Како произвести делове од сивог ливеног гвожђа високе чврстоће без додавања племенитих метала као што су легуре?

Детаљан ток процеса производње ХТ300 сивог ливеног гвожђа високе чврстоће без легирања

Фаза 1: Састојци и топљење - Постављање темеља

1. Одабрани материјали за пећи: сирово гвожђе: користи се сирово гвожђе високе чистоће или висококвалитетно ливено гвожђе које се одликује ниским садржајем елемената у траговима (као што су Ти, В, Ас, Сб, итд.). Ови елементи у траговима могу ометати морфологију графита, што не доприноси повећању чврстоће. Величина блокова гвожђа треба да буде уједначена. Отпад челика: Пропорцију додатка треба значајно повећати, обично чинећи 30% -40% пуњења пећи. Употреба чистог отпада челика са ниским садржајем угљеника и сумпора, као што су делови за штанцање, отпад од угљеничног челика, итд., има за циљ да разблажи угљеник и нечистоће у растопљеном гвожђу. Рециклирани материјали: Користите лијне и отпадне одливе исте марке да бисте обезбедили стабилан састав. Строго контролишите његову пропорцију и чистоћу како бисте избегли уношење превише нечистоћа. 2. Тачан прорачун састојака: Основна идеја: Низак еквивалент угљеника. Циљ је да се стриктно контролише еквивалент угљеника (ЦЕ) у уском опсегу од 3,8% до 4,0%. Угљен (Ц): Циљна вредност је постављена на 2,9% -3,2%. Смањивање садржаја угљеника кроз висок удео металног отпада. Силицијум (Си): Почетни силицијум у пећи се контролише на 1,2% -1,5%, остављајући довољно инкременталног простора за накнадни третман инкубације. Равнотежа између мангана (Мн) и сумпора (С) је кључна. Циљ је контролисати садржај сумпора између 0,07% и 0,12%, а затим израчунати количину додатог мангана према формули Мн% ≈ 1,7 × С%+0,3%. На основу овога, садржај мангана је обично између 0,8% и 1,0%. Ово обезбеђује формирање корисних једињења МнС и промовише формирање перлита. Фосфор (П): Мора бити стриктно ограничен на испод 0,08%, пошто фосфор може смањити жилавост и чврстоћу ливеног гвожђа. 3. Топљење на високим температурама: Индукциона пећ средње фреквенције се користи за топљење како би се обезбедио уједначен састав и прецизна контрола температуре. Температура точења мора бити изнад 1520 ℃. Сврха топљења на високим температурама је да се у потпуности смањи садржај гаса (водоник, азот) у растопљеном гвожђу. Потпуно испливајте неметалне инклузије да бисте добили чисто растопљено гвожђе. Обезбедите довољне резерве топлоте за накнадну обраду и изливање.

Фаза 2: Предпећна обрада и изливање - прецизна контрола

1. Брза анализа и подешавање компоненти пећи: Узмите узорке течности гвожђа за спектралну анализу или термичку анализу да бисте брзо добили стварни садржај Ц, Си, Мн, П и С. Фино подесите према резултатима како бисте осигурали да су сви елементи унутар циљног прозора, посебно еквивалент угљеника. 2. Ефикасан третман инкубације: Ово је душа читавог процеса. У условима нискоугљеничног еквивалента, склоност растопљеног гвожђа ка белој плесни је изузетно велика и неопходно је елиминисати белу плесни и рафинисати графит кроз јаку инокулацију. Избор инокуланата: Изаберите инокуланте са јаком отпорношћу на распадање и способношћу нуклеације, као што је стронцијум (Ср) - који садржи феросилицијум или баријум (Ба) - који садржи феросилицијум. Процес инкубације: Усвајање методе проточне инокулације. У тренутку када растопљено гвожђе тече из кутлаче у посуду за сипање, користи се наменски дозатор за инокулацију за равномерно додавање инокуланата величине честица од 0,2-0,7 мм у проток растопљеног гвожђа. Количина додатка: контролисана на 0,3% -0,5% (по тежини истопљеног гвожђа). Ефекат: Тренутна инкубација може да обезбеди велику количину кристалних језгара графита пре очвршћавања растопљеног гвожђа, чиме се добија графит А типа (фине љуспице, равномерна дистрибуција) и ефикасно спречава појаву цементита на ивицама. Рафинација графита директно доводи до оплемењивања матричног перлита. 3. Контрола сипања и хлађења: Температура изливања: У циљу обезбеђивања довољног пуњења, користи се нижа температура изливања, обично између 1320 ℃ и 1350 ℃. Ливање на ниским температурама помаже да се повећа подхлађење и побољшају еутектички кластери. Процес ливења: Пожељна метода је ливење гвожђа прекривено песком, што је најефикаснија техника за постизање високе чврстоће. Као спољни облик користите метални калуп (гвозденог типа), а његову радну површину прекријте песком дебљине 4-8 милиметара. Овај процес може знатно побољшати брзину хлађења и довести до брзог очвршћавања растопљеног гвожђа. Предности брзог хлађења: веома фине љуспице мастила. Велико пречишћавање међуслојног размака перлита је кључ за побољшање снаге. Учините укупну структуру ливења густом и униформнијом. Употреба хладног гвожђа: За обично ливење у песак, неопходно је да се спољашње хладно гвожђе разумно постави у дебеле и вруће делове ливења како би се ови делови принудили да се синхроно учврсте са деловима танких зидова, спречили скупљање и отпуштање и побољшали локалну структуру.

Трећа фаза: накнадна обрада и инспекција

1. Чишћење песка и топлотна обрада: Након што се ливење очврсне, оставља се у калупу довољно времена док не буде испод температуре фазног прелаза, а затим се кутија напуни песком како би се избегло прекомерно унутрашње напрезање. Извршите жарење за ублажавање стреса, обично на температури од 520 ℃ -550 ℃, држите 2-4 сата, а затим охладите у пећи. Посебна пажња: Температура жарења не сме да пређе 720 ℃, иначе ће фина пахуљица попут бисера бити подвргнута сфероидизацији, што ће резултирати смањењем снаге и тврдоће. 2. Строга контрола квалитета: Механичка својства: Појединачне ливене или причвршћене испитне шипке се сипају дуж линије, а затезна чврстоћа се мери на универзалној машини за испитивање како би се осигурала стабилност од преко 300МПа. Металографско испитивање: Проверите металографску структуру узорка или испитне шипке. Циљна организација је: ≥ 95% финог ламеларног перлита+мали, равномерно распоређени графит А-типа (пожељна је дужина графита од 3-4 степена)+без слободног цементита. Тест тврдоће: Измерите тврдоћу по Бринелу на телу одливака. Тврдоћа ХТ300 без легуре је обично између 190-220ХБВ, што је нормална појава.

Резиме и основни савети:

Успешна производња ХТ300 без легуре ослања се на прецизан ланац међусобно повезаних компоненти: материјал пећи високе чистоће + формула са ниским садржајем угљеника + чисто топљење на високим температурама + прецизан баланс Мн/С + ефикасна тренутна инкубација + принудно брзо хлађење. Сваки губитак контроле у ​​било којој од ових карика може довести до недовољне чврстоће или појаве тврдих и крхких фаза. Ово је процес који захтева изузетно висок менаџмент и техничко извршење, али када се једном савлада, може значајно смањити трошкове производње и повећати конкурентност производа.