Înțelegerea tratamentului termic al fierului ductil și dublarea puterii și durității turnărilor nu este un vis!

În domeniul turnării, fierul ductil a devenit un instrument versatil pentru aplicațiile industriale, datorită structurii sale unice de grafit sferic. Și tratamentul termic, ca un pas cheie în atingerea potențialului său de performanță, este deosebit de important.

Deci, cum să obțineți potrivirea optimă a forței, rezistenței și rezistenței la uzură prin controlul procesului? Astăzi, vom combina aplicații practice pentru a rezuma procesele de bază și punctele operaționale de tratament termic pentru fier ductil.

Recuperarea grafitizării la temperaturi scăzute necesită încălzirea temperaturii la 720-760 ℃, răcirea acesteia în cuptor până sub 500 ℃, apoi răcirea aerului din cuptor. Funcția de bază a acestui proces este de a promova descompunerea carburilor eutectoide, obținând astfel fierul ductil cu o matrice de ferită.

Datorită formării matricei de ferită, duritatea materialului poate fi îmbunătățită semnificativ. Acest proces este deosebit de potrivit pentru scenarii în care un amestec de ferită, perlită, cimentită și grafit este predispus să apară în piesele turnate cu pereți subțiri din cauza compoziției chimice, a vitezei de răcire și a altor factori. Recuperarea grafitizării la temperaturi scăzute poate îmbunătăți eficient duritatea unor astfel de piese de turnare.

02 Recuperare de grafitizare la temperaturi ridicate

Încântarea de grafitizare la temperaturi ridicate necesită mai întâi încălzirea turnării la 880-930 ℃, apoi transferul acesteia la 720-760 ℃ pentru izolare și, în sfârșit, răcirea acesteia în cuptor la sub 500 ℃ și lăsând cuptorul pentru răcire de aer.

Obiectivul principal al acestui proces este eliminarea structurii albe turnate în turnare, prin încălzirea și menținerea completă la temperaturi ridicate, descompunând cimentul în structura albă turnată și, în final, obținerea unei matrice de ferită. După tratamentul de recoacere la grafitizare la temperaturi ridicate, duritatea turnării scade, iar plasticitatea și duritatea cresc semnificativ. În același timp, este convenabil pentru tăierea ulterioară și este potrivit pentru piesele de fier ductilei care trebuie să îmbunătățească performanța de procesare sau să îmbunătățească plasticitatea și duritatea.

Regulator de forță și performanță cuprinzătoare

02 Normalizare austenită incompletă

Temperatura de încălzire pentru normalizarea incompletă a austenitizării este controlată la 820-860 ℃, iar metoda de răcire este aceeași cu cea pentru normalizarea completă a austenitizării, completată de un proces de temperare de 500-600 ℃. Când este încălzit în acest interval de temperatură, o parte din structura matricei se transformă în austenită, iar după răcire, se formează o structură formată din perle și o cantitate mică de ferită dispersată.

Această organizație poate înzestra piesele de turnare cu proprietăți mecanice bune, de echilibrare a rezistenței și a durității și este potrivită pentru componente structurale cu cerințe ridicate pentru performanțe cuprinzătoare.

Crearea de componente „hardcore” de înaltă performanță

01 Tratamentul de stingere și temperare (stingere+temperatură ridicată)

Parametrii procesului pentru stingerea și tratamentul temperamentului sunt temperatura de încălzire de 840-880 ℃, stingerea cu ulei sau răcire a apei și temperatura la temperaturi ridicate la 550-600 ℃ după stingere. Prin acest proces, structura matricei este transformată în martensită temperată, păstrând în același timp morfologia sferică a grafitului.

Structura martensită temperată are proprietăți mecanice excelente, cu o potrivire bună între rezistență și duritate. Prin urmare, tratamentul de stingere și temperare este utilizat pe scară largă la arborele cotit motor, tije de conectare și alte componente ale arborelui, care necesită atât rezistență ridicată, cât și duritate pentru a se adapta condițiilor de muncă.

