عالية الصلب المنغنيز بعد معالجة صلابة الماء ، الصلابة الأولية منخفضة ، ما سبب المغناطيسي؟

غالبًا ما يكون لعلاج الصلب المنجنيز المرتفع صلابة أولية أقل من Brinell 180 بعد معالجة صلابة الماء ، وقد تكون هناك أيضًا ظاهرة مغنطيسية عند امتصاصها المغناطيس. إذن ما هو سبب هذه النتيجة؟ ما هو تأثير هذا على جودة المسبوكات؟ كيف يمكننا حل هذه المشكلة في الإنتاج.

ما هو سبب الصلابة الأولية المنخفضة والمغناطيسية لالتقاط الصلب المنغنيز العالي بعد معالجة صلابة الماء؟ كيف تتحسن؟ تتميز المسبوكات الفولاذية عالية المنغنيز بالصلابة والمغناطيسية بعد معالجة تشديد المياه ، ويرجع ذلك أساسًا إلى عمليات معالجة الحرارة غير الصحيحة أو الانحرافات التركيبية. الأسباب المحددة هي كما يلي:

مشاكل عملية معالجة الحرارة

1. درجة حرارة التدفئة غير الكافية أو وقت الحجز القصير

تتطلب معالجة المياه المتشددة من الفولاذ المنجنيز العالي (مثل ZGMN13) التدفئة إلى 1050-1100 ℃ لإذابة الكربيد بالكامل في الأوستينيت. إذا لم تكن درجة الحرارة كافية أو لم تكن وقت الحجز كافيًا ، فلن يتم إذابة الكربيدات تمامًا ، مما سيؤدي إلى انخفاض محتوى الكربون في مصفوفة الأوستينيت ، وهو انخفاض في الصلابة (يجب أن تكون صلابة عادية بعد تشديد الماء ≥ HB200) ، وقد يحفز الكربريدات المحلولة على تشكيل كمية صغيرة من ferrite ، إنتاجية إنتاجية.

2. سرعة التبريد غير كافية

بعد التدفئة ، يلزم تبريد الماء السريع (درجة حرارة الماء ≤ 30 ℃). إذا كان معدل التبريد بطيئًا (مثل حجم الماء غير الكافي أو سماكة الصب الكبيرة) ، فقد يترسب الأوستينيت كربيدات أو يتحول إلى martensite أو الفريت ، مما يؤدي إلى انخفاض في الصلابة والخصائص المغناطيسية.

انحراف التكوين الكيميائي

1. محتوى الكربون المنخفض

عادة ما يتراوح محتوى الكربون من الفولاذ المنغنيز المرتفع بين 0.9 ٪ و 1.4 ٪ ، والكربون عنصر رئيسي في الحفاظ على استقرار الأوستينيت. إذا كان محتوى الكربون منخفضًا (مثل <0.9 ٪) ، فإن ثبات الأوستينيت ينخفض ، ويتم ترسيب الفريت بسهولة بعد معالجة تشديد الماء ، مما يؤدي إلى عدم كفاية صلابة ومغناطيسية.

2. محتوى المنغنيز غير الكافي أو التأثير من العناصر الأخرى

يجب أن يكون محتوى المنغنيز ≥ 11 ٪ (مثل ZGMN13 الذي يحتوي على 11 ٪ ~ 14 ٪ المنغنيز). إذا كان محتوى المنغنيز منخفضًا جدًا ، فإن استقرار الأوستينيت يتناقص ويتم إنشاء الفريت بسهولة ؛ بالإضافة إلى ذلك ، قد يعزز محتوى السيليكون المفرط (> 0.8 ٪) هطول الأمطار كربيد ويؤثر أيضًا على استقرار الأنسجة.

عيب الأنسجة

1. كربيدات المتبقية المفرطة

إذا كان معدل تبريد الصب بطيئًا وكانت الكربيدات الأولية خشنًا ولا يذوب تمامًا في المعالجة المتشددة للماء ، فإن الكربيدات المتبقية ستقلل من صلابة المصفوفة ، وقد تتحول الأوستينيت حول الكربيد إلى الفريت بسبب تكوين غير متكافئ ، مما يؤدي إلى المغناطيسية.

2. حبيبات أوستنيت الخشنة

يمكن أن يؤدي التدفئة عند درجة حرارة عالية جدًا أو تمسك لفترة طويلة إلى إحياء حبوب الأوستينيت ، وسهولة هطول الأمطار من الكربيد أو تكوين الفريت في حدود الحبوب ، مما يؤثر على الصلابة والمغناطيسية.

عوامل أخرى

سماكة الجدار غير المتكافئة: معدل تبريد بطيء في المناطق السميكة ، والتي يمكن أن تشكل بسهولة هياكل غير أوستنيكية ؛

مشكلة جودة المياه: إن جودة المياه رديئة (مثل الشوائب وارتفاع درجة حرارة الماء) أثناء تبريد الماء يقلل من كفاءة التبريد ويؤدي إلى تحول الأنسجة الكافي.

