmutamine

Kõrge temperatuuriga grafitiseerimise lõõmutamine nõuab kõigepealt valamise kuumutamist temperatuurini 880–930 ℃, seejärel kandes see isolatsiooni jaoks 720-760 ℃ ja jahutage see lõpuks ahjus alla 500 ℃ ja jättes ahju õhu jahutamiseks.

Selle protsessi peamine eesmärk on kõrvaldada valamisel valge valatud struktuur, kuumutades ja hoides kõrgel temperatuuril täielikult, lagundades valge valatud konstruktsiooni tsementiidi ja saades lõpuks ferriidi maatriksi. Pärast kõrgtemperatuuriga graafiliseerimise lõõmutamist väheneb valamise kõvadus ning plastilisus ja sitkus suurenevad märkimisväärselt. Samal ajal on see mugav järgnevaks lõikamiseks ja sobib plastiliste rauaosade jaoks, mis peavad parandama töötlemist või suurendama plastilisust ja sitkust.

Tugevuse ja põhjalik jõudluse regulaator

02 mittetäielik austeniidi normaliseerimine

Mittetäieliku austenitiseerimise normaliseerimise kuumutustemperatuuri kontrollitakse temperatuuril 820-860 ℃ ja jahutusmeetod on sama, mis austenitiseerimise täieliku normaliseerimise korral, millele on lisatud karastusprotsess 500–600 ℃. Selle temperatuurivahemikus kuumutamisel muutub osa maatriksi struktuurist austeniidiks ja pärast jahutamist moodustub struktuur, mis koosneb pärliidist ja väikeses koguses hajutatud ferriidist.

See organisatsioon suudab anda valandid heade põhjalike mehaaniliste omaduste, tugevuse ja sitkuse tasakaalustamisega ning sobib konstruktsioonikomponentide jaoks, millel on kõrgete jõudluse vajadused.

Suure jõudlusega hardcore komponentide loomine

01 Kustutamine ja karastusravi (kustutamine+kõrge temperatuuri karastamine)

Protsessi parameetrid kustutamise ja karastamise töötlemiseks on kuumutamise temperatuur 840-880 ℃, õli või veejahutuse ja kõrge temperatuuriga karastamine temperatuuril 550-600 ℃ pärast summutamist. Selle protsessi käigus muudetakse maatriksi struktuur karastatud martensiidiks, säilitades samal ajal sfäärilise grafiidi morfoloogia.

Karastatud martensiitide struktuuril on suurepärased põhjalikud mehaanilised omadused, mis on hea tugevuse ja sitkuse vahel. Seetõttu kasutatakse diiselmootori väntvõllides laialdaselt kustutamist ja karastamist, ühendades vardaid ja muid võlli komponente, mis vajavad töötingimustega kohanemiseks nii suurt tugevust kui ka sitkust.

02 isotermiline kustutamine

Isotermilise kustutamise protsessi etapid kuumuvad temperatuurini 840-880 ℃, millele järgneb soolavanni summutamine temperatuuril 250-350 ℃. See protsess võib saavutada valatustes suurepäraste põhjalike mehaaniliste omadustega mikrostruktuuri, tavaliselt bainiidi, jääk -austeniidi ja sfäärilise grafiidi kombinatsiooni.

Isotermiline kustutamine võib märkimisväärselt parandada valandite tugevust, sitkust ja kulumiskindlust, mis sobib eriti osade jaoks, kus on kõrged kareduse ja kulumiskindluse nõuded, näiteks laagrirõngad.

Kohalik jõudlus "täpne täiendamine"

01 pinna kustutamine

Kõrgsagedust, keskmise sagedust, leeki ja muid meetodeid saab kasutada kõrgtugevate rauavalude pinna kustutamiseks. Need pinna kustutamise tehnikad moodustavad valamiste pinnale kõrge kõvadusega martensiitse kihi, kuumutades ja neid kiiresti jahutades, samal ajal kui südamik säilitab oma algse struktuuri.

Pinna kustutamine võib tõhusalt parandada valamiste kõvadust, kulumiskindlust ja väsimuskindlust ning sobib kõrgete kohalike pingetega osade jaoks, näiteks väntvõlli ajakirjade ja käiguhamba pinnaga osadele. Kohaliku tugevdamise kaudu saab osade kasutusaega pikendada.

02 Pehme nitriiteravi

Pehme nitriidiravi on lämmastiku süsiniku difusiooni abil valandite pinnale moodustamise protsess.

See protsess võib märkimisväärselt parandada valamispinna kõvadust ja korrosioonikindlust ning suurendada pinna kulumiskindlust oluliselt, vähendamata oluliselt substraadi sitkust. See sobib kõrgpinnaga jõudlusega seotud nappide rauaosade jaoks, näiteks mehaanilised komponendid, mis peavad pikka aega vastu pidama hõõrdumisele.

Kuumtöötluse võtmepunktid

1. ahju temperatuuri kontroll

Ahju sisenevate valandite temperatuur ei ületa üldiselt 350 ℃. Suure suuruse ja keeruka struktuuriga valamiste puhul peaks ahju sisenev temperatuur olema madalam (näiteks alla 200 ℃), et vältida pragunemist termilisest pingest, mis on põhjustatud liigsest temperatuuri erinevusest. 2. Küttekiiruse valimine

Küttekiirust tuleb reguleerida vastavalt valamise suurusele ja keerukusele, mida tavaliselt kontrollitakse temperatuuril 30-120 ℃/h. Suurte või keerukate osade puhul tuleks valamise ühtlase kuumutamise tagamiseks kasutada madalamat kuumutamiskiirust (näiteks 30-50 ℃/h) ja vähendada termilise deformatsiooni riski. 3. isolatsiooniaja määramine

Isolatsiooniaeg määratakse peamiselt valamise seina paksuse põhjal, mida tavaliselt arvutatakse isolatsioonina 1 tund iga 25 mm seina paksuse kohta, tagamaks, et maatriksi struktuur saaks kuumutusprotsessi ajal täielikult muutuda ja saavutada eeldatav kuumtöötlusefekt.

Alates lõõmutamise "pehmenemisest" kuni summutamise "kõvenemise", alates üldisest tugevdamisest kuni pinna optimeerimiseni tuleb iga protsess olla põhjalikult kujundatud materiaalse koostise, osa struktuuri ja teenindustingimuste põhjal. Ettevõtted on soovitatav luua andmebaasi "protsessi jõudlus" ja optimeerida dünaamiliselt lahendusi metallograafilise analüüsi (näiteks pärlite suhe, grafiidi sfääristamissari) ja mehaanilise testimise (tõmbe-/löögi testimine) abil, muutes kuumtöötluse tõeliselt "tuummootori", et suurendada toote konkurentsivõimet.