I. Per què la resistència a la tracció i la duresa de les parts de ferro dúctil no milloren després de normalitzar -se?
1. Matèries primeres
Composició química no qualificada: el contingut massa elevat o massa baix de carboni i silici afectarà l'efecte normalitzador. Per exemple, si el contingut de carboni és massa alt, es produirà massa grafit, reduint la força de la matriu; Si el contingut de silici és massa baix, no serà propici per reforçar la ferrita i no millorarà efectivament la força i la duresa. A més, els continguts anormals d’elements com el manganès, el fòsfor i el sofre també interferiran amb la transformació organitzativa durant la normalització.
Una mala esferoidització o inoculació inadequada: l’addició insuficient d’esferoiditzador o de mala qualitat donarà lloc a una esferoidització de grafit deficient, formant un grafit de flocs o cucs i redueix les propietats mecàniques. La selecció o l’ús indeguts d’inoculants també afectaran el procés de grafitització i l’organització de matrius, donant lloc a una millora del rendiment després de normalitzar -se.
2. Procés de normalització
Temperatura de calefacció inexacta: si la temperatura de calefacció és inferior al rang de temperatura normalitzant, l’austenitització és insuficient, la transformació organitzativa és incompleta i no es pot formar una transformació organitzativa i l’organització de troostita o perlita ideal i la força i la duresa són difícils de millorar. Si la temperatura de calefacció és massa alta, els grans austenites seran gruixuts i l'estructura obtinguda després del refredament també serà gruixuda, reduint la força i la duresa.
Temps de retenció insuficient: si el temps de retenció és massa curt, els carburs i altres fases del ferro colat no tindran temps per dissoldre i homogeneïtzar completament, la composició austenita serà desigual i l’estructura i el rendiment seran desiguals després de refredar -se, afectant la força i la duresa generals.
Velocitat de refrigeració inapropiada: si la velocitat de refrigeració normalitzadora és massa lenta, l’austenita es transformarà en una estructura mixta de ferrita i perlita, i el contingut de la perlita és petita i l’espai interlamel·lar és gran, donant lloc a una resistència i duresa reduïdes. Si la velocitat de refrigeració és massa ràpida, es pot generar estrès intern i fins i tot poden aparèixer esquerdes, cosa que no és propici per a la millora del rendiment.
3. Processament posterior
Indemnització excessiva de mecanitzat: si la bonificació de mecanitzat després de la normalització és massa gran, s’eliminarà la capa d’enfortiment de la superfície, de manera que la força i la duresa mesurades reals no poden reflectir el veritable rendiment després de normalitzar -se.
Temperació incorrecta: si la temperatura de temperament és massa alta o el temps és massa llarg, la troostita o l'estructura de perlita formada per normalitzar-se es veurà sobrevotat i els carburs s'agregaran i créixeran, donant lloc a una disminució de la força i la duresa.
A més, els errors de mesurament també poden provocar la il·lusió que la força i la duresa de la tracció no han augmentat. Per exemple, si l’instrument de mesura no està calibrat, la posició de mesura és inadequada i la preparació de la mostra no compleix els requisits, els resultats de la mesura seran inexactes.
2. Motius per a la deformació de les foses de ferro dúctil després de la normalització
1. Disseny de l'estructura de colada
Estructura desigual: el gruix de cada part de la colada varia molt. Durant la normalització de la calefacció i el refredament, la velocitat de transferència de calor de la paret gruixuda i la paret fina és diferent, donant lloc a una tensió i deformació tèrmica desiguals.
Forma complexa: les colades amb estructures complexes com moltes protuberàncies, solcs i forats es restringeixen mútuament durant el procés de normalització, fàcil de deformar.
2. Factors de matèries primeres
Organització desigual: els nòduls de grafit del ferro dúctil es distribueixen desigualment i l'organització de la matriu és diferent. La transformació de l'organització de diferents àrees durant la normalització no es sincronitza, cosa que provocarà deformació.
Influència dels elements de la impuresa: la presència d’elements d’impuresa com el fòsfor i el sofre a les matèries primeres reduirà la força de temperatura i la duresa de la fosa, fent que la colada sigui més propensa a la deformació durant la normalització.
2. Problemes amb el procés de normalització
La velocitat de calefacció és massa ràpida: la calefacció ràpida provoca una gran diferència de temperatura entre l’interior i l’exterior de la fosa, i l’estrès tèrmic augmenta bruscament, superant la força de rendiment del material, provocant la deformació de la fosa.
