ملخص لعملية الصب لحديد المنغنيز المتوسط

يتضمن التحكم في التركيب الكيميائي لحديد المنجنيز المتوسط النقاط الرئيسية للسيطرة على كل عنصر رئيسي:

يتم التحكم بشكل عام في نطاق محتوى الكربون (C) بين 3.0 ٪ و 3.8 ٪. الغرض من التحكم وتأثيره: يمكن أن يؤدي زيادة محتوى الكربون إلى تحسين قدرة السيولة والجرافيت للحديد الزهر ، وتعزيز تكوين كرات الجرافيت ، وتحسين الصلابة ومقاومة التآكل. ومع ذلك ، يمكن أن يتسبب محتوى الكربون المفرط في تطفو الجرافيت ويقلل من الخواص الميكانيكية للمسبوكات ؛ إذا كان محتوى الكربون منخفضًا جدًا ، فمن السهل إنتاج بنية مصبوبة بيضاء ، مما يجعل الصب هشًا.

يتراوح نطاق محتوى السيليكون (SI) عادة ما بين 3.0 ٪ و 4.5 ٪. الغرض من التحكم والتأثير: السيليكون هو عنصر جرافيت قوي يمكنه تحسين كرات الجرافيت وتحسين قوة وصب الحديد الزهر. يمكن أن يقلل محتوى السيليكون المعتدل من ميل الصب الأبيض ، ولكن محتوى السيليكون المفرط يمكن أن يقلل من الصلابة ويزيد من هشاشة المسبوكات.

نطاق محتوى المنغنيز (MN): محتوى المنغنيز مرتفع نسبيًا ، بشكل عام بين 5 ٪ و 9 ٪. الغرض من التحكم والتأثير: يمكن للمنغنيز تحسين القوة والصلابة وارتداء مقاومة الحديد الزهر ، وتثبيت بنية الأوستينيت ، وزيادة الصلابة. ومع ذلك ، يمكن أن يؤدي محتوى المنغنيز المفرط إلى وجود المزيد من كربيدز في الهيكل ، ويقلل من الصلابة ، ويزيد من حساسية التصرفات.

نطاق محتوى الفوسفور (P) والكبريت (S): يجب أن يكون محتوى الفسفور منخفضًا قدر الإمكان ، ويتم التحكم فيه بشكل عام أقل من 0.05 ٪ إلى 0.1 ٪ ؛ عادة ما يتم التحكم في محتوى الكبريت أقل من 0.02 ٪ إلى 0.03 ٪. الغرض من التحكم والتأثير: يزيد الفسفور من هشاشة الحديد الزهر ، ويقلل من المتانة وأداء التأثير ؛ تشكل الكبريت بسهولة شوائب الكبريتيد المنغنيز مع المنغنيز ، مما يقلل من الخواص الميكانيكية للحديد الزهر وزيادة ميل التكسير الساخن.

نطاق المحتوى للعناصر الأرضية النادرة (RE) والمغنيسيوم (MG): يتراوح محتوى العناصر الأرضية النادرة بشكل عام بين 0.02 ٪ و 0.05 ٪ ، ومحتوى المغنيسيوم يتراوح بين 0.03 ٪ و 0.06 ٪. الغرض من التحكم والتأثير: العناصر الأرضية النادرة والمغنيسيوم هي عناصر رئيسية في علاج الكروية ، والتي يمكن أن تضع كروي الجرافيت وتحسين الخواص الميكانيكية للحديد الزهر. ومع ذلك ، يمكن أن يؤثر المحتوى المفرط أو غير الكافي على تأثير الشروط ، مما يؤدي إلى التشكل غير المنتظم لكرات الجرافيت أو انخفاض في معدل الشروط.

بنية معدنية من الحديد المنجنيز المتوسطة

مورفولوجيا الجرافيت - الشبه الكروي الجيد: بعد علاج الكروي ، يتم توزيع الجرافيت بشكل موحد في شكل كروي في المصفوفة ، وهو سمة نموذجية لحديد المنغنيز المتوسط. يمكن أن يقلل الجرافيت مع كروي جيد بشكل فعال من تركيز الإجهاد ، ويحسن صلابة وخصائص المادة الميكانيكية. حجم الجرافيت: عادةً ما يكون حجم مجالات الجرافيت موحدة نسبيًا ، وعادة ما بين 20 و 80 م. يمكن توزيع كرات الجرافيت الأصغر بشكل متساو في المصفوفة ، وتحسين الهيكل ، وتحسين القوة والصلابة.

منظمة المصفوفة-

Martensite: في حالة AS Cast ، غالبًا ما يحتوي الحديد المنغنيز المتوسط على كمية معينة من martensite في بنية المصفوفة. يتمتع Martensite بخصائص صلابة عالية وقوة عالية ، والتي يمكن أن تحسن مقاومة التآكل وقوة الضغط في المسبوكات. يتراوح محتواه بشكل عام بين 20 ٪ و 50 ٪ ، ويمكن التحكم في محتوى martensite عن طريق ضبط التركيب الكيميائي وعملية المعالجة الحرارية.

أوستنيت: تمثل أوستنيت أيضًا نسبة معينة في الحديد المنغنيز المتوسط ، عادة ما بين 30 ٪ و 60 ٪. الأوستينيت لديه صلابة جيدة ودونة ، ويمكن أن تمتص الطاقة تأثير ، وتحسين مقاومة تأثير المسبوكات.

