Өндөр чанартай хром цутгамал төмрийн эд ангиудыг хэрхэн яаж үйлдвэрлэх вэ?

Өндөр хромын цутгамал төмөр нь металлурги, уул уурхай, цемент, эрчим хүч зэрэг салбарт өргөн хэрэглэгддэг элэгдэлд тэсвэртэй маш чухал материал юм. Түүний хайлуулах болон дулааны боловсруулалтын процесс нь хамгийн тохиромжтой бичил бүтэц, элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг хангахын тулд хатуу шаардлага шаарддаг.

Хром ихтэй цутгамал төмрийн хайлах найрлага, хайлах температур, цутгах температур, дулааны боловсруулалтын үйл явцын гол цэгүүдийн дэлгэрэнгүй тайлбарыг доор харуулав.

1、 Хайлсан өндөр хромын цутгамал төмрийн химийн найрлага нь түүний гүйцэтгэлийн үндэс суурь бөгөөд ихэвчлэн Cr/C (хромын нүүрстөрөгчийн харьцаа) үндсэн дизайны элемент болдог.

1. Үндсэн химийн найрлагын хүрээ (ердийн): Нүүрстөрөгч (C): 2.0% -3.5%. Нүүрстөрөгчийн агууламж нь анхдагч карбид ба эвтектик карбидын тоо хэмжээ, морфологи, хатуулгийг тодорхойлдог. Нүүрстөрөгчийн агууламж өндөр байх тусам хатуулаг өндөр байх боловч хатуулаг нь буурдаг. Chromium (Cr): 12% -30% (ихэвчлэн 15% -28%) байдаг. Хром нь карбидыг үүсгэх, субстратын зэврэлтээс хамгаалах гол элемент юм. Гол цэг бол Cr/C харьцааг хянах явдал юм. Молибден (Mo): 0.5% -3.0%. Молибден нь хатууралтыг сайжруулж, перлитийн хувиргалтыг саатуулж, бэйнит эсвэл мартенсит үүсэхийг дэмждэг, ялангуяа том зүсэлттэй цутгамалуудад. Үүний зэрэгцээ энэ нь зохион байгуулалтыг сайжруулж, хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг сайжруулж чадна. Зэс (Cu): 0.5% -1.5%. Энэ нь хатууралтыг сайжруулахад ашиглагддаг бөгөөд молибдений хувьд хэсэгчлэн хямд орлуулагч боловч түүний үр нөлөө нь молибден шиг сайн биш юм. Никель (Ni): 0-1.5%. Матрицыг бэхжүүлэх, хатууруулах чадварыг сайжруулахад тусална. Манган (Mn): 0.5% -1.0%. Аустенитийг тогтворжуулж, хатууралтыг сайжруулна. Гэсэн хэдий ч хэт өндөр түвшин нь аустенитийг тогтворжуулж, үлдэгдэл аустенитийг нэмэгдүүлж, үр тарианы хил дээр ялгарахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь хатуулагт сөргөөр нөлөөлдөг. Цахиур (Si): 0.3% -1.0%. Элементүүдийг исэлдүүлэхгүй байх боловч карбидын графитжилтыг дэмжих тул агууламж нь хэт өндөр байх ёсгүй. Хүхэр (S) ба фосфор (P): Хатуу хязгаарлагдмал. P <0.06%，S <0.05%。 Эдгээр нь бүгд хатуулаг, бат бөх чанарыг бууруулж, дулааны хагарлын хандлагыг нэмэгдүүлдэг хортой элементүүд юм.

2. Cr/C харьцааны ач холбогдол: Cr/C<4: (Fe, Cr) ∝ С карбидууд бүтэц дотор гарч ирэх ба хатуулаг багатай, элэгдэлд тэсвэртэй. Cr/C ≈ 4-10: өндөр хатуулаг (Fe, Cr) ₇ C ∨ эвтектик карбид (өндөр хромын цутгамал төмрийн элэгдэлд тэсвэртэй гол эх үүсвэр) саваа эсвэл тууз хэлбэрээр үүсдэг бөгөөд энэ нь матрицад хуваагдах нөлөө багатай, илүү бат бөх чанар юм. Энэ бол хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг интервал юм. Cr/C>10: Их хэмжээний (Cr, Fe) ₂ ∝ C ₆ - төрлийн карбидууд үүсч эхэлдэг. Хэдийгээр зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал сайжирсан ч хатуулаг нь буурч, элэгдэлд тэсвэртэй байдал нь (Fe, Cr) ₇ C ₆ шиг сайн биш юм.

3. Орцын тооцоо: Зорилтот орц болон сэргэлтийн хурдыг үндэслэн зуухны цэнэгийн харьцааг тооцоолно. Зуухны төлбөр нь ихэвчлэн гахайн төмөр, хаягдал ган, хромын төмөр (өндөр нүүрстөрөгчийн хром төмөр, бага нүүрстөрөгчийн хром төмөр гэх мэт), молибдений төмөр, зэс, никель хавтан гэх мэтээс бүрддэг. Сэргээх хурдны лавлагаа: Cr, Mo зэрэг элементүүд нь дунд давтамжийн индукцийн зууханд хайлуулах үед өндөр сэргэлтийн хурдтай байдаг. Mn-ийн нөхөн сэргэлтийн хувь ойролцоогоор 85% -95% байна.

2、 Хайлах температур ба цутгах температур

1. Хайлуулах температур: Цоргоны температур хэт өндөр байх ёсгүй, ихэвчлэн 1480 ° C-аас 1520 ° C-ийн хооронд хянагддаг. Шалтгаан: Хэт их температур нь хайлшийн элементүүдийн шаталтын алдагдлыг (Cr, Si исэлдэлт гэх мэт) нэмэгдүүлж, гангийн шингэн дэх устөрөгч, азотын шингээлтийг эрчимжүүлж, үр тариаг бүдүүн болгодог. Бага температур нь хайлш хайлуулах, найрлагыг нэгэн төрлийн болгох, шаар төмрийг ялгахад тохиромжгүй.

2. Цутгах температур: Цутгах температурыг цутгах хананы зузаан, бүтцийн дагуу ихэвчлэн 1380 ° C-аас 1450 ° C-ийн хооронд тодорхойлно. Зузаан ба энгийн хэсгүүдийн хувьд цутгах температурыг бага (1380 ° C-аас 1420 ° C хүртэл) ашиглан дараалсан хатууралтыг хөнгөвчлөх, решринкийн хэмжээ, хэмжээг багасгах шаардлагатай. Нимгэн ханатай, нарийн төвөгтэй хэсгүүд: Цутгах температурыг сайн (1420 ° C-1450 ° C гэх мэт) ашиглан дүүргэх чадварыг сайн хангана. Зарчим: Дүүргэлтийг хангах үүднээс аль болох бага цутгах температурыг ашиглахыг хичээ.

3、 Дулааны боловсруулалтын гол цэгүүд

Өндөр хромтой цутгамал төмрийн цутгамал бичил бүтэц нь ихэвчлэн аустенит + эвтектик карбид + хэсэгчилсэн перлит бөгөөд хатуулаг багатай, хатуулаг чанар муутай байдаг. Өндөр хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй мартенсит матрицыг зөвхөн дулааны боловсруулалтаар олж авах боломжтой.

Дулааны боловсруулалтын гол цөм нь "аустенитжилт + бөхөөх" юм.

1. Austenitizing: Температур: 940 ° C-980 ° C. Тодорхой температур нь найрлагаас, ялангуяа Cr ба C-ийн агууламжаас хамаарна. Өндөр нүүрстөрөгч, өндөр хромын томъёоны хувьд доод температурын хязгаарыг авна, үгүй ​​бол дээд температурын хязгаарыг авна. Тусгаарлалтын хугацаа: Ихэвчлэн хананы зузаанаас хамаарч тооцоолдог бөгөөд 25 миллиметр тутамд дулаалга хийхэд 1 цаг зарцуулдаг. Карбид дахь нүүрстөрөгч болон хайлшийн элементүүд нь аустенитэд бүрэн ууссан эсэхийг шалгаарай, гэхдээ удаан үргэлжлэх нь үр тарианы өсөлт, карбидын бүдүүлэгжилтэд хүргэдэг. Гол цэг: Аустенитжилтийн дараа матриц нь нүүрстөрөгч болон хайлшийн элементүүдээр баялаг аустенит болдог.

