Resumo do processo de elenco para o Médio Manganês Doubil Iron

O controle de composição química do ferro dúctil médio de manganês inclui os seguintes pontos -chave para controlar cada elemento principal:

A faixa de conteúdo de carbono (c) é geralmente controlada entre 3,0% e 3,8%. Objetivo e impacto de controle: O aumento do teor de carbono pode melhorar a capacidade de fluidez e grafitização do ferro fundido, promover a formação de bolas de grafite e melhorar a dureza e a resistência ao desgaste. No entanto, o conteúdo excessivo de carbono pode fazer com que a grafite flutue e reduza as propriedades mecânicas das peças fundidas; Se o teor de carbono for muito baixo, é fácil produzir estrutura de fundição branca, tornando o elenco quebradiço.

A faixa de conteúdo de silício (SI) geralmente está entre 3,0% e 4,5%. Objetivo e impacto de controle: o silício é um forte elemento de grafitização que pode refinar as bolas de grafite e melhorar a força e a tenacidade do ferro fundido. O teor moderado de silício pode reduzir a tendência da fundição branca, mas o conteúdo excessivo de silício pode diminuir a tenacidade e aumentar a fragilidade das peças fundidas.

Faixa de conteúdo de manganês (MN): O conteúdo de manganês é relativamente alto, geralmente entre 5% e 9%. Objetivo e impacto de controle: o manganês pode melhorar a força, a dureza e a resistência do desgaste do ferro fundido, estabilizar a estrutura de austenita e aumentar a hardenabilidade. No entanto, o conteúdo excessivo de manganês pode levar à presença de mais carbonetos na estrutura, reduzir a tenacidade e aumentar a sensibilidade à trinca das peças fundidas.

O intervalo de teor de fósforo (P) e enxofre (s): o teor de fósforo deve ser o mais baixo possível, geralmente controlado abaixo de 0,05% a 0,1%; O teor de enxofre geralmente é controlado abaixo de 0,02% a 0,03%. Objetivo e impacto de controle: o fósforo aumenta a fragilidade fria do ferro fundido, reduz a tenacidade e o impacto no desempenho; O enxofre forma facilmente inclusões de sulfeto de manganês com manganês, reduzindo as propriedades mecânicas do ferro fundido e aumentando a tendência de rachaduras quentes.

A faixa de conteúdo de elementos de terras raras (Re) e magnésio (Mg): o conteúdo dos elementos de terras raras geralmente está entre 0,02% e 0,05%, e o conteúdo do magnésio está entre 0,03% e 0,06%. Objetivo e influência do controle: os elementos de terras raras e o magnésio são elementos -chave no tratamento da esferoidização, que podem esferoidizar a grafite e melhorar as propriedades mecânicas do ferro fundido. No entanto, conteúdo excessivo ou insuficiente pode afetar o efeito da esferoidização, levando à morfologia irregular de bolas de grafite ou uma diminuição na taxa de esferoidização.

Estrutura metalográfica de ferro dúctil médio de manganês

Morfologia de grafite - boa esferoidização: Após o tratamento da esferoidização, a grafite é distribuída uniformemente em forma esférica na matriz, que é uma característica típica do ferro dúctil médio de manganês. A grafite com boa esferoidização pode efetivamente reduzir a concentração de tensão, melhorar a resistência e as propriedades mecânicas do material. Tamanho da grafite: O tamanho das esferas de grafite é geralmente relativamente uniforme, geralmente entre 20 e 80 μm. Esferas de grafite menores podem ser distribuídas de maneira mais uniforme na matriz, refinar a estrutura e melhorar a força e a tenacidade.

Organização matricial-

Martensita: No estado de elenco, o ferro dúctil médio de manganês geralmente contém uma certa quantidade de martensita na estrutura da matriz. A martensita tem as características de alta dureza e alta resistência, o que pode melhorar a resistência ao desgaste e a resistência à compressão das peças fundidas. Seu conteúdo é geralmente entre 20% e 50%, e o conteúdo da martensita pode ser controlado ajustando a composição química e o processo de tratamento térmico.

Austenita: austenita também representa uma certa proporção em ferro dúctil médio de manganês, geralmente entre 30% e 60%. A austenita tem boa resistência e plasticidade, pode absorver a energia de impacto e melhorar a resistência ao impacto das peças fundidas.

