Tratamiento térmico de acero con alto contenido de manganeso
Este documento presenta el efecto de los parámetros del tratamiento térmico, incluida la temperatura de carga, la velocidad de calentamiento, la temperatura de mantenimiento, el tiempo de mantenimiento, la velocidad de enfriamiento, la posición, etc., sobre las propiedades mecánicas del acero con alto contenido de manganeso.
El tratamiento térmico de acero con alto contenido de manganeso es la fundición de acero con alto contenido de manganeso que se calienta a la temperatura de la solución de carburo y el aislamiento durante un cierto tiempo, y luego se enfría rápidamente en agua para formar una sola austenita, de modo que su resistencia y dureza mejoran enormemente para lograr el procesamiento. Propósito de endurecimiento. A diferencia del acero al carbono ordinario, el acero con alto contenido de manganeso después de enfriarse en el agua no se endurece, sino que se vuelve blando, por lo que el tratamiento térmico del acero con alto contenido de manganeso también se denomina tratamiento de dureza del agua. En el proceso de tratamiento térmico, el carburo se disuelve en estado sólido para que la austenita vaya, lo que se denomina tratamiento de fortalecimiento de solución sólida. Los parámetros de tratamiento de la solución de acero con alto contenido de manganeso se encuentran principalmente en la temperatura del horno, la velocidad de calentamiento, la temperatura de aislamiento, el tiempo de retención, la colocación, etc.
Temperatura del horno y velocidad de calentamiento
Piezas de fundición de acero con alto contenido de manganeso en el horno antes de la superficie de fundición de la arena pegajosa, cubrir y verter el elevador para limpiar. La arena pegajosa en el calentamiento o enfriamiento de la fundición está aislada, de modo que el calentamiento de la fundición y el agua después del enfriamiento no sean uniformes, la arena pegajosa severa reducirá el agua de la fundición a la velocidad de enfriamiento, lo que dará como resultado la precipitación de carburo en el límite de grano. La hendidura es más fina y descarburada cuando se calienta mediante tratamiento térmico. Después del enfriamiento con agua, se convierte en martensita y el volumen de transformación martensítica se expande, lo que puede causar que la matriz de fundición se agriete y se someta a tensiones. La conductividad térmica alta del acero al manganeso es baja, 100 ℃ por debajo del acero al carbono 1/4 a 1/6 veces, 600 ℃ cuando el acero al carbono 1/2 a 5/7 veces. Alto coeficiente de expansión térmica de acero al manganeso, para el acero al carbono 2 veces, más de 500 ℃. Aunque se produce la fundición en el proceso de calentamiento a baja temperatura sin tensión de transición de fase, pero se calienta a 300 ℃ o más, estará en el cristal y los límites de grano aparecerán como fenómeno de carburo frágil, a veces se produce la transformación de la perlita. La estructura de rana de acero con alto contenido de manganeso es compleja, la misma diferencia de espesor de pared de fundición entre la fundición, no hay una pequeña tensión de fundición. En el tratamiento térmico del proceso de calentamiento o enfriamiento en diferentes partes de la existencia de una gran diferencia de temperatura, lo que resulta en estrés térmico. De esta forma se superponen el estrés térmico y el estrés de fundición, provocando grietas en la rana. Por lo tanto, debemos controlar la rana de acero con alto contenido de manganeso en la temperatura del horno y la velocidad de calentamiento.