كربيد: قد يكون هناك أيضًا بعض الكربيد في بنية المصفوفة ، مثل كربيدز ، والكربيدات من السبائك ، وما إلى ذلك. لها صلابة عالية ويتم توزيعها في جزيئات صغيرة أو كتل في المصفوفة ، والتي يمكن أن تحسن بشكل كبير من مقاومة التآكل في المسبوكات. ومع ذلك ، فإن محتوى الكربيد المفرط يمكن أن يقلل من صلابة المصفوفة ، ويتم التحكم بشكل عام بين 5 ٪ و 15 ٪.

التوحيد التنظيمي - يجب أن يكون للهيكل المعدني المثالي لحديد المنجنيز المتوسط المنجني التوحيد ، أي توزيع كرات الجرافيت ونوع ونسبة بنية المصفوفة ثابتة نسبيًا في جميع أنحاء الصب. يمكن أن تسبب المنظمة غير المستوية تقلبات في أداء المسبوكات ، مما يقلل من موثوقيتها وحياة الخدمة.

ما هي العوامل التي تؤثر على التركيب المعدني لحديد المنجنيز المتوسط

التكوين الكيميائي-

محتوى الكربون: زيادة في محتوى الكربون تعزز الجرافيت ، مما يؤدي إلى زيادة في عدد وحجم كرات الجرافيت. ولكن إذا كان محتوى الكربون مرتفعًا جدًا ، فقد تحدث الظاهرة الغامضة للجرافيت ؛ إذا كان محتوى الكربون منخفضًا جدًا ، فمن السهل إنتاج بنية مصبوبة بيضاء ، مما يؤثر على مورفولوجيا التركيب المعدني.

محتوى المنغنيز: المنغنيز هو عنصر السبائك الرئيسي للحديد الزهر العقيدي المنغنيسي المتوسط. يمكن أن تؤدي زيادة محتوى المنغنيز إلى زيادة استقرار الأوستينيت ، وتعزيز تكوين مارتينسيت ، وتحسين الصلابة ومقاومة التآكل ، ولكن يمكن أن يؤدي عالية جدًا إلى زيادة في كربيدز وانخفاض المتانة.

محتوى السيليكون: السيليكون هو عنصر في الجرافيت ، ويمكن لكمية مناسبة من السيليكون تحسين كرات الجرافيت وتقليل ميل البقع البيضاء. ولكن إذا كان محتوى السيليكون مرتفعًا جدًا ، فسيزيد محتوى اللؤلؤ في المصفوفة ويقلل من صلابة.

العناصر الأرضية النادرة ومحتوى المغنيسيوم: العناصر الأرضية النادرة والمغنيسيوم هي عناصر رئيسية في علاج الشروط ، ويؤثر محتواها على تأثير كروي الجرافيت. عندما يكون المحتوى مناسبًا ، يكون التزييف الكروي الجرافيت جيدًا ؛ عدم كفاية المحتوى والكروي غير المكتمل ؛ قد يؤدي المحتوى المفرط إلى صب العيوب.

عملية الذوبان

معدات الذوبان: معدات ذوبان مختلفة لها عناصر تحكم مختلفة على توحيد درجة الحرارة وتكوين الحديد المنصهر. تعد التحكم الدقيق في درجة الحرارة وتوحيد التكوين الجيد في ذوبان الفرن الكهربائي مفيدًا للحصول على بنية معدنية جيدة ؛ تتطلب عملية الانصهار في فرن الصهر تحكمًا صارمًا في نسبة شحن الفرن ومعلمات الانصهار. علاج كروي وتلقيح: الأنواع والكميات وطرق علاج عوامل التغلب على الشروط والتلقيح لها تأثير كبير على التركيب المعدني. يمكن أن تضمن عوامل التهوية الكروية المناسبة واللاحظات الجرافيت الشباني الجيد ، والكرويات الجرافيت الدقيقة ، وتحسين بنية المصفوفة.

معدل تبريد مواد الصب: مواد الصب المختلفة لها توصيل حراري مختلف. على سبيل المثال ، تحتوي القوالب المعدنية على موصلية حرارية سريعة ومعدلات تبريد ، والتي يمكن أن تشكل بسهولة هياكل بيضاء أو مارتينسيتيك في المسبوكات ؛ تتميز القوالب الرملية بالتوصيل الحراري البطيء ومعدل التبريد ، وهو ما يفضي إلى الرسوم البيانية ويمكن أن يحصل على بنية مصفوفة بيرلايت أو الفريت مستقرة نسبيًا. سمك الجدار الصب: يختلف معدل التبريد اعتمادًا على سماكة جدار الصب. تبرد المناطق ذات الجدران الرقيقة بسرعة وتكون عرضة لتشكيل هياكل بيضاء أو مارتينيت ؛ التبريد على الجدران السميكة بطيئة ، والجرافيت كافٍ ، وقد يكون بنية المصفوفة أكثر ميلًا نحو بيرليت أو الفريت. عملية المعالجة الحرارية ، ودرجة حرارة التبريد والوقت: يؤثر درجة حرارة التبريد والوقت على تحول الأوستينيت إلى مارتينيت. يمكن أن يؤدي درجة حرارة أو وقت التبريد المفرط إلى أن يؤدي Martensite إلى تقليل الصلابة. يمكن أن يؤدي درجة حرارة أو وقت التبريد غير الكافي إلى تحول غير مكتمل ، مما يؤثر على الصلابة ومقاومة التآكل. درجة حرارة التراجع والوقت: يمكن أن يقلل التخفيف من تبريد الإجهاد ، وتثبيت الهيكل ، وضبط الصلابة والصلابة. درجة الحرارة المرتفعة والوقت الطويل ستؤدي إلى تحلل مارتينسيت ، ويقلل من الصلابة ، وتحسين الصلابة.