مقاييس الحل

1. تحسين عملية معالجة الحرارة: ضمان درجة حرارة التدفئة (1050-1100 ℃) ووقت العزل (عادة 1-2 ساعات/25 مم بناءً على حساب سماكة الجدار) ، واستخدام ماء منخفض درجات الحرارة الكافي للتبريد السريع ؛

2. التحكم في التركيب الكيميائي: اضبط الكربون (0.9 ٪ ~ 1.4 ٪) والمجني (11 ٪ ~ 14 ٪) المحتوى وفقًا للمعايير ، مع السيليكون ≤ 0.8 ٪ ؛

3. إعادة تشديد المياه: قم بإجراء معالجة ثانوية تشديد المياه في المسبوكات غير المؤهلة لإزالة الكربيد المتبقية ؛

4. تحسين عملية الصب: التحكم في درجة حرارة الصب ومعدل التبريد لتقليل تكوين كربيد أولي.

إذا استمرت المشكلة ، يوصى باختبار التركيب الكيميائي والبنية المعدنية ، وضبط العملية وفقًا لذلك.

ما هي آثار المغناطيسية على جودة المسبوكات الصلب المنغنيز المرتفعة مع صلابة أولية منخفضة بعد معالجة صلابة الماء؟ تتميز مصبوبات الصلب المنغنيز المرتفعة بصلابة منخفضة (

انخفاض كبير في الخواص الميكانيكية

1. انخفاض بشكل كبير من مقاومة التآكل

تعتمد مقاومة التآكل من الفولاذ المنجنيز العالي على خاصية هيكل الأوستينيت الذي يتحول إلى martensite تحت حمل التأثير. إذا كان هناك كمية كبيرة من الفريت أو الكربيد المتبقية في المنظمة ، ولم يكن محتوى الأوستينيت كافيًا ، فلا يمكن أن يكون التحول المارتينيسيات ناتجًا بشكل فعال ، وسيزيد معدل التآكل بشكل كبير (على سبيل المثال ، عند استخدامه لبطانات الكسارة ، قد يتم اختصار عمر الخدمة بأكثر من 50 ٪).

2. عدم كفاية القوة والصلابة

يمكن أن يؤدي وجود الفريت والكربيدات إلى كسر مصفوفة الأوستينيت ، مما يؤدي إلى انخفاض في قوة الشد (الطبيعية ≥ 685mpa) وتأثير صلابة (≥ 14J/cm ²) ، وتتعرض المسبوكات للتشوه البلاستيكي أو الكسر تحت الحمل (مثل تكسير أسنان الجاذبية المفردة بسهولة).

تدهور مقاومة التآكل ومقاومة الأكسدة

إمكانات القطب الكهربائي للفلت أقل من تلك الموجودة في أوستنايت ، وهي عرضة لتشكيل الخلايا الصغيرة في الوسائط المسببة للتآكل ، وتسريع التآكل الكهروكيميائي (مثل الحفر أو الصدأ على السطح عند استخدامها في السلالة الحمضية) ؛

الواجهة بين الكربيد المتبقية والمصفوفة عرضة لتصبح نقطة انطلاق للأكسدة ، وتنخفض سعة مضادات الأكسدة في درجات حرارة عالية (مثل> 300 ℃) ، مما يؤدي إلى تكوين طبقة أكسيد فضفاض على السطح.

مخاطر السلامة المحتملة أثناء الاستخدام

1. مشاكل التجميع الناجمة عن المغناطيسية

قد تعلن المسبوكات المغناطيسية عن الشوائب مثل ملفات الإيداعات الحديدية ، والتي يمكن أن تؤثر على دقة التشغيل أو التسبب في التشويش في التجميع الميكانيكي الدقيق (مثل أسطوانة معدات المعالجة المعدنية) ، وحتى تؤدي إلى فشل المعدات.

2. خطر الفشل تحت الأحمال الديناميكية

إذا كانت المكونات المستخدمة لتحمل التأثير ، مثل إقبال السكك الحديدية ، لها تنظيم غير متساوٍ ، فقد يؤدي ذلك إلى تركيز الإجهاد ، مما قد يتسبب في انتشار الكراك بعد الاستخدام على المدى القصير ويزيد من خطر الكسر المفاجئ.

4. زيادة تكاليف المعالجة والصيانة اللاحقة

لا يمكن استخدام المسبوكات ذات الصلابة غير الكافية مباشرة وتتطلب إعادة تشديد المياه ، مما يزيد من استهلاك الطاقة وتكاليف العمالة للمعالجة الحرارية ؛

إذا كانت العيوب التنظيمية شديدة (مثل كمية كبيرة من الكربيد الخشنة) ، فقد لا يكون العلاج الثانوي قادرًا على إصلاحها بالكامل ولا يمكن إلغاؤها إلا ، مما يؤدي إلى نفايات مادية.

لخص

يكمن الأداء الأساسي لصلب المنغنيز العالي في "هيكل أوستنيت المفرد". الصلابة المنخفضة والمغناطيسية هي مظاهر مباشرة لضعف البنية المجهرية ، والتي ستضعف قيمة المسبوكات من حيث مقاومة التآكل ، والخصائص الميكانيكية ، والسلامة ، والجوانب الأخرى. التحكم الصارم في عملية معالجة الحرارة والتكوين الكيميائي أثناء الإنتاج لتجنب مثل هذه المشكلات.