Slijtvast (of slijtvast) gietstaal verwijst naar gietstaal met een goede slijtvastheid. Volgens de chemische samenstelling is het verdeeld in niet-gelegeerd, laaggelegeerd en gelegeerd slijtvast gietstaal. Er zijn veel soorten slijtvast staal, grofweg te verdelen in hoogmangaanstaal, middel- en laaggelegeerd slijtvast staal, chroom-molybdeen-silicium-mangaanstaal, cavitatiebestendig staal, slijtvast staal, en speciaal slijtvast staal. Sommige algemene gelegeerde staalsoorten zoals roestvrij staal, lagerstaal, gelegeerd gereedschapsstaal en gelegeerd constructiestaal worden onder specifieke omstandigheden ook gebruikt als slijtvast staal.
Middelgroot en laaggelegeerd slijtvast staal bevat meestal chemische elementen zoals silicium, mangaan, chroom, molybdeen, vanadium, wolfraam, nikkel, titanium, boor, koper, zeldzame aardmetalen, enz. De voeringen van veel grote en middelgrote kogels fabrieken in de Verenigde Staten zijn gemaakt van chroom-molybdeen-silico-mangaan of chroom-molybdeenstaal. De meeste maalkogels in de Verenigde Staten zijn gemaakt van chroom-molybdeenstaal met een middelhoog en hoog koolstofgehalte. Voor werkstukken die werken onder relatief hoge temperaturen (bijvoorbeeld 200~500℃) schurende slijtageomstandigheden of waarvan de oppervlakken worden blootgesteld aan relatief hoge temperaturen als gevolg van wrijvingswarmte, legeringen zoals chroommolybdeenvanadium, chroommolybdeenvanadiumnikkel of chroommolybdeenvanadiumwolfraam kan worden gebruikt.
Slijtage is een fenomeen waarbij het materiaal op het werkoppervlak van een object voortdurend wordt vernietigd of verloren gaat in relatieve beweging. Verdeeld door het slijtagemechanisme, kan slijtage worden onderverdeeld in schurende slijtage, lijmslijtage, corrosieslijtage, erosieslijtage, contactvermoeidheidsslijtage, impactslijtage, wrijvingsslijtage en andere categorieën. Op industrieel gebied zijn abrasieve en adhesieve slijtage verantwoordelijk voor het grootste deel van de slijtage van werkstukken, en vormen van slijtage zoals erosie, corrosie, vermoeiing en wrijving komen vaak voor bij de werking van sommige belangrijke componenten. en meer aandacht. Onder werkomstandigheden treden vaak meerdere vormen van slijtage tegelijkertijd of na elkaar op, en de interactie tussen slijtage en falen neemt een complexere vorm aan. Het bepalen van het type slijtage van het werkstuk is de basis voor de redelijke selectie of ontwikkeling van slijtvast staal.
Bovendien is de slijtage van onderdelen en componenten een systeemtechnisch probleem. Er zijn veel factoren die de slijtage beïnvloeden, waaronder werkomstandigheden (belasting, snelheid, bewegingsmodus), smeeromstandigheden, omgevingsfactoren (vochtigheid, temperatuur, omringende media, enz.) en materiaalfactoren (samenstelling, organisatie, mechanische eigenschappen), oppervlak kwaliteit en fysische en chemische eigenschappen van onderdelen. Veranderingen in elk van deze factoren kunnen de mate van slijtage veranderen en zelfs het slijtagemechanisme veranderen. Het is duidelijk dat de materiaalfactor slechts een van de factoren is die de slijtage van het werkstuk beïnvloeden. Om de slijtvastheid van stalen onderdelen te verbeteren, is het noodzakelijk om onder specifieke omstandigheden te beginnen met het algehele wrijvings- en slijtagesysteem om het gewenste effect te bereiken.
1. Oplossingswarmtebehandeling (behandeling met waterharding) van slijtvaste gietstukken van hoog mangaanstaal
Er zit een groot aantal neergeslagen carbiden in de gegoten structuur van het slijtvaste staal met hoog mangaangehalte. Deze carbiden verminderen de taaiheid van het gietstuk en maken het gemakkelijk te breken tijdens gebruik. Het belangrijkste doel van de oplossingswarmtebehandeling van gietstukken van hoog mangaanstaal is het elimineren van carbiden in de gegoten structuur en op de korrelgrenzen om een eenfasige austenietstructuur te verkrijgen. Dit kan de sterkte en taaiheid van hoog mangaanstaal verbeteren, zodat gietstukken van hoog mangaanstaal geschikt zijn voor een breder scala aan velden.
De oplossingswarmtebehandeling van slijtvaste gietstukken van staal met een hoog mangaangehalte kan grofweg in verschillende stappen worden verdeeld: het verwarmen van de gietstukken tot boven 1040°C en het gedurende een geschikte tijd vasthouden, zodat de carbiden daarin volledig worden opgelost in eenfasige austeniet ; vervolgens snel afkoelen, verkrijg een austeniet-solide oplossingsstructuur. Deze oplossingsbehandeling wordt ook wel waterhardingsbehandeling genoemd.
(1) Temperatuur van de waterhardingsbehandeling
De waterhardheidstemperatuur hangt af van de chemische samenstelling van het hoge mangaanstaal, meestal 1050℃-1100℃. Hoog mangaanstaal met een hoog koolstofgehalte of een hoog legeringsgehalte (zoals ZG120Mn13Cr2-staal en ZG120Mn17-staal) moet de bovengrens van de watertaaiheidstemperatuur aannemen. Een te hoge watertaaiheidstemperatuur zal echter ernstige ontkoling op het oppervlak van het gietstuk veroorzaken en de snelle groei van de staalkorrels met een hoog mangaangehalte, wat de prestaties van het staal met een hoog mangaangehalte zal beïnvloeden.
(2) Verwarmingssnelheid van de waterhardingsbehandeling
De thermische geleidbaarheid van mangaanstaal is slechter dan die van algemeen koolstofstaal. Gietstukken van staal met een hoog mangaangehalte hebben een hoge spanning en zijn gemakkelijk te kraken bij verhitting, dus de verwarmingssnelheid moet worden bepaald op basis van de wanddikte en vorm van het gietstuk. Over het algemeen kunnen gietstukken met een kleinere wanddikte en een eenvoudige structuur sneller worden verwarmd; gietstukken met een grotere wanddikte en complexe structuur moeten langzaam worden verwarmd. Om de vervorming of barsten van het gietstuk tijdens het verwarmingsproces te verminderen, wordt het tijdens het eigenlijke warmtebehandelingsproces over het algemeen verwarmd tot ongeveer 650 ℃ om het temperatuurverschil tussen de binnen- en buitenkant van het gietstuk te verkleinen, en de temperatuur binnen de oven is uniform en stijgt vervolgens snel naar de waterhardheidstemperatuur.
(3) Houdtijd van de waterhardingsbehandeling
De houdtijd van de waterhardingsbehandeling hangt voornamelijk af van de wanddikte van het gietstuk, om de volledige oplossing van carbiden in de gegoten structuur en de homogenisatie van de austenietstructuur te garanderen. Onder normale omstandigheden kan dit worden berekend door de houdtijd met 1 uur te verlengen voor elke 25 mm toename van de wanddikte.
(4) Koeling van de waterhardingsbehandeling
Het koelproces heeft een grote invloed op de prestatie-index en structuur van het gietstuk. Tijdens de waterhardingsbehandeling moet de temperatuur van het gietstuk vóór het in het water gaan boven de 950°C liggen om te voorkomen dat carbiden opnieuw neerslaan. Om deze reden mag het tijdsinterval tussen het uitgieten van de oven en het in het water gaan niet langer zijn dan 30 seconden. De watertemperatuur moet lager zijn dan 30°C voordat het gietstuk in het water komt, en de maximale watertemperatuur na het ingaan van het water mag niet hoger zijn dan 50°C.
(5) Carbide na waterhardingsbehandeling
Als na de waterhardingsbehandeling de carbiden in het staal met een hoog mangaangehalte volledig zijn geëlimineerd, is de op dit moment verkregen metallografische structuur een enkele austenietstructuur. Maar een dergelijke structuur kan alleen worden verkregen in dunwandige gietstukken. Over het algemeen is een kleine hoeveelheid carbiden in de austenietkorrels of op de korrelgrenzen toegestaan. Onopgeloste carbiden en neergeslagen carbiden kunnen door middel van een warmtebehandeling weer worden geëlimineerd. Eutectische carbiden die neerslaan als gevolg van een te hoge verwarmingstemperatuur tijdens de waterhardingsbehandeling zijn echter niet acceptabel. Omdat het eutectische carbide niet opnieuw door warmtebehandeling kan worden geëlimineerd.
2. Neerslagversterkende warmtebehandeling van slijtvaste gietstukken van hoog Hanganese staal
Neerslagversterkende warmtebehandeling van slijtvast staal met een hoog mangaangehalte verwijst naar de toevoeging van een bepaalde hoeveelheid carbidevormende elementen (zoals molybdeen, wolfraam, vanadium, titanium, niobium en chroom) door middel van warmtebehandeling om een bepaalde hoeveelheid en grootte te verkrijgen in hoog mangaanstaal De tweede fase van de gedispergeerde carbidedeeltjes. Deze warmtebehandeling kan de austenietmatrix versterken en de slijtvastheid van hoog mangaanstaal verbeteren.
3. Warmtebehandeling van slijtvaste gietstukken van medium chroomstaal
Het doel van de warmtebehandeling van slijtvaste gietstukken van medium chroomstaal is het verkrijgen van een martensietmatrixstructuur met hoge sterkte, taaiheid en hoge hardheid, om de sterkte, taaiheid en slijtvastheid van de stalen gietstukken te verbeteren.
Slijtvast medium chroomstaal bevat meer chroomelementen en heeft een hogere hardbaarheid. Daarom is de gebruikelijke warmtebehandelingsmethode: na 950 ℃ -1000 ℃, de austenitisatie, vervolgens de afschrikbehandeling en de tijdige ontlaatbehandeling (meestal bij 200-300 ℃).
4. Warmtebehandeling van slijtvaste gietstukken van laaggelegeerd staal
Slijtvaste gietstukken van laaggelegeerd staal worden behandeld door afschrikken in water, afschrikken in olie en luchtafschrikken, afhankelijk van de legeringssamenstelling en het koolstofgehalte. Perlitisch slijtvast gietstaal ondergaat een normaliserende en ontlatende warmtebehandeling.
Om een martensietmatrix met hoge sterkte, taaiheid en hardheid te verkrijgen en om de slijtvastheid van stalen gietstukken te verbeteren, worden slijtvaste gietstukken van laaggelegeerd staal gewoonlijk afgeschrikt bij 850-950°C en getemperd bij 200-300°C .
Posttijd: 07-aug-2021