Temps de manteniment excessiu: el temps de manteniment excessiu farà que els grans austenites creixin, redueixin la força de temperatura elevada de la colada i faciliti la deformació sota estrès tèrmic.
Refredament desigual: durant la normalització del refredament, el contacte entre diferents parts de la colada i el medi de refrigeració és diferent, i la velocitat de refrigeració és diferent, donant lloc a una contracció i deformació desiguals.
2. Factors de càrrega i funcionament del forn
Mètode de càrrega del forn inadequat: la colada es col·loca de manera inestable i desigual al forn de calefacció, o espremia els uns contra els altres, cosa que provocarà un escalfament desigual de diverses parts i causarà deformació.
Ús irracional dels accessoris: els accessoris utilitzats no són prou rígids o el mètode de subjecció és inadequat, que no pot restringir eficaçment la deformació de la colada durant el procés de normalització, o els accessoris es veuen afectats per la deformació de la calor i afecten la colada.
2. Pretractament de foses
No s’elimina l’estrès de colada: l’estrès intern generat durant el procés de colada no s’elimina completament a través de l’envelliment i altres tractaments, i està superposada amb l’estrès tèrmic durant la normalització, provocant que la colada es deformi.
Indemnització de mecanitzat desigual: una quantitat excessiva i desigual de mecanitzat provocarà diferents condicions de capacitat de calor i de dissipació de calor a diferents parts de la colada durant la normalització, donant lloc a una deformació.
3. Raons per als defectes de la fissura en les parts de ferro dúctil després de la normalització
1. Estructura i disseny de colada
Canvi sobtat en el gruix de la paret: el gruix de la paret de la colada canvia massa dràsticament. Durant la normalització, la unió entre la paret gruixuda i la paret fina produeix tensió tèrmica gran a causa de la diferència de transferència de calor. Quan l’estrès supera el límit de resistència del material, es causen esquerdes.
Concentració d’estrès: hi ha estructures com ara racons afilats, osques i forats profunds en la colada. Aquestes parts són propenses a la concentració d’estrès durant la normalització i es converteixen en fonts de fissures.
2. Problemes de matèries primeres
Contingut excessiu de sofre: el sofre reduirà la duresa del ferro dúctil, augmentarà la britivitat i farà que la colada sigui propensa a les esquerdes sota l’acció de normalitzar l’estrès tèrmic.
Esferoidització deficient: la mala qualitat o la dosi inadequada de l’esferoiditzador comportarà un mal efecte d’esferoidització de grafit, formant un floc o un grafit similar al cuc, que reduirà la força i la duresa de la colada i s’esquerden fàcilment durant la normalització.
3. Factors de procés de normalització
La velocitat de calefacció és massa ràpida: la velocitat de calefacció massa ràpida fa que la diferència de temperatura entre l’interior i l’exterior de la fosa massa gran, donant lloc a una enorme tensió tèrmica, que pot superar la capacitat de suport del material, provocant així les esquerdes.
La velocitat de refrigeració és massa ràpida: durant la normalització del refredament, la velocitat de refrigeració és massa ràpida, cosa que farà que la contracció de la superfície i el nucli de la colada sigui inconsistent, formant una gran tensió a la tracció, provocant esquerdes, especialment per a les colades de ferro dúctil de gran carboni i alt-silicon.
El temperament no és oportú: si el temperament no és oportú després de normalitzar -se, no es pot eliminar la gran tensió interna dins de la colada. Durant la col·locació o l’ús posterior, l’alliberament d’estrès intern pot provocar esquerdes.
4. Problemes que queda del procés de colada
Defectes de colada: hi ha cavitats de contracció, porositat de contracció, porus i altres defectes a la colada durant el procés de colada. Aquests defectes es convertiran en punts de concentració d’estrès durant la normalització, provocant la formació i l’expansió de les fissures.
Estrès residual: l’estrès residual generat durant el procés de colada és gran i el procés de normalització no elimina eficaçment. En canvi, està superposat amb la tensió tèrmica normalitzadora, fent que la colada s’esquerdi.
5. Problemes d’operació i equipament
Càrrega inadequada: les colades es col·loquen de manera raonable al forn de calefacció, com ara xocar, esprémer o estar massa a prop de l’element de calefacció, donant lloc a calefacció desigual, sobreescalfament local i esquerdes.
Fallida de l'equip: el control de la temperatura inexacta del forn de calefacció, les fluctuacions de temperatura excessives o les anormalitats de la temperatura local faran que el procés de normalització de la fosa es desprengui i causi esquerdes.
