Iv. Causes de defectes estructurals desiguals després de la normalització del ferro dúctil
Els defectes estructurals desiguals després de la normalització del ferro dúctil són un problema comú. A continuació es mostra una introducció a les seves causes, efectes i mesures preventives:
1. Causes
Calefacció desigual: el camp de temperatura del forn de calefacció és desigual, i diferents parts de la colada s’escalfen de manera diferent, donant lloc a diferents graus d’austenitització. La càrrega inadequada, diferents distàncies entre la colada i l’element de calefacció o els danys a l’element de calefacció provocaran un sobreescalfament o un sobrecobriment local.
Temps de retenció insuficient: el temps de retenció és massa curt i les fases com els carburs no tenen temps per dissoldre i homogeneïtzar completament, la composició austenita és desigual i l'estructura també és desigual després de refredar -se.
Composició química desigual: la qualitat de les matèries primeres és inestable i els elements d’aliatge i els elements de la impuresa es distribueixen desigualment. Per exemple, la segregació local d’elements com el silici i el manganès provocarà diferents temperatures de canvi de fase i velocitats de transformació en diferents parts. El mal tractament i el tractament de la inoculació, la distribució desigual de les boles de grafit, també comportarà una estructura de matriu desigual.
Refredament desigual: el medi de refrigeració flueix de manera desigual i el contacte entre el medi de refrigeració i les parts de colada és diferent. Per exemple, quan s’utilitza el refredament de l’aire, la velocitat de refrigeració de la superfície de colada i el centre és diferent, que és fàcil de formar una estructura desigual. L’estructura de colada és complexa i les condicions de dissipació de calor de cada part són diferents. La paret gruixuda es refreda lentament i la paret fina es refreda ràpidament, cosa que també provocarà diferències organitzatives.
2. Impacte
Propietats mecàniques inestables: l’organització desigual comportarà propietats mecàniques inconsistents com la força, la duresa i la duresa de diferents parts de la colada. Quan hi ha càrregues, les esquerdes de fatiga són propenses a aparèixer primer en parts febles, reduint la vida útil general del càsting.
Deteriorament del rendiment del processament: la duresa desigual augmentarà el desgast de les eines, difícil per assegurar la precisió del processament i augmentarà la rugositat de la superfície, afectant l'eficiència i la qualitat del processament.
Resistència a la corrosió diferent: l’organització desigual provocarà diferents potencials d’elèctrodes en diferents parts de la colada. En el medi corrosiu, es formaran micro-bates, que acceleraran el procés de corrosió i reduiran la resistència a la corrosió de la colada.
3. Mesures preventives
Optimitzeu el procés de calefacció: seleccioneu un forn de calefacció amb una bona uniformitat de temperatura i calibreu el sistema de control de temperatura regularment. Dissenyar raonablement el mètode de càrrega del forn per assegurar -se que la colada s’escalfa de manera uniforme. Si cal, es pot arreglar amb accessoris.
Assegureu -vos que el temps d’aïllament suficient: determineu el temps d’aïllament adequat mitjançant experiments i càlculs per assegurar -vos que l’organització estigui totalment homogeneïtzada.
Composició química de control: seleccioneu les matèries primeres amb qualitat estable, controleu estrictament la composició química, reforcen el tractament de l’esferoidització i la inoculació i assegureu -vos una distribució uniforme de les boles de grafit. La tecnologia d’anàlisi ràpida frontal del forn es pot utilitzar per ajustar la composició química a temps.
Millora les condicions de refrigeració: optimitzeu el flux de medi de refrigeració, com ara utilitzar el refredament de l’aire circulant o controlar la velocitat d’agitació del líquid d’apagat per assegurar un refredament uniforme. Per a colades amb estructures complexes, es poden adoptar mesures de refrigeració lent o refrigeració classificada.
5. Causes de defectes de descarburització en parts de ferro dúctil després de la normalització
1. Causes
Influència de l’entorn de calefacció: la normalització de la calefacció es realitza en una atmosfera oxidant. Si hi ha aire excessiu, vapor d’aigua, etc. Al forn, l’oxigen que hi ha reaccionarà amb el carboni a la superfície del ferro colat, fent que el carboni s’escapi en forma de monòxid de carboni o diòxid de carboni, donant lloc a descarburització superficial.
Temperatura i temps de calefacció: si la temperatura de calefacció és massa alta i el temps és massa llarg, la velocitat de reacció de carboni i oxigen s’accelerarà i s’incrementarà el grau de descarburització. En general, la taxa de descarburització augmenta unes 2-4 vegades per cada augment de la temperatura.
Factors de matèries primeres: Si el ferro dúctil conté més elements que promouen la descarburització, com el silici i l’alumini, augmentarà la tendència de la descarburització superficial. A més, el gas generat per la descomposició de taques i impureses de petroli a la superfície de les matèries primeres durant la calefacció també pot participar en la reacció de descarburització.
2. Impacte
Reducció de la duresa: la reducció del contingut de carboni superficial reduirà significativament la duresa superficial, generalment d’un 10%-30%, donant lloc a una mala resistència al desgast de la colada i a un desgast fàcil durant l’ús.
Pèrdua de força: la descarburització reduirà la força i la duresa de la superfície. Quan es produeix la càrrega, la superfície és més propensa a les esquerdes i als danys de fatiga, reduint la vida útil del càsting.
Canvis de resistència a la corrosió: la descarburització canvia la composició i l'estructura química de la superfície, cosa que també pot afectar la seva resistència a la corrosió i fer -la més susceptible a la corrosió en alguns ambients corrosius.
3. Mesures preventives
Controleu l’atmosfera de calefacció: utilitzeu un forn de calefacció de l’atmosfera controlada per introduir gas protector, com el nitrogen, l’argó, etc., al forn o utilitzar el control de l’atmosfera de tipus degoteig per gotejar el metanol, l’etanol i altres líquids orgànics al forn per esquerdar i produir una atmosfera reduint a la inhibició de la decarburització.
Optimitzeu els paràmetres del procés: segons el material i la mida de la fosa, formuleu raonablement la temperatura i el temps normalitzadores per evitar la temperatura excessiva i el temps excessiu. La calefacció segmentada, la calefacció ràpida i altres processos es pot utilitzar per reduir el temps de residència a alta temperatura.
Tractament de protecció superficial: abans de normalitzar -se, la superfície de la fosa està recoberta d’un agent protector, com ara un recobriment protector fet de borax, pols de vidre, etc., per formar una pel·lícula protectora a la superfície de la colada per evitar que l’oxigen es posi en contacte amb carboni.
