Investeringsgieterij |Zandgieten

Roestvrijstalen gietstukken, gietijzeren gietstukken, gietijzeren gietstukken

Warmtebehandeling van slijtvaste (slijtvaste) stalen gietstukken

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, die grofweg kunnen worden onderverdeeld in hoog-mangaanstaal, 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.

Middel- en laaggelegeerde slijtvaste staalsoorten bevatten meestal chemische elementen zoals silicium, mangaan, chroom, molybdeen, vanadium, wolfraam, nikkel, titanium, boor, koper, zeldzame aarden, 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 middelhoog en hoog koolstofgehalte.Voor werkstukken die werken onder relatief hoge temperaturen (bijvoorbeeld 200~500℃) abrasieve slijtagecondities of waarvan de oppervlakken worden blootgesteld aan relatief hoge temperaturen als gevolg van wrijvingswarmte, legeringen zoals chroom-molybdeen-vanadium, chroom-molybdeen-vanadium-nikkel of chroom-molybdeen-vanadium-wolfraam kunnen worden gebruikt.

Slijtage is een fenomeen waarbij het materiaal op het werkoppervlak van een object continu wordt vernietigd of verloren gaat in relatieve beweging.Gedeeld door het slijtagemechanisme, kan slijtage worden onderverdeeld in abrasieve slijtage, adhesieve slijtage, corrosieslijtage, erosieslijtage, contactmoeheidsslijtage, impactslijtage, wrijvingsslijtage en andere categorieën.Op industrieel gebied zijn abrasieve slijtage en lijmslijtage verantwoordelijk voor het grootste deel van de defecten aan werkstukslijtage, en slijtagefouten zoals erosie, corrosie, vermoeidheid en vreten komen vaak voor bij de werking van sommige belangrijke componenten, dus ze worden steeds vaker en meer aandacht.Onder werkomstandigheden treden vaak meerdere vormen van slijtage tegelijkertijd of na elkaar op en neemt de interactie van slijtagebezwaar een complexere vorm aan.Het bepalen van het type slijtage van het werkstuk is de basis voor de redelijke keuze of ontwikkeling van slijtvast staal.

Bovendien is de slijtage van onderdelen en componenten een systeemtechnisch probleem.Er zijn veel factoren die van invloed zijn op slijtage, 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 te zien 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.

Sectiestructuur van Fe-Mn-C staal

1. Oplossingswarmtebehandeling (waterhardende behandeling) van slijtvaste gietstukken van hoog mangaanstaal

Er zijn een groot aantal neergeslagen carbiden in de as-cast structuur van het slijtvaste hoog-mangaan staal.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 staal met een hoog mangaangehalte 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 staal met een hoog mangaangehalte verbeteren, zodat gietstukken van staal met een hoog mangaangehalte geschikt zijn voor een breder scala aan velden.

De oplossingswarmtebehandeling van slijtvaste hoogmangaanstalen gietstukken kan grofweg in verschillende stappen worden onderverdeeld: het verhitten van de gietstukken tot boven 1040°C en gedurende een geschikte tijd vasthouden, zodat de daarin aanwezige carbiden volledig worden opgelost in eenfasige austeniet ;dan snel afkoelen, krijg austeniet solide oplossingsstructuur.Deze oplossingsbehandeling wordt ook wel waterhardingsbehandeling genoemd.

Enige Austanitische Structuur ×500

(1) Temperatuur van waterhardende behandeling:

De temperatuur van de watertaaiheid is afhankelijk van de chemische samenstelling van het hoge mangaanstaal, meestal 1050℃-1100℃.Hoog mangaanstaal met een hoog koolstofgehalte of een hoog gehalte aan legeringen (zoals ZG120Mn13Cr2-staal en ZG120Mn17-staal) moeten de bovengrens van de watertaaiheidstemperatuur hebben.Een te hoge watertaaiheidstemperatuur zal echter ernstige ontkoling op het oppervlak van het gietstuk en de snelle groei van de hoge mangaanstaalkorrels veroorzaken, wat de prestatie van het hoge mangaanstaal zal beïnvloeden.

(2) Verwarmingssnelheid van waterhardende behandeling;

De thermische geleidbaarheid van mangaanstaal is slechter dan die van algemeen koolstofstaal.Gietstukken van hoog mangaanstaal 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.In het eigenlijke warmtebehandelingsproces, om de vervorming of barsten van het gietstuk tijdens het verwarmingsproces te verminderen, wordt het over het algemeen verwarmd tot ongeveer 650 ℃ om het temperatuurverschil tussen de binnen- en buitenkant van het gietstuk verminderd te houden, en de temperatuur in de oven is uniform en stijgt dan snel tot de watertaaiheidstemperatuur.

(3) Houdtijd van waterhardende behandeling;

De verblijftijd 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 het worden berekend door de houdtijd met 1 uur te verlengen voor elke 25 mm toename van de wanddikte.

(4) Koeling van waterhardende behandeling;

Het koelproces heeft een grote invloed op de prestatie-index en structuur van het gietstuk.Tijdens de waterhardingsbehandeling moet de temperatuur van het gietstuk voordat het in het water gaat hoger zijn dan 950°C om te voorkomen dat carbiden opnieuw neerslaan.Om deze reden mag het tijdsinterval tussen het uitwerpen 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 het water in gaat, en de maximale watertemperatuur na het ingaan van het water mag niet hoger zijn dan 50°C.

(5) Carbide na waterhardende behandeling;

Als na de waterhardingsbehandeling de carbiden in het staal met hoog mangaangehalte volledig zijn geëlimineerd, is de metallografische structuur die op dit moment wordt verkregen 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 warmtebehandeling weer worden verwijderd.Eutectische carbiden die worden geprecipiteerd als gevolg van een te hoge verwarmingstemperatuur tijdens de waterhardingsbehandeling zijn echter niet acceptabel.Omdat het eutectische carbide niet opnieuw kan worden geëlimineerd door warmtebehandeling.

 

2. Neerslagversterkende warmtebehandeling van slijtvaste hoge Hanganese stalen gietstukken

Neerslagversterkende warmtebehandeling van slijtvast hoogmangaanstaal 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 in hoog mangaan staal De tweede fase van de gedispergeerde carbidedeeltjes.Deze warmtebehandeling kan de austenietmatrix versterken en de slijtvastheid van hoog mangaanstaal verbeteren.

Neerslagversterkende warmtebehandeling van slijtvaste hoge Hanganese stalen gietstukken

3. Warmtebehandeling van slijtvaste gietstukken van medium chroomstaal

Het doel van de warmtebehandeling van slijtvaste gietstukken van middelgroot 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 laaggelegeerde stalen gietstukken

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 neemt normaliserende + temperende warmtebehandeling aan.

Om een ​​martensietmatrix te verkrijgen met een hoge sterkte, taaiheid en hardheid, en om de slijtvastheid van stalen gietstukken te verbeteren, worden slijtvaste laaggelegeerde stalen gietstukken gewoonlijk geblust bij 850-950°C en getemperd bij 200-300°C .

 

De hoge Mn-staalstructuur bij kamertemperatuur met verschillende koelmethoden
De invloed van de wachttijd op de diepte van de ontkoolde laag
Veranderingen van koolstof en mangese in staal met een hoog Mn-gehalte na 2 uur vasthouden bij 1100℃

Posttijd: aug-07-2021