Причини и предотвратяване на пукнатини в стомана с високо съдържание на манган

1. Дизайн на структурата на леене

Структурни проблеми, като например твърде голяма разлика в дебелината на стената, неправилен преход на дебелината на стената и твърде малък преход на отливка, са предразположени към пукнатини. Следователно дизайнът на леене трябва да бъде тясно комбиниран с процеса на леене, за да се избегне неразумният дизайн на леене, доколкото е възможно. Например секцията "+" може да бъде променена на секция "T", за да се намали концентрацията на напрежение.

2. Оптимизиране на процеса на леене

В процеса на леене добивът на формата е от решаващо значение. Неразумният дизайн на кутията с пясък, като ребрата на кутията, възпрепятстващи свиването, може да причини пукнатини. Следователно ребрата на кутията трябва да са на определено разстояние от отливката и щранга.

Неправилно проектиране на системата за изливане, многобройни ленти, въведени разпръснато, често се напукват при връзката с дюзата поради възпрепятстване на свиването на отливката. Щрангът трябва да бъде настроен за компенсиране на свиването, особено при въвеждането на входа на отливката, който е последен, който се втвърдява поради високата местна температура и е податлив на пукнатини поради недостатъчна компенсация на свиване.

Принципът на настройка на щрангове е да не се използват обикновени горни щрангове, защото лесно се причиняват пукнатини, когато щрангът се срязва с ацетиленов пламък. Най-добре е да използвате странични щрангове и лесни за рязане щрангове, като щранговете обикновено се избиват с чук.

3. Контрол на материалния състав

В стоманата с високо съдържание на манган въглеродът и фосфорът имат най-голямо влияние върху образуването на пукнатини. Колкото по-високо е съдържанието на въглерод, толкова по-лесно е отливката да се напука. Следователно съдържанието на въглерод и фосфор в разтопената стомана трябва да бъде строго контролирано. Малко количество сулфид остава в стоманата като неметални включвания, което има малък ефект върху работата на стоманата, така че може да се пренебрегне. Когато съдържанието на фосфор е над 0.06%, пластичността пада рязко, което лесно може да причини горещи пукнатини в отливката. Следователно съдържанието на фосфор трябва да бъде строго контролирано по време на производството. Въглеродът и манганът са основните компоненти на стоманата с високо съдържание на манган. При нормални обстоятелства металографската структура на стомана с високо съдържание на манган е единична фаза на аустенит. Мартензитът се образува лесно, когато съдържанието на въглерод е ниско. Когато съдържанието на въглерод е високо, утаяването на карбид не може да бъде избегнато в състояние на закаляване с вода и производителността на стоманата също ще бъде намалена. По-високото съдържание на въглерод ще увеличи границата на провлачване, но ще намали пластичността. Следователно съдържанието на въглерод в стоманата с високо съдържание на манган трябва да се контролира възможно най-много в средните и долните граници, като същевременно се гарантира производителност.

Редукционното рафиниране на разтопена стомана също е много важно. По време на процеса на топене на стомана с високо съдържание на манган, сумата на FeO+MnO в шлаката трябва да бъде строго контролирана, за да бъде не повече от 1,2%, за да се предотврати увеличаването на FeO+MnO в разтопената стомана, утаяване на границата на зърното след втвърдяване, и правят стоманата крехка.

4. Контрол на температурата на изливане и разопаковане

Контролът на температурата на изливане е ефективна мярка за предотвратяване на пукнатини. Тъй като температурата на изливане се повишава, напрежението на свиване на отливката се увеличава, зърната стават груби и колонните кристали стават сериозни, което значително отслабва здравината на стоманата.

Стоманените отливки с високо съдържание на манган не трябва да се опаковат, когато са нагорещени, за да се избегнат пукнатини, причинени от внезапно охлаждане на отливките, изложени на въздух. Те трябва да се охлаждат бавно във формата, а за сложни отливки трябва да се поставят в кутия едва когато температурата падне до около 200 градуса.

5. Ремонтно заваряване Ремонтното заваряване може ефективно да елиминира дефекти в продуктите за отливане.В същото време възможността за пукнатини в етапа на ремонтно заваряване също е относително висока. За да се осигури качество на продукта, трябва да се обърне внимание на следните въпроси по време на ремонтно заваряване: (1) Не е необходимо предварително загряване преди ремонтно заваряване. Повторното нагряване при по-ниска температура може да доведе до утаяване на карбиди по границите на зърната и кристалните равнини, причинявайки повторна поява на крехкост и по-вероятно да се появят пукнатини. (2) Когато отстранявате дефекти, опитайте се да не използвате рязане с въглеродна дъга и пламъчно рязане. Най-добре е да използвате вятърни лопати и шлифовъчни дискове. (3) Невъзможно е да се постигнат задоволителни резултати чрез заваряване на части от манганова стомана, които не са обработени с водна закалка. (4) Зоната, която ще се ремонтира, трябва да е гладка, без масло и ръжда и трябва да се ремонтират подходящи канали в съответствие с изискванията на процеса на ремонт на заваряване. (5) Съставът на пръта за ремонтно заваряване трябва да бъде подобен на този на основния материал. Могат да се използват и пръти за заваряване от неръждаема стомана. Въпреки това, без значение кой заваръчен прът се използва, съдържанието на въглерод трябва да бъде относително ниско, така че утаяването на карбид да може да бъде намалено по време на ремонтното заваряване. 2. Процес на термична обработка на стомана с високо съдържание на манган

1. Обработка за закаляване с вода Обработката за закаляване с вода е ефективен метод за елиминиране на карбидите в кристалите и по границите на зърната в лятата структура на стомана с високо съдържание на манган, получаване на еднофазна аустенитна структура и по този начин подобряване на здравината и издръжливостта на стомана с високо съдържание на манган стомана. Тази обработка изисква нагряване на стоманата до над 1040 градуса и поддържането й топла за подходящо време, така че нейните карбиди да се разтворят напълно в еднофазния аустенит и след това бързо охлаждане, за да се получи структурата на аустенитния твърд разтвор.

Температурата на водно закаляване зависи от състава на стомана с високо съдържание на манган, обикновено 1050 ~ 1100 градуса. Твърде високата температура на водно закаляване обаче ще причини сериозно обезвъглеродяване на повърхността на отливката и ще насърчи бързия растеж на зърната на стомана с високо съдържание на манган, което ще повлияе на работата на стомана с високо съдържание на манган.

Стоманените отливки с високо съдържание на манган имат голямо напрежение и са склонни към напукване при нагряване, така че скоростта на нагряване трябва да се определя според дебелината на стената и формата на отливката. Обикновено простите отливки с тънки стени могат да се нагряват по-бързо; дебелостенните отливки трябва да се нагряват бавно. За да се намали деформацията или напукването на отливките по време на нагряване, производството често използва процес на предварително нагряване от около 650 градуса, за да се намали температурната разлика между вътрешната и външната страна на отливките с дебели стени, а температурата в пещта е еднаква и след това бързо се издигне до температурата на втвърдяване на водата.

2. Закаляване Закаляването може да накара стоманата с високо съдържание на манган да получи отлични механични свойства като висока твърдост, висока якост и висока якост. По време на охлаждането трябва да се обърне внимание на контролирането на температурата на нагряване, за да се избегне прегряване и загрубяване на зърното. В допълнение, скоростта на охлаждане също трябва да се контролира, за да се избегне твърде бързо охлаждане и нестабилна металографска структура. 3. Закаляване Закаляването е за крехкостта, получена след закаляване. Температурата на темпериране обикновено се контролира между 400-600 градуса, което може да подобри издръжливостта и пластичността на материала, като по този начин намали твърдостта и здравината на материала. 4. Нормализиране Нормализирането е сравнително дълготраен метод за термична обработка, който може да подобри твърдостта и здравината на стоманата с високо съдържание на манган и също така да направи стоманата с високо съдържание на манган добра заваряемост и обработваемост, но в сравнение със закаляването, неговата устойчивост на износване и устойчивост на удар са леко по-лошо. 3. Избор на методи за топлинна обработка за стомана с високо съдържание на манган Според различните изисквания на процеса и сценарии на използване, можем да изберем различни методи за топлинна обработка. Например, за части с висока твърдост и високи изисквания за якост може да се избере закаляване + темпериране; ако е необходим като материал за формовка, може да се обмисли нормализиране плюс закаляване; и за места с високи изисквания за устойчивост на удар и износоустойчивост може да се използва закаляване; ако е необходимо да се балансират твърдостта и якостта, може да се избере темпериране. Заключение Предотвратяването на пукнатини и термичната обработка на стомана с високо съдържание на манган включват много аспекти, като например проектиране на конструкцията на отливката, оптимизиране на процеса на леене, контрол на състава на материала, контрол на температурата на изливане и разопаковане и процес на топлинна обработка. Чрез цялостното прилагане на тези мерки може да се гарантира, че качеството и производителността на стоманените отливки с високо съдържание на манган отговарят на изискванията за употреба.