Proceso de tratamiento térmico de ranas de acero con alto contenido de manganeso de dos maneras: tratamiento de ranas frías y tratamiento de ranas calientes. Para las ranas calientes, si el mismo horno en el mismo horno instaló la temperatura del horno y la temperatura básica consistente con el horno, entonces este proceso puede ser energéticamente eficiente y mejorar la eficiencia. Pero en la producción real de la temperatura del horno es difícil de igualar con la temperatura del horno, y la diferencia es grande, las razones principales son: diferentes ranas de horno fuera de la caja después de que el agua estalló en el mismo tratamiento térmico del horno, lo que resulta en el mismo rana de horno la temperatura inicial Diferente; debido a la producción continua, la temperatura del horno no es la misma todos los días; los cambios estacionales de temperatura provocan cambios en la temperatura de la cerca y el horno; Las ranas clasificadas en el horno causarán una cierta diferencia de temperatura. Esto conduce a una gran diferencia de temperatura entre la rana y el horno. Shenyang Railway Bureau Xue fábrica de accesorios para el hogar antiguo proceso de punto de inicio de aumento de temperatura de rana caliente (450 ℃), velocidad de calentamiento (150 ℃ / h). Debido a la mala conductividad térmica del acero con alto contenido de manganeso, provocará un mayor estrés térmico dentro de la rana, en el subsiguiente enfriamiento o enfriamiento por agua, en el enfriamiento o agrietamiento temprano. Para la rana fría (la temperatura es la temperatura ambiente) antes de que la temperatura promedio no sea suficiente, el tiempo de mantenimiento es corto, el punto de partida de la temperatura alta (respectivamente 400 ℃ y 200 ℃), se calienta rápidamente (respectivamente 160 ℃ / hy 90 ℃ / h). En este punto de partida del aumento de temperatura, las ranas y la temperatura de inicio del horno hay una gran diferencia de temperatura, lo que provoca ranas en el agua después del tratamiento de agrietamiento.
Temperatura de la solución y tiempo de espera
La temperatura de la solución y el tiempo de mantenimiento se determinan de la siguiente manera: los carburos están completamente disueltos, el tamaño de grano adecuado de la austenita, la composición química del acero es uniforme, se obtienen las mejores propiedades mecánicas y se evita que aparezca el tejido sobrecalentado. . TB / T447 - 2004 proporciona una temperatura de tenacidad al agua de 1000 a 1100 ° C para ranas de acero con alto contenido de manganeso sin otros elementos de aleación. El proceso de disolución del carburo del cuerpo cementado consiste en que el carbono se difunde del carburo a la austenita, y la fase de cementita original es autodifundida y forma la austenita cúbica centrada en la cara. (Fe, Mn) El carburo de carbono 3C en los átomos de carbono y otra fuerza atómica es débil, fácil de llevar a cabo el proceso, la velocidad de disolución es más rápida. Calentado a 1000 ° C, (Fe, Mn) 3 C puede descomponerse completamente. Para acelerar la descomposición, disolución y difusión, para promover la composición de homogeneización, la temperatura de la solución de 1050 ~ 1100 ℃ es suficiente. Cuando la temperatura supera los 1050 ℃, los granos de austenita comienzan a crecer. Cuando la temperatura alcanza los 1120 ℃, el grano de austenita crece obviamente. Cuando la temperatura es superior a 1150 ℃, el grano es grueso y aparece el tejido sobrecalentado. Para el acero con alto contenido de manganeso que contiene cromo, molibdeno, vanadio, titanio y otros elementos formadores de carburo, habrá carburos especiales en la organización, la solución es más difícil, la temperatura de la solución debe aumentarse 30 ~ 50 ℃. Los resultados muestran que para el acero con alto contenido de manganeso que contiene cromo, molibdeno y vanadio, cuando la temperatura del tratamiento del agua es de 1050 ℃, la austenita no se puede transformar completamente y los carburos no se pueden precipitar completamente. A 1100 ℃ de temperatura de calentamiento, la transformación de austenita Completamente, grano fino, dispersión de carburo que tiene buenas propiedades mecánicas. Mientras que la temperatura de dureza del agua de 1150 ℃, el grano se ha convertido en una gran tendencia. El tiempo de aislamiento siempre que el carburo se pueda disolver por completo, los ingredientes pueden ser uniformemente uniformes. Un tiempo de retención excesivo no es bueno para las propiedades mecánicas. La Tabla 1 muestra el efecto del tiempo de mantenimiento en las propiedades mecánicas de las ranas de acero con alto contenido de manganeso, en las que la composición química, el tiempo de calentamiento y la temperatura de mantenimiento (1080) de las piezas fundidas son iguales. Puede verse en la Tabla 1, el aislamiento 0.5 h es claramente inadecuado, el mejor aislamiento 2 h, más de 2 h cuando el rendimiento ha disminuido. Como los fabricantes en el aislamiento antes del proceso de tratamiento térmico no son los mismos, el tiempo de aislamiento es diferente, el tiempo de retención de la rana de acero con alto contenido de manganeso es de 2 ~ 6.5 h.