Մոխրագույն չուգունի մշակման դժվարությունների վերլուծություն

---

Մոխրագույն երկաթի ձուլման մեքենայագործման խնդիրները լուծելու համար ձուլման խոզերի և ձուլվածքների բաղադրիչներն ու հատկությունները վերլուծվել են օպտիկական մանրադիտակով, սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակով, Բրինելի կարծրությամբ, միկրո Վիկերսի կարծրությամբ և սպեկտրի վերլուծությամբ: Արդյունքները ցույց են տալիս, որ 26# խոզի երկաթի S և P պարունակությունը բարձր կողմից բարձր է եղել, 22# խոզի երկաթի Si- ի պարունակությունը ցածր է, ուստի քիմիական բաղադրությունները չեն բավարարում չափանիշներին: Ձուլվածքների ածխածնի համարժեքը 4.36%է, որը պատկանում է բարձր ածխածնի համարժեք ձուլումներին: Si- ի և C- ի հարաբերակցությունը 0.46 է, որը գտնվում է ցածր կողմում: Ձուլման մեջ Si- ի և Mn- ի պարունակությունը ցածր է, բացի Cr- ի պարունակությունից բարձր է, ինչը բավարար է սառեցնող երևույթ առաջացնելու համար, ավելի շատ ձուլվածքներում կա V տարր: ձուլման միկրոկառուցվածքը ֆերիտ է, պերլիտ, գրաֆիտ և կարբիդ: Կարբիդի մի մասը պարունակում է Cr, V և միկրոհալվածքային այլ տարրեր, իսկ միկրո կարծրությունը գերազանցում է 1 100 HV- ն, ինչը դժվարությամբ մշակման հիմնական պատճառն է: Հետևաբար, մեխանիկական մշակման արագությունը բարելավելու համար, նախ, V- ի և Cr- ի պարունակությունը չպետք է գերազանցի ստանդարտը: Երկրորդ, Si- ի պարունակությունը պետք է ավելանա և նախ պետք է ընտրի ավելացնել պատվաստման մեջ: Խստապահանջ ձուլվածքների դեպքում կարբիդը կարող է քայքայվել գրաֆիտացնող հալեցմամբ:

Բարակ պատերով մոխրագույն երկաթե ձուլվածքների սպիտակ անկյունները ձուլվածքների սովորական արատներ են [1-4]: Ընդհանրապես, փոքր ձուլվածքներն ունեն բարակ պատեր և ձուլված են կանաչ ավազի վրա: Չնայած հալած երկաթի քիմիական կազմը որակավորված է, ձուլման պատի հաստության և ձուլման ջերմահաղորդականության ազդեցության պատճառով նույն ձուլման հաստ և բարակ մասերը: Թե՛ ներսը, թե՛ դրսինը կարող են այլ կազմակերպություն ստանալ: Հատկապես ձուլվածքների անկյունները հակված են սպիտակ բերանների, որոնք դժվարություններ են առաջացնում հաստոցների մշակման մեջ, որի արդյունքում ստացվում է այսպես կոչված «կոշտ նյութ»: Մոխրագույն չուգունի «նյութական կարծր» մասերի մեծ մասը հանդիպում է կոպիտ մասի հատվածում: Օրինակ ՝ եզրեր և անկյուններ, ակոսներ, ուռուցիկ մակերեսներ, մակերեսներ և այլն: Նյութի կարծրությունը մեծ կապ ունի սպիտակ բերանի տենդենցի հետ: Նպատակ ունենալով որոշակի ընկերության ձուլվածքների իրական մշակման դժվարին մշակման խնդիրները, այս հոդվածը համակարգված ուսումնասիրություն է անցկացնում, վերլուծում է «կոշտ նյութերի» պատճառները և առաջարկում համապատասխան լուծումներ:

