Att förstå värmebehandlingen av duktilt järn och fördubbla styrkan och segheten i gjutningarna är inte en dröm!

Inom gjutning har duktilt järn blivit ett mångsidigt verktyg för industriella tillämpningar på grund av dess unika sfäriska grafitstruktur. Och värmebehandling, som ett viktigt steg för att utnyttja dess prestationspotential, är särskilt viktigt.

Så, hur kan man uppnå den optimala matchningen av styrka, seghet och slitmotstånd genom processkontroll? Idag kommer vi att kombinera praktiska tillämpningar för att sammanfatta kärnprocesserna och operativa punkter för värmebehandling för duktilt järn.

Grafitisering av låg temperatur kräver uppvärmning av temperaturen till 720-760 ℃, kyl den i ugnen till under 500 ℃ och sedan kyl den ut ur ugnen. Kärnfunktionen för denna process är att främja nedbrytningen av eutektoidkarbider och därigenom erhålla duktilt järn med en ferritmatris.

På grund av bildningen av ferritmatrisen kan materialets seghet förbättras avsevärt. Denna process är särskilt lämplig för scenarier där en blandning av ferrit, pärlemor, cementit och grafit är benägen att förekomma i tunnväggiga gjutningar på grund av kemisk sammansättning, kylhastighet och andra faktorer. Grafitisering av låg temperatur kan effektivt förbättra segheten hos sådana gjutningar.

02 Grafitisering av hög temperatur

Grafitisering av hög temperatur kräver först uppvärmning av gjutningen till 880-930 ℃, sedan överför den till 720-760 ℃ för isolering och kyla den slutligen i ugnen till under 500 ℃ och lämna ugnen för luftkylning.

Huvudmålet med denna process är att eliminera den vita gjutstrukturen i gjutningen, genom att helt uppvärmning och hålla vid höga temperaturer, sönderdela cementiten i den vita gjutstrukturen och i slutändan få en ferritmatris. Efter hög temperatur grafitiseringsgödselbehandling minskar gjutningens hårdhet och plasticiteten och segheten ökar avsevärt. Samtidigt är det bekvämt för efterföljande skärning och är lämplig för duktila järndelar som måste förbättra bearbetningsprestanda eller förbättra plasticitet och seghet.

Styrka och omfattande prestationsregulator

02 ofullständig austenit normaliserande

Uppvärmningstemperaturen för ofullständig austenitiseringsnormalisering styrs vid 820-860 ℃, och kylmetoden är densamma som för fullständig austenitisering normaliserande, kompletterat med en härdningsprocess på 500-600 ℃. När den värms upp inom detta temperaturområde förvandlas en del av matrisstrukturen till austenit, och efter kylning bildas en struktur som består av pärlemor och en liten mängd spridd ferrit.

Denna organisation kan ge gjutningar med goda omfattande mekaniska egenskaper, balansera styrka och seghet och är lämplig för strukturella komponenter med höga krav för omfattande prestanda.

Skapa högpresterande "hardcore" -komponenter

01 Släckning och härdningsbehandling (släckning+Temperatur med hög temperatur)

Processparametrarna för kylning och härdning av behandlingen är uppvärmningstemperatur på 840-880 ℃, släckning med olje- eller vattenkylning och högtemperatur temperering vid 550-600 ℃ efter släckning. Genom denna process förvandlas matrisstrukturen till härdad martensit samtidigt som den sfäriska grafitmorfologin bibehålls.

Den härdade martensitstrukturen har utmärkta omfattande mekaniska egenskaper, med en bra matchning mellan styrka och seghet. Därför används kylning och härdningsbehandling i stor utsträckning i dieselmotorvevaxlar, anslutande stavar och andra axelkomponenter, som kräver både hög styrka och seghet för att anpassa sig till arbetsförhållanden.

02 Isotermisk släckning

Processstegen för isotermisk släckning värms upp till 840-880 ℃, följt av släckning i ett saltbad vid 250-350 ℃. Denna process kan uppnå en mikrostruktur med utmärkta omfattande mekaniska egenskaper i gjutningar, vanligtvis en kombination av bainit, resterande austenit och sfärisk grafit.

Isotermisk kylning kan förbättra gjutningarna avsevärt styrkan, segheten och slitmotståndet, särskilt lämpligt för delar med höga krav på hårdhet och slitstyrka, såsom lagerringar.

Lokal prestanda "exakt uppgradering"

01 ytkylning

Högfrekvens, medelfrekvens, låga och andra metoder kan användas för ytkylning av duktila järngjutningar. Dessa ytkylningstekniker bildar ett martensitiskt skikt med hög hårdhet på ytan av gjutningar genom att lokalt uppvärmas och snabbt kyla dem, medan kärnan upprätthåller sin ursprungliga struktur.

Ytkylning kan effektivt förbättra gjutningens hårdhet, slitmotstånd och trötthet och är lämplig för delar med hög lokal stress såsom vevaxeltidskrifter och tandytor i växeln. Genom lokal förstärkning kan livslängden för delar förlängas.

02 Mjuk nitreringsbehandling

Mjuk nitrideringsbehandling är en process för att bilda ett sammansatt skikt på ytan av gjutningar genom kväve kol CO -diffusion.

Denna process kan förbättra gjutningsytans hårdhet och korrosionsbeständighet och förbättra ytanslagsmotståndet kraftigt utan att avsevärt minska underlagets seghet. Det är lämpligt för duktila järndelar med höga ytprestanda, till exempel mekaniska komponenter som måste tåla friktion under lång tid.

Viktiga punkter för värmebehandlingsoperation

1. Furnabelt temperaturkontroll

Temperaturen på gjutningar som kommer in i ugnen överstiger i allmänhet inte 350 ℃. För gjutningar med stor storlek och komplex struktur bör temperaturen som kommer in i ugnen vara lägre (såsom under 200 ℃) för att undvika sprickor på grund av termisk stress orsakad av överdriven temperaturskillnad. 2. Val av uppvärmningshastighet

Uppvärmningshastigheten måste justeras efter gjutningens storlek och komplexitet, vanligtvis kontrollerad vid 30-120 ℃/h. För stora eller komplexa delar bör en lägre uppvärmningshastighet (såsom 30-50 ℃/h) användas för att säkerställa enhetlig uppvärmning av gjutningen och minska risken för termisk deformation. 3. Bestämning av isoleringstid

Isoleringstiden bestäms huvudsakligen baserat på väggtjockleken på gjutningen, vanligtvis beräknad som isolering under 1 timme varje 25 mm väggtjocklek, för att säkerställa att matrisstrukturen helt kan omvandlas under värmeprocessen och uppnå den förväntade värmebehandlingseffekten.

Från "mjukgöringen" av glödgning till "härdning" av kylning, från övergripande förstärkning till ytoptimering, måste varje process utformas omfattande baserat på materialkomposition, delstruktur och serviceförhållanden. Det rekommenderas att företag skapar en "Process Performance" -databas och dynamiskt optimerar lösningar genom metallografisk analys (såsom pärlskvot, grafit sfäroidiseringsgrad) och mekanisk testning (drag/konsekvenstestning), vilket verkligen gör värmebehandling "kärnmotorn" för att förbättra produktkonkurrens.