Carbides: Também pode haver alguns carbonetos na estrutura da matriz, como carbonetos, carbonetos de liga, etc. Os carbonetos têm alta dureza e são distribuídos em pequenas partículas ou blocos na matriz, o que pode melhorar significativamente a resistência ao desgaste das peças fundidas. No entanto, o conteúdo excessivo de carboneto pode reduzir a tenacidade da matriz, e seu conteúdo é geralmente controlado entre 5% e 15%.

Uniformidade organizacional - A estrutura metalográfica ideal do ferro dúctil médio de manganês deve ter boa uniformidade, ou seja, a distribuição de bolas de grafite, o tipo e a proporção da estrutura da matriz devem ser relativamente consistentes durante todo o elenco. A organização desigual pode causar flutuações no desempenho das peças fundidas, reduzindo sua confiabilidade e vida útil.

Quais fatores afetam a estrutura metalográfica do ferro dúctil médio de manganês

Composição química-

Conteúdo de carbono: Um aumento no conteúdo de carbono promove a grafitização, resultando em um aumento no número e tamanho das esferas de grafite. Mas se o teor de carbono for muito alto, poderá ocorrer fenômeno flutuante de grafite; Se o teor de carbono for muito baixo, é fácil produzir estrutura fundida branca, o que afeta a morfologia da estrutura metalográfica.

Conteúdo do manganês: o manganês é o principal elemento de liga do ferro fundido nodular médio de manganês. Aumentar o conteúdo de manganês pode aumentar a estabilidade da austenita, promover a formação de martensita, melhorar a dureza e a resistência ao desgaste, mas muito alto pode levar a um aumento de carbonetos e uma diminuição de tenacidade.

Conteúdo de silício: o silício é um elemento grafitizante, e uma quantidade apropriada de silício pode refinar as bolas de grafite e reduzir a tendência de manchas brancas. Mas se o conteúdo de silício for muito alto, aumentará o teor de pérolas na matriz e reduzirá a tenacidade.

Elementos de terras raras e teor de magnésio: elementos de terras raras e magnésio são elementos -chave no tratamento da esferoidização, e seu conteúdo afeta o efeito de esferoidização de grafite. Quando o conteúdo é apropriado, a esferoidização de grafite é boa; Conteúdo insuficiente e esferoidização incompleta; O conteúdo excessivo pode resultar em defeitos de fundição.

Processo de fusão

Equipamento de fusão: Diferentes equipamentos de fusão possuem controles diferentes sobre a uniformidade de temperatura e composição do ferro fundido. O controle preciso da temperatura e a boa uniformidade da composição no derretimento do forno elétrico são benéficas para obter uma boa estrutura metalográfica; O processo de fusão em um forno de explosão requer controle rigoroso da taxa de carga do forno e parâmetros de fusão. Tratamento de esferoidização e inoculação: os tipos, quantidades e métodos de tratamento de agentes de esferoidização e inoculação têm um impacto significativo na estrutura metalográfica. Agentes e inoculantes de esferoidização adequados podem garantir uma boa esferoidização de grafite, esferoidização de grafite fina e melhorar a estrutura da matriz.

Taxa de resfriamento dos materiais de fundição: Diferentes materiais de fundição têm condutividade térmica diferente. Por exemplo, os moldes de metal têm uma rápida condutividade térmica e taxas de resfriamento, que podem formar facilmente estruturas brancas ou martensíticas nas peças fundidas; Os moldes de areia têm condutividade térmica lenta e taxa de resfriamento, que é propícia à grafitização e pode obter uma estrutura de matriz de pérolas ou ferrite relativamente estável. Espessura da parede de fundição: A taxa de resfriamento varia dependendo da espessura da parede de fundição. As áreas de paredes finas esfriam rapidamente e são propensas a formar estruturas brancas ou martensíticas; O resfriamento em paredes grossas é lento, a grafitização é suficiente e a estrutura da matriz pode ser mais inclinada a perlita ou ferrita. Processo de tratamento térmico, temperatura e tempo de extinção: a temperatura e o tempo de extinção afetam a transformação da austenita em martensita. A temperatura ou tempo de extinção excessiva pode fazer com que a martensita seja grossa e reduza a tenacidade; A temperatura ou o tempo insuficientes de têmpera podem resultar em transformação martensítica incompleta, afetando a dureza e a resistência ao desgaste. Temperatura e tempo de temperamento: a temperamento pode eliminar o estresse de extinção, estabilizar a estrutura e ajustar a dureza e a tenacidade. A alta temperatura de temperamento e muito tempo causarão decomposição de martensita, reduzirão a dureza e melhorarão a resistência.