1 Փորձնական նյութեր և մեթոդներ

Տեղում նմուշառվել է ձուլածո 22 26, 0# և մեքենայի ձուլման համար XNUMX#: Համապատասխանաբար կատարվել է մետաղալարերի կտրում, իսկ օպտիկական հյուսվածքի և սկան հյուսվածքի դիտում: Քիմիական նյութեր չուգունի և ձուլվածքների վրա
Կոմպոզիցիայի թեստ `բացառելու հետքի տարրերի ազդեցությունը ձուլվածքների մշակման կատարման վրա: Ձուլվածքները վերցվել են ZEISS օպտիկական և սկան մանրադիտակների մետալոգրաֆիկ դիտման համար, կարծրության փորձարկման համար օգտագործվել են HBS-3000 թվային Brinell կարծրության չափիչ և HTM-1000TM միկրո կարծրության չափիչ: Խոզի երկաթի և ձուլվածքների քիմիական կազմը ներկայացված է Աղյուսակ 1 -ում:

C	Si	Mn	P	S	W	Te	Bi	Cr	V	Ce	B	Mo
0 # 3.73	1.75	0.17	0.15	0.12	≤ 0.01	<0.000	5	<0.000	5	0.11	0.027	0.01	0.004	4	≤ 0.01
22 # 4.08	1.86	0.055	0.07	0.02	≤ 0.01	<0.000	5	<0.000	5	≤ 0.010	≤ 0.010	0.01	0.002	2	≤ 0.01
26 # 3.38	2.51	0.17	0.45	0.095	≤ 0.01	<0.000	5	<0.000	5	0.023	0.044	0.01	0.008	9	≤ 0.01

2.1 Քիմիական կազմի վերլուծություն

Երբ մոխրագույն թուջե ածխածինը գոյություն ունի կարբիդների տեսքով, այն մեծացնում է սպիտակեցման միտումը, ինչը դժվարացնում է հաստոցների մշակումը և առաջացնում այսպես կոչված «կոշտ նյութի» խնդիր: Հետեւաբար, մոխրագույն չուգունը պետք է նվազագույնի հասցնի սպիտակեցման միտումը, որպեսզի ածխածինը գոյություն ունենա գրաֆիտի տեսքով: Տարբեր տարրեր տարբեր ազդեցություն ունեն գրաֆիտավորման գործընթացի վրա, և որոշ արագացնող քարեր
Թանաքոտումը, ոմանք դանդաղեցնում են գրաֆիտիզացիան: Ընդհանրապես, այն տարրերի մեծ մասը, որոնք կարող են թուլացնել երկաթի և ածխածնի ատոմների միջև կապող ուժը և բարձրացնել երկաթի ատոմների ինքնորոշ դիֆուզիոն կարողությունը, կարող են նպաստել չուգունի գրաֆիտիզացմանը. հակառակ դեպքում դա կխոչընդոտի չուգունի գրաֆիտիզացմանը, այսինքն `կբարձրացնի սպիտակ բերանի հակումը: . Չուգուն փորձարկելու համար
Խոզի երկաթի որակը և ձուլվածքների սպիտակեցման վրա հետքի տարրերի ազդեցության վերացումը: Փորձարկվել են հումքի և ձուլվածքների հինգ տարրերն ու սպիտակեցման ընդհանուր տարրերը: Յուրաքանչյուր նմուշ փորձարկվել է 13 տարրի համար: Ընդհանուր առմամբ փորձարկվել է խոզի երկաթի և ձուլման 39 խմբաքանակ: Քիմիական կազմը ներկայացված է Աղյուսակ 1 -ում:

Չինաստանի թուջե չուգունի ստանդարտ (GB/T 718-2005) [5], ստանդարտում 22# խոզի երկաթի Si պարունակությունը 2.00% ~ 2.40% է, իսկ 26# խոզի երկաթի Si պարունակությունը ՝ 2.40% ~ 2.80%: Աղյուսակ 2 -ի համաձայն, ընկերության 22# և 26# թեստերի արդյունքները ցույց են տվել, որ 22# խոզի երկաթի Si պարունակությունը 1.86 է, ինչը չի համապատասխանում ստանդարտի ստորին սահմանին:
Այն համապատասխանում է ստանդարտին, իսկ Mn- ի պարունակությունը նույնպես ցածր է: 26# խոզի երկաթի P և S պարունակությունը չափազանց բարձր է, P պարունակությունը հասնում է 5 մակարդակի, S պարունակությունը գերազանցում է ստանդարտը և պարունակում է որոշակի քանակությամբ Cr: 0# ձուլման փորձնական կազմը ցույց է տալիս, որ միայն սպիտակեցնող տարրերի Cr պարունակությունը հասել է սպիտակեցման միտումին, իսկ մյուս հետքի տարրերի պարունակությունը չի հասել սպիտակեցման պատճառ հանդիսացող նվազագույն պարունակությանը, ուստի ազդեցությունն աննշան է: «Ձուլման ձեռնարկում» [6] հինգ տարրերի ընտրության համեմատ կարելի է տեսնել, որ այս ուսումնասիրության մեջ ձուլվածքների ածխածնի պարունակությունը համեմատաբար բարձր է, Si- ի պարունակությունը համեմատաբար ցածր է, իսկ Mn պարունակությունը ՝ համեմատաբար ցածր: .

