كيفية التحكم في حالة الصب والبنية المعدنية من 45 # الصلب الصلب بعد المعالجة الحرارية؟

يختلف التركيب المعدني من الفولاذ المصبوب 45 # في ظل ظروف مختلفة للمعالجة الحرارية في حالة AS AS.

لذا ، كيف نتحكم في حالة الصب والبنية المعدنية لـ 45 مصبوبًا من الصلب بعد المعالجة الحرارية عند إنتاجها؟ مطلوب التحكم الدقيق من كل من عملية الصب وعملية المعالجة الحرارية ، بهدف الحصول على بنية موحدة وغرامة وغير ضارة لتلبية متطلبات الأداء النهائية (القوة ، الصلابة ، الصلابة ، إلخ).

فيما يلي استراتيجيات التحكم الرئيسية:

1 、 التحكم في البنية المجهرية المصبوب (وضع أساس متين للمعالجة الحرارية اللاحقة)

1. تحسين معلمات عملية الصب: دب درجة الحرارة: مع ضمان سعة التعبئة ، حاول تقليل درجة حرارة صب قدر الإمكان. يمكن أن تؤدي درجة حرارة صب المفرطة إلى حجم الحبوب الخشنة. تتوسع المنطقة البلورية العمودية. زيادة ميل الفصل. تعزيز تشكيل منظمة WEI. معدل التبريد: تسريع معدل التبريد: هذا هو جوهر تحسين البنية المجهرية المصبوب. يمكن أن يؤدي معدل التبريد الأسرع إلى قمع نمو الحبوب ، ويقلل من الفصل ، ويخفف أو حتى تجنب تكوين بنية Weibull. الطريقة: استخدم القوالب المعدنية أو القوالب المعدنية المغطاة بالرمل بدلاً من قوالب الرمل النقي ؛ ضع الحديد البارد في الجزء السميك من الصب. تحسين تصميم القالب (مثل توحيد سمك الجدار وتقليل توفير الحرارة) ؛ اختر مواد النمذجة ذات الموصلية الحرارية الجيدة ؛ السيطرة على درجة حرارة القالب. التبريد الموحد: تجنب فروق ذات دلالة إحصائية في معدلات التبريد بين أجزاء مختلفة من الصب ، والتي يمكن أن تؤدي إلى تنظيم غير متساوٍ وضغط داخلي. تصميم معقول نظام صب و RISER وتخطيط الحديد البارد.

2. علاج التلقيح/التعديل: على الرغم من أن 45 فولاذ لا يتم تلقيحها تقليديًا مثل الحديد الزهر ، في حالات محددة ، يمكن اعتبارها لإضافة عناصر لسبائك النزرة (مثل الفاناديوم الخامس ، TITANIUM TI ، Niobium NB) أو عناصر أرضية نادرة لعلاج صقل الحبوب. تشكل هذه العناصر مركبات نقاط ذوبان عالية (مثل كربيدات ونيتريدات) التي تعمل بمثابة نوى نووية غير متجانسة ، مما يعزز تحسين الحبوب. مطلوب التحكم الدقيق في مبلغ الإضافة والعملية.

3. السيطرة على نقاء الصلب المنصهر: إزالة الأكسدة الكافية: اعتماد عمليات إزالة الأكسدة المعقولة (مثل إزالة الأكسدة هطول الأمطار+إزالة الأكسدة) لتقليل محتوى الأكسجين الذائب في الصلب المصلي ، تقليل شوائب FEO وحضرة حدود الحبوب الناتجة. وتشمل ديكسيديز المشتركة الحديد المنغنيز وحديد السيليكون والألمنيوم. التكرير: إذا سمحت الظروف ، فعليك إجراء عملية تكريس خارجي (مثل تحريك الأرجون) لتقليل الغاز (O ، H ، N) ومحتوى التضمين. الفولاذ المنصهر النقي مفيد للحصول على كثافة ، أقل عيبًا ، ومنظمًا بشكل موحد على أنها بنية مجهرية يلقي. التحكم في محتوى S و P: S عرضة لتشكيل FES أو (MN ، Fe) ، وتشكيل انصهار انصهار منخفضة في حدود الحبوب ، مما يزيد من ميل التكسير الساخن وتدهور المتانة ؛ P يزيد من هشاشة البرد. يجب بذل الجهود لتقليل محتوى S و P إلى الحد الأدنى الذي يتطلبه المعيار. 4. تحسين تصميم القالب: تقليل العقد الحرارية وتجنب التعرض المطول لدرجات حرارة عالية ، مما قد يؤدي إلى الحبوب الخشنة والفصل. ضمان التصلب المتسلسل أو التصلب المتزامن لتقليل العيوب مثل الانكماش والمسامية ، مما يؤدي غالبًا إلى البنية المجهرية غير الطبيعية في مناطق العيوب هذه.

2 、 يتم تطبيع المعالجة الحرارية التقليدية لـ 45 من أجزاء الصلب المصبوب من الصلب ، وأحيانًا يتم تنفيذ التطبيع والتهديد وفقًا لمتطلبات التحكم في المنظمة بعد المعالجة الحرارية (يتم تطبيع العلاج). والغرض من ذلك هو التخلص من العيوب في البنية المجهرية المصبوب والحصول على هيكل بيرليت+بيرليت+ناعم.