2. Бөхөөх: Хөргөх арга: Аустенитжүүлэх температураас гарсны дараа хурдан хөргөх (унтраах) шаардлагатай. Түгээмэл арга: Агаар бөхөөх: Энэ нь хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг бөгөөд аюулгүй арга юм. Өндөр хайлшийн агууламжтай, сайн хатуурдаг тул агаарын хөргөлт нь перлит хувирахаас зайлсхийх, мартенсит матрицыг авахад хангалттай. Том эсвэл нарийн төвөгтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьд агаарын хөргөлт нь хагарлын эрсдлийг үр дүнтэй бууруулж чадна. Агаарыг албадан бөхөөх: сэнс ашиглан агаар үлээж, хөргөлтийг хурдасгана. Тос бөхөөх: Зөвхөн маш жижиг эсвэл энгийн хэлбэрийн цутгамалд ашиглагддаг, өндөр эрсдэлтэй, амархан хагардаг тул маш болгоомжтой байхыг шаарддаг. Зорилго: Өндөр температурт аустенитийг мартенсит хувирлын температураас (Хатагтай цэг) хэт хөргөж, өндөр хатуулагтай мартенсит болгон хувиргах.

3. Температур: Хэрэгцээтэй байдал: Бөхөөлтийн дараа дотоод стресс нь асар их, бүтэц нь мартенсит+үлдэгдэл аустенит бөгөөд маш хэврэг тул яаралтай зөөлрүүлэх шаардлагатай. Температур: Бага температурт хэмжилтийг ихэвчлэн 200 ° C-аас 300 ° C-ийн хооронд хэрэглэдэг бөгөөд заримдаа 450 ° C-ийн дунд температурт хэмжилтийг ашигладаг (энэ нь хатуулгийг бууруулдаг боловч бат бөх чанарыг сайжруулдаг). Тусгаарлалтын хугацаа: 2-6 цаг (ханын зузаанаас хамаарч). Чиг үүрэг: Ашиглалтын явцад ан цав үүсэхээс сэргийлж, тайлах стрессийг арилгана. Бөхөөгдсөн мартенситийг хатуурсан мартенсит болгон хувиргах нь хатуулгийг бага зэрэг бууруулдаг боловч хатуулаг, тогтвортой байдлыг ихээхэн сайжруулдаг. Зарим үлдэгдэл аустенитийг мартенсит болгон хувиргахыг дэмжих (хоёрдогч бөхөөх).

4. Тусгай процесс: Дэд шүүмжлэлийн эмчилгээ. Өндөр цохилтын хатуулаг шаарддаг зарим ажлын нөхцөлд 450 ° C-520 ° C-ийн хооронд урт хугацааны дулаалгатай (жишээ нь 4-10 цаг) критикийн доорх эмчилгээг ашиглаж болно. Энэ процесс нь үлдэгдэл аустенитийг бейнит феррит ба карбид болгон задалж, бат бөх чанар, бат бөх чанарыг маш сайн хослуулсан боловч хатуулаг буурч болно.

Дүгнэлт: KmTBCr26 өндөр хромтой цутгамал төмрийн дулааны боловсруулалтын ердийн муруй нь дараах байдалтай байна: [Аустенитжүүлэх] 960 ° C ± 10 ° C хүртэл халаана -> 4-6 цаг барина -> [Бөхөөх] Өрөөний температурт агаар хөргөнө -> [Тэвшүүлэх] 250 ° C хүртэл нэн даруй халаана -> 4 ° C хөргөнө -> -1 цаг хөргөнө. гадагшлуулах. Анхаарах зүйл: Дулааны боловсруулалт хийх зууханд орохын өмнө цутгамал материалыг сайтар цэвэрлэж байх ёстой (хэвний элс, өргөгч гэх мэт). Ялангуяа нарийн төвөгтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьд халаалтын хурд хэт хурдан байх ёсгүй. Алхам алхмаар халаахыг зөвлөж байна (тодорхой хугацаанд 600 ° C-ийн жигд температурыг хадгалах гэх мэт). Ашигласны дараа хэрэглэхийн өмнө өрөөний температурт хөргөх шаардлагатай. Зөвхөн найрлага, хайлах, дулааны боловсруулалтын хэд хэдэн параметрүүдийг нарийн хянах замаар л өндөр хүчин чадалтай, өндөр хромын цутгамал төмрийн элэгдэлд тэсвэртэй эд ангиудыг үйлдвэрлэх боломжтой.