2.2 Կարծրության ստուգում

HBS-3000 թվային էկրանի Brinell կարծրության ստուգիչում, թեստը 1875 N է, խորանի տրամագիծը ՝ 2.5 մմ, իսկ 5 թեստերի կարծրությունը ներկայացված է Աղյուսակ 2-ում: նշանավորվեց միկրո կարծրությամբ: Արդյունքները ներկայացված են Աղյուսակ 3 -ում: Հետևաբար, չնայած որ մատրիցի միջին մակրոսկոպիկ կարծրությունը շատ ցածր է, միայն Բրինելի կարծրությունը մոտ 145 ՀԲ է, նրա տարածքի կարծրությունը շատ բարձր է `հասնելով Վիկերսի կարծրությանը` մոտ 1 000 ՀՎ . Որքան փոքր է փոսը, այնքան բարձր է կարծրությունը: Ըստ գրականության ՝ ֆոսֆոր էվտեկտիկի կարծրությունը 500 ~ 700 HV է, լեդեբուրիտը ՝ H 800 HV, և կարբիդը ՝ 900 HV:

Հետևաբար, կարծրության վերլուծության արդյունքները ցույց են տալիս, որ սպիտակ տարածքը կարծր և փխրուն ցեմենտիտ կարբիդ է, որը հիմնականում բացառում է ֆոսֆոր էվտեկտիկը, ինչը կոշտ նյութի հիմնական պատճառն է: Այս կարբիդի կազմը ճշգրիտ որոշելու համար անհրաժեշտ է էներգիայի սպեկտրի վերլուծություն:

2.3 Էներգետիկ սպեկտրի վերլուծություն

Օպտիկական սպիտակ տարածքի մասնակի ընդլայնումը ներկայացված է Նկար 2 -ում և 3 -ում: Այն բնութագրվում է մատրիցի մեջ խորշերի անցքերի բաշխվածությամբ և էվտեկտիկայի բնութագրիչով: Հետևաբար, այս տարածքի էներգետիկ վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ տարածքի անկված մասում պարունակվող տարրերն են Fe, P և C տարրերը, ուստի այն դատվում է որպես Fe3 (C, P), P տարրը պահվում է
Սեգրեգացիա: Անջրպետ մասում P տարրն ավելի բարձր է, ոչ թե էվտեկտիկ արտադրանք, այլ վերջնական ամրացումից ու նեղացումից առաջացած անցք: Գծապատկեր 4 Էներգետիկ սպեկտրի վերլուծության արդյունքները ցույց են տալիս, որ բացի Fe, P և C տարրերից, սպիտակ տարածքը պարունակում է Cr և V ՝ կազմելով խառնուրդի կարբիդներ, որոնք ավելի կոշտ և կոշտ են:
Վերցրեք կտրումը:

2.4 Կազմակերպչական վերլուծություն

Օպտիկական լուսանկարը ցույց է տալիս ձուլման մետալոգրաֆիկ կառուցվածքը, որը պատրաստված է 4% ազոտաթթվի սպիրտով փորագրելով, ինչպես ցույց է տրված Նկար 5 -ում: Նրանցից a, b, c և d են ձուլման հիմնական կառուցվածքը, և e, f, g, իսկ h- ն ձուլման եզրային կառուցվածքն են: a, b, c, d և e, f, g, h համապատասխանում են 50, 100, 200 և 1,000 անգամ հյուսվածքային լուսանկարներին: Սկանված հյուսվածքների լուսանկարը ներկայացված է Նկար 6 -ում, իսկ սլաքը ցույց է տալիս համապատասխան օպտիկական հյուսվածքի լուսանկարի սպիտակ տարածքը, որը կարբիդ է: Սպիտակ բլոկի տարածքները կարբիդներ են, փաթիլները ՝ գրաֆիտ, իսկ մոխրագույն հատվածները ՝ մարգարտիտ: Կարելի է տեսնել, որ մետալոգրաֆիկ կառուցվածքը ֆերիտ + պերլիտ + գրաֆիտ + կարբիդ է, կորիզավոր կառուցվածք: Edgesայրերի սպիտակությունը ակնհայտորեն ավելի լուրջ է, քան սրտի: Համեմատելով GB/T7216-2009- ի հետ, կարելի է տեսնել, որ [7], սրտի հյուսվածքը նախնականն է
Հում աստղի տեսքով գրաֆիտ F տիպն ունի մոտ 150 մկմ երկարություն և մոտ 5 մկմ լայնություն: Սա ձևավորվում է բարձր ածխածնային հալած երկաթից ՝ համեմատաբար մեծ ենթամրացման պայմաններում: Layerայրային շերտի կառուցվածքը նուրբ գանգուր գրաֆիտ է, որը հավաքված է B տիպի գրաֆիտի քրիզանթեմի նման բաշխման մեջ: Երկարությունը մոտ 100 մկմ է, իսկ լայնությունը ՝ 3 մկմ: Որոշեք կարբիդների քանակը
Սրտի հյուսվածքի մեջ կարբիդի քանակը կազմում է մոտ 5%՝ հասնելով մակարդակի 3 -ին: Կարբիդների քանակը եզրային հյուսվածքում կազմում է մոտ 10%, հասնելով մակարդակի 4. Երբ ածխածինը գրաֆիտի տեսքով է, գրաֆիտը կարող է օգտագործվել քսում `մշակման ընթացքում, և կտրումը հեշտ է: Երբ ածխածինը գոյություն ունի կարբիդի (Fe3C) տեսքով, քանի որ Fe3C ցեմենտիտը կոշտ և փխրուն է, մշակումը դժվար է, հատկապես, երբ այն պարունակում է այլ համաձուլվածքային տարրեր (օրինակ ՝ Cr), խառնուրդի ցեմենտիտ ((Fe, M) 3C): Այս միացությունը ավելի դժվար և դժվար է կտրելը, և այսպես կոչված «կոշտ նյութի» խնդիրը տեղի է ունենում մշակման ընթացքում [8]: Հետևաբար, մոխրագույն երկաթի մասերի ձուլման գործընթացում անհրաժեշտ է նվազեցնել ածխածնի քանակը ՝ կարբիդների տեսքից խուսափելու համար և անհրաժեշտության դեպքում ձեռնարկել որոշ միջոցներ ՝ ածխածնի գրաֆիտիզացիան խթանելու համար:

3 Վերլուծություն և քննարկում

Ձուլվածքների մշակման աշխատանքների վրա ազդող հիմնական գործոններն են չուգունի քիմիական կազմը և կարծրացման հովացման արագությունը: Չուգունի քիմիական բաղադրության մեջ ածխածնի պարունակությունը և սիլիցիումի պարունակությունը վերահսկման երկու ամենակարևոր գործոններն են: Ձուլման հովացման արագությունը հիմնականում կախված է ձուլման պատի հաստությունից: Երբ չուգունում ածխածնի և սիլիցիումի պարունակությունը մշտական ​​է, որքան ձուլման պատը բարակ է, այնքան մեծ է չուգունի սպիտակեցման միտումը: Երբ ձուլման պատի հաստությունը մշտական ​​է, որքան մեծ է թուջում ածխածնի և սիլիցիումի ընդհանուր պարունակությունը, այնքան ավելի մանրակրկիտ է չուգունի գրաֆիտիզացիայի աստիճանը:

Այս հետազոտության ձուլման ածխածնի համարժեքը կազմում է 4.36%, ինչը բարձր ածխածնային համարժեք ձուլում է. Si/C հարաբերակցությունը 0.46 է, ինչը ցածր է: Ածխածնի համարժեքի ավելացումը գրաֆիտի փաթիլներն ավելի խիտ է դարձնում, թիվը մեծանում է, իսկ ուժն ու կարծրությունը նվազում են: Si/C- ի ավելացումը կարող է նվազեցնել սպիտակ բերանի հակումները:

Մոխրագույն չուգուն արտադրելիս պետք է հաշվի առնել նաև գերտաքացման ազդեցությունը և հղիության ազդեցությունը: Հալած երկաթի ջերմաստիճանը որոշակի տիրույթում բարձրացնելը կարող է գրաֆիտի մաքրում, մատրիցի կառուցվածքը ավելի նուրբ, առաձգական ուժի բարձրացում և կարծրության նվազում: Անհրաժեշտ է համակողմանիորեն հաշվի առնել լիցքի կազմը, ձուլման սարքավորումները և քիմիական կազմի էներգետիկ գործոնները: Պատվաստման բուժումն այն է, որ ներարկիչը ավելացնել հալած երկաթի վրա ՝ հալած երկաթի մետալուրգիական վիճակը փոխելու համար, նախքան հալած երկաթի ձուլման խոռոչ մտնելը, իսկ ոչ ինքնաբուխ միջուկը մեծացնելը գրաֆիտի մաքրում է: Դրանով բարելավելով չուգունի միկրոկառուցվածքը և կատարումը: Ընդհանուր պատվաստանյութերը ներառում են ֆերոսիլիկոն, կալցիումի սիլիցիում և գրաֆիտ: Համատեղելով մեր արտադրանքը և արտադրության ծախսերը `խորհուրդ է տրվում օգտագործել ֆերոսիլիցիում (75% սիլիցիում, հավելման գումարը` հալած երկաթի քաշի մոտ 0.4%): Երկրորդ ՝ բարիում ֆերոսիլիցիում և ստրոնցիում ֆերոսիլիցիում: Ferrosilicon- ը պատվաստում է արագ գործողություն ՝ հասնելով գագաթնակետին 1.5 րոպեի ընթացքում, և նվազում է ոչ հղի վիճակի 8 ~ 10 րոպե հետո, ինչը կարող է նվազեցնել գերսառեցման և բերանի սպիտակ հակումների աստիճանը, մեծացնել էվտեկտիկ կլաստերների քանակը, ձևավորել A տիպ: գրաֆիտ, բարելավել հատվածի միատեսակությունը և բարձրացնել դիմադրությունը: Առաձգական ուժը 10-20 ՄՊա է: Թերություններ. Քայքայման վատ դիմադրություն: Եթե ​​ուշ պատվաստման գործընթացը չի օգտագործվում, ապա այն իդեալական չէ պատերի հաստության մեծ տարբերությունների և թափման երկար ժամանակի համար:

Բարիումի ֆերոսիլիկոնն ավելի ուժեղ ունակություն ունի մեծացնելու էվտեկտիկ կլաստերների քանակը և բարելավելու հատվածների միատեսակությունը, քան ֆերոսիլիկոնը: Անկմանը դիմակայելու ունակությունը ուժեղ է, իսկ պատվաստման ազդեցությունը կարող է պահպանվել 20 րոպե: Հարմար է մոխրագույն չուգունի տարբեր դասարանների մասերի համար, հատկապես հարմար է լայնածավալ հաստ պատերով մասերի և երկարատև հորդման ժամանակ արտադրական պայմանների համար:

Ստրոնցիումի ֆերոսիլիկոնն ունի սպիտակուցը նվազեցնելու 30% -ից 50% -ով ավելի բարձր, քան ferrosilicon- ը և ունի ավելի լավ միատեսակություն և քայքայման ունակություն, քան ferrosilicon- ը: Միևնույն ժամանակ, այն չի ավելացնում էվտեկտիկ կլաստերների քանակը, հեշտ է լուծարվում և ունի ավելի քիչ խարամ: Բարակ պատերով մասերը, հատկապես այն մասերը, որոնք պահանջում են փոքրացում և արտահոսք բարձր էվտեկտիկ կլաստերներով, ցանկալի չեն:

Այս ուսումնասիրության մեջ ձուլվածքների Mn բովանդակությունը ցածր է: Մանգանն ինքնին տարր է, որը խոչընդոտում է գրաֆիտիզացիային, սակայն մանգանը կարող է փոխհատուցել ծծմբի ուժեղ սպիտակեցնող ազդեցությունը: Հետևաբար, ծծմբի ազդեցությունը փոխհատուցելու սահմաններում մանգանը իրականում դեր է խաղում գրաֆիտիզացիայի խթանման գործում: Պրակտիկան ապացուցեց, որ մանգանի պարունակության ավելացումը կարող է ոչ միայն բարձրացնել և կատարելագործել պերլիտը, այլև վնասակար չէ ծծմբի վերահսկողությունը պատշաճ կերպով թուլացնելը: Հետևաբար, խորհուրդ է տրվում պատշաճ կերպով ավելացնել Mn պարունակությունը:

4 եզրակացությունը

Այս ուսումնասիրության մեջ ձուլվածքների մշակման դժվարության հիմնական պատճառը ցեմենտիտային կարբիդների տեսքն է, հատկապես Cr, V և այլ տարրեր պարունակող համաձուլվածքների ցեմենտիտային կարբիդները մշակման դժվարությունների հիմնական պատճառն են: Այս խնդիրը բարելավելու համար առաջին գաղափարն է նվազեցնել կամ վերացնել կարբիդները կազմակերպությունում: Ձուլվածքների կազմը փոխելը և արտադրության գործընթացի ճշգրտումը արդյունավետ ուղիներ են: Այս ուսումնասիրության մեջ ձուլվածքների արտադրության հատուկ իրավիճակի հետ համատեղ, առաջարկվում են արտադրության հետևյալ առաջարկությունները.

• (1) Սիլիցիումի պարունակությունը բարձրացնելու համար առաջին ընտրությունը լցնելուց առաջ պատվաստանյութ ավելացնելն է: Ferrosilicon (75% silicon), barium ferrosilicon և strontium ferrosilicon կարող են օգտագործվել նաև ըստ հորդառատման ժամանակի և տեղում ազդեցության: Խորհուրդ է տրվում օգտագործել բարդ պատվաստանյութեր (Si-Ba և RE-Si):
• (2) Բարձրացրեք մանգանի պարունակությունը ձուլման մեջ `ծծմբի սպիտակ սպիտակ բերանի ազդեցությունը չեզոքացնելու համար:
• (3) Բարելավել խոզի երկաթի որակը: 26#Խոզի երկաթի P և S պարունակությունը չափազանց բարձր է:
• (4) Կրճատել Cr- ի պարունակությունը ձուլվածքներում: Ձուլման մեջ Cr (> 0.1) բարձր պարունակությունը կարող է արդեն առաջացնել սպիտակեցման ազդեցություն: Cr- ը կարող է զգալիորեն բարձրացնել կարծրությունը և վնասել հաստոցների աշխատանքը:

Այս հոդվածի հղումը Մոխրագույն չուգունի մշակման դժվարությունների վերլուծություն

Վերատպման հայտարարություն. Եթե հատուկ հրահանգներ չկան, այս կայքի բոլոր հոդվածները օրիգինալ են: Խնդրում ենք նշել վերատպման աղբյուրը ՝ https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks

---

PTJ CNC խանութը մետաղական և պլաստմասսայից արտադրում է գերազանց մեխանիկական հատկություններով, ճշգրտությամբ և կրկնվողությամբ դետալներ: 5 առանցքային CNC ֆրեզերային մատչելիություն:Բարձր ջերմաստիճանի խառնուրդի մշակում ընդգրկույթ ընդգրկող ինկոնելային հաստոցներ,մոնելային հաստոցներ,Geek Ascology հաստոցներ,Կարպ 49-ի մշակում,Hastelloy մեքենայացում,Nitronic-60 հաստոցներ,Hymu 80 հաստոցներ,Գործիքային պողպատե հաստոցներև այլն: Իդեալական է օդատիեզերական օգտագործման համար:CNC հաստոցներ արտադրում է գերազանց մեխանիկական հատկություններով, ճշգրտությամբ և կրկնվողությամբ մասեր մետաղից և պլաստմասսայից: Առկա է 3 առանցքային և 5 առանցքային CNC ֆրեզեր: Մենք ձեզ հետ ռազմավարություն կկատարենք ՝ տրամադրելու համար ամենաարդյունավետ ծառայությունները, որոնք կօգնեն ձեզ հասնել ձեր նպատակին, Բարի գալուստ Կապվեք մեզ հետ ( sales@pintejin.com ) ուղղակիորեն ձեր նոր նախագծի համար: