Охладеният твърд чугун се нарича още студен твърд чугун. Той използва обикновен евтектичен сив чугун за охлаждане чрез различни методи на охлаждане след топене, така че аустенитът да няма време да се трансформира в перлитен преципитат графит и да образува Leysite. Тяло и цементит (Fe_3C), повърхността на охладения детайл изисква висока твърдост и висока устойчивост на износване. Често се използва отливане в метална форма, за да се охлади по-бързо и да се получи определена дълбочина на бял слой, така че отливката да има висока твърдост и устойчивост на износване, но също така има добра издръжливост.
Охладеният твърд чугун се характеризира с това, че е твърд и чуплив и не се обработва лесно, така че обхватът му на използване е ограничен. Напоследък, за да се спестят сплави и да се отговори на специалните нужди за устойчивост на износване на някои механични части, съответните фабрики и мини са извършили много експериментална изследователска работа върху охладен чугун за ефективен контрол на химическия състав, металографската структура, дълбочината на бялото, твърдостта и т.н., което е много важно за стабилизиране на качеството на продукта, подобряване на устойчивостта на износване на охладения чугун и увеличаване на експлоатационния живот на продуктите.
Скоростта на охлаждане, химичният състав, факторите на процеса и др. оказват значително влияние върху дълбочината и твърдостта на белите и петнистите слоеве, както и върху качеството и устойчивостта на износване на чугунените отливки. Ако има специални изисквания, могат да се добавят елементи от сплави като хром и никел, за да се подобри производителността.
◆ Скорост на охлаждане
Скоростта на охлаждане има пряко влияние върху микроструктурата на чугуна. Когато същият състав на разтопено желязо се охлади бързо, може да се получи бяла структура; При бавно охлаждане може да се получи сива текстура; Когато скоростта на охлаждане е между двете, се образува петниста структура с цементит и свободен графит и на базата на този основен принцип се прави студен твърд чугун. Обикновено се използва метална форма, за да се контролира скоростта на охлаждане, образувайки бяла микроструктура върху повърхността на отливката в контакт с металната форма. Центърът встрани от контактната повърхност образува сива уста и има преходна зона между бялата уста и сивата уста, която се нарича белязана тъкан. Размерът на бялата зона определя устойчивостта на износване на отливката и колкото по-голяма е бялата зона, толкова по-висока е устойчивостта на износване. Съотношението на дълбочината на зоната Байку към общата дълбочина на зоната Байку плюс зоната Маку се нарича относителна дълбочина. Относителната дълбочина обикновено е 0.25-0.45. Относителната дълбочина влияе върху якостта на охладения чугун. При еднакви условия на дълбочина на бяло петно, колкото по-голяма е относителната дълбочина, толкова по-малка е петнистата област и толкова по-висока е якостта на съответния студен твърд чугун. Следователно се изисква колкото по-малка е пъстрата област, толкова по-добре.
◆ Химичен състав
Ефектът на легиращите елементи върху дълбочината на белия слой в чугуна зависи главно от тяхното влияние върху графитизацията. Всеки елемент, който насърчава графитизацията, намалява дълбочината на процеса на избелване. Всеки елемент, който пречи на графитизацията, увеличава дълбочината на покритието.
Ефектите на различните елементи върху дебелината на слоя коноп също са различни. Телурът, въглеродът, сярата и фосфорът намаляват дебелината на слоя коноп, докато хромът, алуминият, манганът, молибденът и ванадият увеличават дебелината на слоя коноп. Поради различните функции на всеки елемент, елементите, които могат да увеличат дълбочината на белия слой, не е задължително да увеличат твърдостта на белия слой.
Увеличаването на твърдостта на белия слой, причинено от различни елементи, се дължи на различни причини, като например увеличаването на количеството карбиди във въглерода; Фосфорът разчита на образуването на фосфорна евтектика; Никелът, манганът, хромът и др. се рафинират поради тяхната микроструктура, увеличавайки дисперсията на перлита в бял чугун и образувайки мартензитни карбидни структури с висока твърдост; Ванадият образува специални карбиди; Силицият и алуминият се дължат на укрепването на матрицата. При производството контролирането на дълбочината на белия слой разчита главно на силиций и телур за регулиране, докато контролирането на твърдостта на белия слой разчита на въглерод и сплави. От 70-те години на миналия век изискванията към механичните свойства на валцованите ролки стават все по-високи. В допълнение към твърдостта на повърхността се изисква и достатъчна якост на сърцевината и издръжливост. Китай широко е приел охладени ролки от сферографитен чугун, докато в международен план валците от твърд чугун с никел и високо съдържание на хром са довели до нови разработки в производството на отливки от охладен чугун.
◆ Процесни фактори
Основно включително температура на стопеното желязо, време на прегряване, температура на изливане, обработка на инокулация и състояние на материала на пещта. Увеличаването на степента на прегряване на разтопеното желязо и увеличаването на времето за прегряване ще намали сърцевината на кристализация, като по този начин ще увеличи дълбочината на бялото петно. Третирането с инокулация ще увеличи графитното ядро и ще намали дълбочината на избелване. Намаляването на температурата на изливане ще намали дълбочината на бялата уста. Добавянето на бяло желязо към материала на пещта или добавянето на скрап от стомана ще увеличи дълбочината на бялото желязо. За да се получи квалифицирана дълбочина на бялото петно, първо трябва да се контролира въглеродният еквивалент на разтопеното желязо. Когато въглеродният еквивалент е 4,25% до 4,35%, може да се получи бяло петно с дълбочина 5-9 mm. Подходящата температура за изпускане на разтопено желязо от пещта е 1370 ~ 1390 градуса. Понякога въглеродният еквивалент на разтопеното желязо е подходящ, но ако температурата на разтопеното желязо е твърде висока или твърде ниска, това също може да доведе до твърде голяма или твърде малка дълбочина на отливката. За да се контролира ефективно дълбочината на бялата уста и да се увеличи здравината на сивата уста, инокулацията преди пещта може да се извърши с бутало.
Охладен твърд чугун, често използван като ролки, колела на влакове, части за пулверизатори на пътни колела и др. Това, което правим сега, са плунжери и ролки,
За повече подробности, моля, свържете се с Трейси на sxwelong@welongpost.com.