1. علاج التطبيع (الأكثر أهمية):

درجة حرارة التدفئة: عادة ما يتم اختيارها بين 30-50 ℃ فوق AC ∝. بالنسبة إلى 45 من الصلب ، يبلغ AC ∝ حوالي 780 ℃ ، وبالتالي يتراوح نطاق درجة حرارة التطبيع بشكل عام بين 850-880 ℃. الغرض: لتنشيط (gamify) بشكل كامل ، القضاء على البنية الأصلية كهيكل مصبوب (مثل بنية Weibull ، والحبوب الخشنة ، ومناطق الفصل التركيبي) ، والحصول على أوستنيت مؤلفة بشكل موحد. السيطرة: درجة حرارة منخفضة ، أوستنيت غير مكتملة ، وتبقي كهيكل يلقي ؛ تؤدي درجة الحرارة المفرطة إلى نمو كبير في حبوب الأوستينيت ، مما يؤدي إلى البنية المجهرية الخشنة بعد التطبيع. وقت العزل: يجب التأكد من حرق الصب بالكامل وأن تكوين الأوستينيت موحد بشكل أساسي. أساس الحساب: عادة ما يتم حسابه بناءً على سمك الصب الفعال (مثل 1.5-2.0 دقيقة/ملليمتر). السيطرة: وقت قصير للغاية ، عدم الانتهاء من القلب من القلب ؛ إذا كان الوقت طويلًا جدًا ، فقد يزيد من الأكسدة وإزالة الكربرة ، وقد ينمو حجم الحبوب. بالنسبة إلى المسبوكات مع الفصل التغصري ، قد يستغرق الأمر وقتًا أطول قليلاً للمكونات لتنتشر بالتساوي. طريقة التبريد: التبريد في الهواء الثابت أو القسري. الهدف: للحصول على بيرليت أدق (بنية pseudo eutectoid) والحبوب الفريت الدقيقة من الصلب. السيطرة: يجب أن يكون معدل التبريد موحدًا ومتسقًا. تجنب: التبريد بسرعة كبيرة (مثل الكثير من الرياح): قد يتسبب في ظهور كمية صغيرة من بنية غير المتوازنة (مثل البينيت أو حتى مارتينيت) في المنطقة الرقيقة الجدران ، مما يزيد من الصلابة والهشاشة. التبريد البطيء (مثل التراص بكثافة للغاية): يفقد التأثير التطبيع ، ويعمل الهيكل على الأوعية ويقترب من الدولة الصلب. تأكد من أن المسبوكات لديها مساحة كافية خارج الفرن لتبديد الحرارة. الوظيفة الرئيسية للتطبيع هي القضاء على الحبوب الخشنة والحبوب العمودية وهيكل Weibull في البنية المجهرية المصبوب. صقل حجم الحبوب وتحقيق بنية موحدة. القضاء على الإجهاد الداخلي (جزئيا). تحسين أداء قطع. توفير هيكل أصلي أفضل لإخماد محتمل وتهدئة في المستقبل.

2. العلاج الصلب

يكون الهيكل المعدني للصلب المصبوب 45 # بعد علاج الصلب أكثر موحدة واستقرار مقارنةً بالهيكل المصبوب AS ، ويتألف بشكل رئيسي من الأجزاء التالية: بيرليت ، وهو المكون الرئيسي للهيكل الصلب وله بنية ذات طبقات أو تشبه الورقة ، مكونة من الفريت والأسمنت المتناوب بشكل موحد. أثناء عملية الصلب ، يكون تباعد الطبقة البينية للبريلت أكثر اتساقًا والتوزيع أكثر انتظامًا ، مما يساعد على تحسين صلابة ومعالجة المادة. الفريت: موزعة في كتلة أو شكل شبكة صغيرة حول بيرليت أو في حدود الحبوب. بالمقارنة مع حالة AS المصبوب ، فإن الفريت الصلب لديه مورفولوجيا أكثر انتظامًا ، وكمية أكثر موحدة وتوزيع ، مما يقلل من الآثار الضارة للفريت الخشنة أو الشبكية التي قد تكون موجودة في حالة AS AS على الأداء. تتمثل الوظيفة الرئيسية في الصلب في القضاء على إجهاد الصب ، وصقل حجم الحبوب ، وتحسين توحيد البنية المجهرية. لذلك ، في بنية الصلب المصبوب 45 # ، يتم التخلص من الهياكل السيئة مثل بنية Weibull بشكل أساسي ، وسيتم إضعاف تأثير عيوب الصب (مثل الرخوة) بسبب تكثيف الهيكل. الأداء العام أكثر ملاءمة للمعالجة أو الاستخدام اللاحقة.

3. العلاج المتدهور: بالنسبة لسباق 45 مصبوبًا صلبًا عاديًا ، بعد التطبيع ، يمكن عادةً تلبية معظم متطلبات الأداء دون تقارير. معدل تبريد التطبيع لا يكفي لتوليد إجهاد تبريد كبير. المواقف التي تتطلب التخفيف: بالنسبة إلى المسبوكات التي تتطلب ثباتًا ذا أبعاد عالية للغاية ، يمكن أن تزيد من درجة حرارة درجة الحرارة المنخفضة (150-250 ℃) من القضاء على الإجهاد المتبقي. إن بنية الصب معقدة بشكل خاص ، وهناك إجهاد محلي مفرط أثناء عملية التبريد التطبيع (حتى لو لم يتم إنتاج martensite). يؤدي السيطرة غير السليمة على معدل التبريد التطبيع إلى ظهور كمية صغيرة من martensite الصلبة والهشة أو البينيت في المناطق المحلية ، وخاصة في زوايا رقيقة الجدران والحادة. مطلوب انخفاض درجة حرارة درجة الحرارة (200-300 ℃) لتقليل صلابة وهشاشة. درجة حرارة التهدئة: عمومًا 150-300 ℃ (درجة حرارة منخفضة). وقت العزل: محسوب بالسماكة (على سبيل المثال 1-2 ساعات/بوصة) لضمان تغلغل الحرارة. التبريد: تبريد الهواء. 3 、 تدابير التحكم التي تمر عبر العملية بأكملها 1 التحكم الصارم في التركيب: تأكد من أن العناصر الرئيسية مثل C ، MN ، SI ، وما إلى ذلك هي ضمن النطاق القياسي (مثل GB/T 11352 أو ASTM A27/A27M). يؤثر تقلب محتوى الكربون بشكل مباشر على نسبة وخصائص اللؤلؤ والفلت في الهيكل النهائي. تحكم بدقة في محتوى العناصر الضارة S و P. مراقبة محتوى العناصر المتبقية (مثل CR ، NI ، Cu ، MO ، إلخ) لتجنب الزيادة غير المتوقعة التي تؤثر على نقطة انتقال الطور والبنية الدقيقة. 2. التفتيش المعدني وردود الفحص: حيث يتم إجراء عملية تفتيش مصبوب: يتم أخذ أخذ العينات في المواقع الحرجة للتحقق من وجود مشكلات خطيرة مثل حجم الحبوب الخشنة ، وهيكل Weibull ، والإفراط في الإضافات غير المعدنية. يتم توفير ردود الفعل في الوقت المناسب لضبط عملية الصب. فحص المعالجة الحرارية: هذه هي الخطوة الأكثر أهمية. بعد المعالجة الحرارية النهائية (عادةً في الحالة الطبيعية أو الحالة المتطابقة+المخففة) ، يجب أخذ العينات من جسم الصب أو كتلة الاختبار المرفقة لفحص المعادن: يجب توزيع نوع البنية المجهرية بشكل موحد على طول الحدود الأصلية على الحدود الأصلية). لا يُسمح له بهيكل مصبوب متبقي ، هيكل Weibull ، كمية كبيرة من bainite أو martensite. حجم الحبوب: تقييم درجة حجم الحبوب الأوستينيت (عادة ما تتطلب 5-8 درجات أو أدق). الادراج غير المعدنية: يتم التحكم في التصنيف ضمن النطاق المؤهل. اختبار الأداء: التعاون مع اختبار الأداء الميكانيكي (قوة الشد ، قوة العائد ، الاستطالة ، تأثير الطاقة ، صلابة) للتحقق مما إذا كان التحكم التنظيمي يحقق أهداف الأداء المتوقعة. ملخص نقاط التحكم: 1. كأساس مصبوب: الصب المنخفض السخن+التبريد السريع والموحد → الحصول على الحصول على البنية المجهرية الصغيرة نسبيا ، والموحدة وخالية من العيوب. 2. المعالجة الحرارية الأساسية (التطبيع): درجة حرارة دقيقة: AC ∝+30 ~ 50 ℃ (850-880 ℃) → أكمل أوستنويت دون نمو. وقت كاف: حرق شامل+تبريد موحد للمكونات ؛ مناسب: تبريد الهواء الموحد → الحصول على بيرليت ناعم+الفريت. 3. التهدئة الضرورية: تستخدم فقط لتخفيف الإجهاد أو علاج الهياكل المحلية غير المتوازنة (انخفاض درجة الحرارة المنخفضة).

4. المكونات النقية: منخفضة في S و P ، deoxygenated بالكامل.

5. التفتيش الصارم: الهيكل المعدني والخصائص الميكانيكية للمواد المصبوب والمعالجة بالحرارة هي معايير التقييم النهائية.

من خلال التحكم بشكل منهجي في الخطوات المذكورة أعلاه ، من الممكن التأكد من أن 45 مصبوبًا من الصلب يحصل على هيكل مثالي للتمثيل والمعادن بعد المعالجة الحرارية ، وبالتالي تلبية متطلبات أداء الخدمة الخاصة بهم. ** الفحص المعدني هو الوسيلة النهائية للتحقق من فعالية جميع عناصر التحكم في العملية.