02 Stingerea izotermă

Etapele de proces de stingere izotermă se încălzesc la 840-880 ℃, urmată de stingerea într-o baie de sare la 250-350 ℃. Acest proces poate realiza o microstructură cu proprietăți mecanice cuprinzătoare excelente în piesele turnate, de obicei o combinație de bainite, austenită reziduală și grafit sferic.

Stingerea izotermă poate îmbunătăți semnificativ rezistența, rezistența și rezistența la uzură a pieselor de turnare, în special potrivită pentru piese cu cerințe ridicate pentru rezistență la duritate și la uzură, cum ar fi inelele de rulment.

Performanța locală „upgrade precis”

01 Stingerea suprafeței

Frecvența înaltă, frecvența medie, flacăra și alte metode pot fi utilizate pentru stingerea suprafeței a turnărilor ductile din fier. Aceste tehnici de stingere a suprafeței formează un strat martensitic de înaltă duritate pe suprafața turnărilor prin încălzirea locală și răcirea rapidă a acestora, în timp ce miezul își menține structura inițială.

Stingerea suprafeței poate îmbunătăți în mod eficient duritatea, rezistența la uzură și rezistența la oboseală a pieselor de turnare și este potrivită pentru piese cu stres local ridicat, cum ar fi jurnalele arborelui cotit și suprafețele dinților angrenajului. Prin consolidarea locală, durata de viață a pieselor poate fi extinsă.

02 Tratamentul de nitring moale

Tratamentul de nitring moale este un proces de formare a unui strat compus pe suprafața pieselor de turnare prin difuzia de cobon de azot.

Acest proces poate îmbunătăți semnificativ rezistența și rezistența la coroziune a suprafeței de turnare și îmbunătățește considerabil rezistența la uzură de suprafață, fără a reduce semnificativ duritatea substratului. Este potrivit pentru piese de fier ductile cu cerințe de performanță de suprafață ridicate, cum ar fi componente mecanice care trebuie să reziste la frecare pentru o lungă perioadă de timp.

Puncte cheie ale funcționării de tratare termică

1. Controlul temperaturii cuptorului

Temperatura turnărilor care intră în cuptor, în general, nu depășește 350 ℃. Pentru piesele turnate cu dimensiuni mari și o structură complexă, temperatura care intră în cuptor ar trebui să fie mai mică (cum ar fi sub 200 ℃) pentru a evita fisurarea din cauza tensiunii termice cauzate de diferența excesivă de temperatură. 2.. Selecția ratei de încălzire

Rata de încălzire trebuie ajustată în funcție de dimensiunea și complexitatea turnării, de obicei controlată la 30-120 ℃/h. Pentru părțile mari sau complexe, trebuie utilizată o rată de încălzire mai mică (cum ar fi 30-50 ℃/h) pentru a asigura încălzirea uniformă a turnării și pentru a reduce riscul de deformare termică. 3. Determinarea timpului de izolare

Timpul de izolare este determinat în principal pe baza grosimii peretelui turnarea, calculată în general ca izolație timp de 1 oră la fiecare grosime de 25 mm, pentru a se asigura că structura matricei se poate transforma complet în timpul procesului de încălzire și pentru a obține efectul de tratament termic preconizat.

De la „înmuierea” recoacerii până la „întărirea” stingerii, de la consolidarea generală până la optimizarea suprafeței, fiecare proces trebuie să fie conceput în mod cuprinzător pe baza compoziției materialelor, a structurii pieselor și a condițiilor de serviciu. Este recomandat ca întreprinderile să stabilească o bază de date „performanță a procesului” și să optimizeze dinamic soluțiile prin analiza metalografică (cum ar fi raportul perlete, gradul de sferoidizare a grafitului) și testarea mecanică (testarea la tracțiune/impact), făcând cu adevărat tratamentul termic „motorul de bază” pentru a îmbunătăți competitivitatea produsului.