Легирленген болат балғаларын не үшін зерттеу керек?

Балға диірмендері шикізат түрлерін ұсақтау үшін тау-кен, металлургия, электр энергетикасы, құрылыс материалдары, химия өнеркәсібі және басқа салаларда кеңінен қолданылады. Балға станоктың негізгі тегістеу бөлігі болып табылады және ол жұмыс жағдайында үлкен жылдамдық пен инерциялық күшке ие. Сондықтан, балғаны жасауға қажетті материал сынуға жол бермейтін жеткілікті соққыға төзімділікке ие болып қана қоймай, тозуға да төзімділікке ие болуы керек.

Қазіргі уақытта Қытайда қолданылатын балғалардың көпшілігі шағын және орта балғалар, жалпы салмағы шамамен 10 кг, ал үлкендері 50-90 кг аралығында, ал материалы негізінен марганецті болаттан тұрады. Суды қатайтып өңдегеннен кейін жоғары марганецті болат аустениттік құрылымға ие, ол өте қаттылығы жоғары, бұл төмен қаттылық пен жоғары төзімділік материалы. Алайда төмен әсер ету жағдайында жұмысты қатайту эффектісі нашар, ал қызмет ету мерзімі қысқа. Еуропа, АҚШ сияқты дамыған елдерде ірі балғамен жұмыс істейтін диірмендер қоқыс тастайтын машиналарды ұсату үшін қолданылады. Ұсақтағыш балғаның салмағы 200-500 кг шамасында. Әдетте, үлкен бөлшектердің мөлшері ұлғайған сайын, қаттылыққа кепілдік беру қиынырақ болады, қаттылықтың біртектілігін бақылау қиынырақ болады және соққыға төзімділік едәуір төмендейді. Сондықтан, материалды таңдау және оны өндіру процесін бақылау осы супер үлкен балғаны өндіруде қатал болады.

Үлкен балғалы диірмендерді немесе ұсақтағыш балғаларды құю үшін Qiming Casting легірленген болат балғаларды зерттеді, бұл жұмыс істеу мерзімін жақсартады.

250кг қорытпалы болат балғаларын жасау тәжірибесі

Материалды талдау

Қорытпа құрамының дизайны қорытпаның өнімділігіне қойылатын талаптарды қанағаттандыруды толығымен қарастыруы керек. Дизайн принципі жеткілікті қаттылық пен жоғары қаттылық пен қаттылықты қамтамасыз ету болып табылады.

• Көміртекті элемент. Көміртек - бұл төменгі және орташа легирленген тозуға төзімді болаттардың микроқұрылымы мен жұмысына әсер ететін негізгі элемент. Көміртектің әр түрлі мөлшері қаттылық пен қаттылықтың арасындағы әр түрлі сәйкес қатынастарды ала алады. Төмен көміртекті қорытпалардың қаттылығы жоғары және қаттылығы төмен, ал жоғары көміртекті қорытпалардың қаттылығы жоғары және беріктігі жеткіліксіз. Көміртекті қорытпалардың қаттылығы және беріктігі жоғары. Ауыр және үлкен тозуға төзімді бөлшектердің әсер ету күшін жоғарырақ пайдалану шарттарын қанағаттандыру үшін жоғары қаттылықты алу үшін көміртек элементтерінің диапазоны 0.2-ден 0.3% -ке дейін таңдалады.
• Кремний элементі. Кремний негізінен болаттағы қатты ерітіндіні нығайтуда маңызды рөл атқарады, бірақ өте жоғары Si болаттың сынғыштығын арттырады, сондықтан оның мөлшері 0.2-ден 0.4% -ке дейін құрайды.
• Марганец элементі. Бір жағынан, болаттағы марганец қатты ерітінділерді нығайтуда, болаттың беріктігі мен қаттылығын жақсартуда, ал екінші жағынан болаттың беріктілігін жақсартуда маңызды рөл атқарады, бірақ тым жоғары марганец ұсталатын аустениттің мөлшерін көбейтеді, сондықтан марганецтің мөлшері 1.0-ден 2.0% -ке дейін анықталған.
• Хром элементі. Cr төмен легирленген тозуға төзімді шойыннан жетекші рөл атқарады. Матрицаны беріктікті төмендетпестен күшейту, аустениттің өзгеруін кешіктіру және болаттың беріктілігін арттыру үшін аустенитте ішінара ерітуге болады. Хром, марганец және кремнийдің ақылға қонымды тіркесімі беріктікті едәуір жақсарта алады. Cr үлкен шыдамдылыққа ие және беткі қабаттың жұмысын біркелкі ете алады. Демек, оның мазмұны 1.5-тен 2.0% -ке дейін.
• Молибден элементі. Болаттағы молибден құйма құрылымды тиімді түрде нақтылай алады, қиманың біртектілігін жақсартады, температураның сынғыштығының пайда болуын болдырмайды, болаттың шыңдалу тұрақтылығын жақсартады, соққы беріктігін жақсартады, болаттың беріктілігін едәуір арттырады және болаттың беріктігі, сондықтан оның мөлшері 0.1 - 0.3%.
• Никель элементі. Никель - аустенит түзетін және тұрақтандыратын негізгі легірлеуші ​​элемент. Ni-дің белгілі бір мөлшерін қосу беріктікті жақсартады және оның құрылымын бөлме температурасында ұсталатын аустениттің аз мөлшерін ұстап, оның беріктігін жақсартады. Бұл 0.1-ден 0.3% -ке дейін.
• Мыс элементі. Мыс карбидтер түзбейді және матрицада қатты ерітінді күйінде болады, бұл болаттың беріктігін жақсарта алады. Сонымен қатар, Cu-да Ni-ге ұқсас функция бар, ол субстраттың қатаю қабілетін және электродтық әлеуетін жақсартады және болаттың коррозияға төзімділігін арттырады. Бұл әсіресе дымқыл тегістеу жағдайында жұмыс істейтін тозуға төзімді бөлшектер үшін өте маңызды. Cu қоспасы болатқа 0.8 - 1.00% құрайды.
• Микроэлементтер. Төмен легирленген тозуға төзімді болатқа микроэлементтер қосу оның өнімділігін арттырудың тиімді әдістерінің бірі болып табылады. Ол құйылған құрылымды нақтылай алады, түйіршіктердің шекараларын тазартады, карбидтер мен қоспалардың морфологиясы мен таралуын жақсартады және аз легирленген тозуға төзімді болатты жеткілікті беріктікке қолдайды.
• Күкірт және фосфор элементі. Күкірт пен фосфор екеуі де зиянды элементтер болып табылады, олар болат құрамындағы түйіршіктік қосындыларды оңай қалыптастырады, болаттың сынғыштығын жоғарылатады, құю және термиялық өңдеу кезінде құймалардың крекинг тенденциясын арттырады. Сондықтан P және S екеуі де 0.04% -дан аз болуы керек.

Сонымен легирленген болат балға химиялық құрамы келесі кесте бойынша:

Өндірістік үдеріс

250кг легірленген болат балғаларын өндіру процесі балқу процесін, құю процесін, термиялық өңдеу процесін және өнімділікті сынауды қамтиды.

Балқыту процесі

Легирленген болат 1т аралық жиіліктегі индукциялық пеште балқытылды, ал қорытпалар болат сынықтары, шойын, аз көміртекті феррохром, ферромарганец, ферромолибден, электролиттік никель және сирек кездесетін жер қорытпалары сияқты шикізаттармен дайындалды. Балқытқаннан кейін пештің алдында химиялық анализ жасау үшін сынамалар алынады, ал анализ нәтижелері бойынша қорытпалар қосылады. Композиция мен температура пештің талаптарына жеткенде алюминий енгізіліп, тотықсыздандырылады; түрту процесінде модификацияға сирек кездесетін Ti және V қосылады.

Кастинг процесі

Қалыптау процесі құм құюды қабылдайды. Балқытылған болат пештен шыққаннан кейін, оны шөміште тұра тұрыңыз, ал температура 1450 градус Цельсийге дейін төмендеген кезде құйып бастаңыз. Балқытылған болатты құмды қалыпқа тез толтыру үшін үлкен қақпа жүйесін пайдалану керек (қарапайым көміртекті болаттан 20% үлкен). Салқындатылған темірді көтергішпен сәйкестендіре отырып, дәйектілікпен қатаю әдісі қабылданады, ал көтергіштің қоректену уақытын және көтергіштің құйма тәрізді құрылымды алу қабілетін жақсарту үшін сыртқы қыздыру әдісі қабылданады. Құйылатын ірі легірленген болат балғасының мөлшері 700 ммх400 ммх120 мм, ал бір кесектің салмағы 250 кг. Құюды тазалағаннан кейін оны жоғары температурада күйдіреді, содан кейін құю стоякты кеседі.

Термиялық өңдеу

Сөндіру + температурасын жылумен өңдеу процесі қабылданады және монтаждау тесіктеріндегі жарықтардың сөнуіне жол бермеу үшін ішінара сөндіру қолданылады. Құймаларды жылыту үшін қорап тәрізді төзімді пеш қолданылады, аустенизациялау температурасы (900 ± 10) Цельсий, ал жылуды сақтау 5 сағ. Арнайы су шыны сөндіретін сұйықтықты пайдаланып, салқындату жылдамдығы су мен майдың арасында болады. Бұл жарықтарды сөндіруге және деформацияны сөндіруге жол бермеу үшін өте пайдалы, және бұл сөндіру құралы арзан, қауіпсіз және практикалық болып табылады. Сөндіргеннен кейін төмен температурада шыңдау процесі қолданылады, температура (230 ± 10) градус Цельсий, ал жылуды сақтау 6 сағ.

Өнімділік сынағы

• Қаттылықты өлшеу. GB / T 22951994 ұлттық стандартының ережелеріне сәйкес соққы үлгісінде стандартты Charpy U-ойығы бар. JB5 маятникті соққыға төзімділікті сынау машинасына сыну сынуының әсер ету энергиясын өлшеңіз және микрометрмен сынаманың соққы сынуының мөлшерін өлшеңіз.
• Қаттылықты өлшеу. HR6150D роквелл қаттылығын сынауыш үлгідегі Роквелл қаттылығын ұлттық GB / T 23071991 стандартына сәйкес өлшеу үшін қолданылады. Сынаманың қаттылығын тексеру үшін 10 мм * 10 мм * 120 мм сынаманың қаттылық мәні алынған. EDM ұзындық бағыты бойынша бір шетінен екінші шетінен 10 мм аралықта өлшенеді.
• Созылу өлшемі. GB / T 22881987 «Металл созылуын сынау» ұлттық стандартына сәйкес 5 т созуға сынау машинасы қолданылады, өлшеуіштің ұзындығы 30 мм, ал қалыпты стандартты созылу жылдамдығы 0.1 мм / с құрайды.

Тәжірибелік нәтижелер және талдау

1. Легирленген болаттың TTT қисығы

Легирленген болаттың TTT қисығы келесі сурет:

Легирленген болаттың TTT қисығы

TTT қисығынан:

1. Жоғары температуралы ферриттің, перлиттің және орташа температуралы баниттің трансформация қисықтары арасында айқын шығанағы бар. Перлит түрленуін тудыратын С қисығы мен байнит трансформациясының С қисығы бір-бірінен бөлініп, тәуелсіз «С» қисықтарының пайда болуын көрсетеді, екі «мұрынның» типіне жатады, ал байнит аймағы S қисығына жақын. . Бұл болат құрамында карбид түзетін Cr, Mo және басқалары бар болғандықтан, бұл элементтер қыздырылған кезде аустенитке айналады, бұл супер салқындатылған аустениттің ыдырауын кешіктіріп, ыдырау жылдамдығын төмендетуі мүмкін. Сонымен бірге олар суытылған аустениттің ыдырау температурасына әсер етеді. Cr, Mo және т.б., перлитті трансформациялау аймағын жоғары температураға жылжытады және бейниттің өзгеру температурасын төмендетеді. Осылайша перлит пен бейниттің трансформация қисығы ТТТ қисығында болады. Бөліну, орта бөлігінде 500 ℃ пен 600 ℃ аралығында болатын өте салқындатылған аустенитті метастабльді аймақ бар.
2. Бұл болаттың мұрын ұшының температурасы шамамен 650 is, ферриттің өзгеру температурасының аймағы 625 ℃ -750 ℃, перлиттің өзгеру температурасының зонасы 600 ℃ -700 ℃, ал бейиттің ығысу температурасының аймағы 350 ℃ -500 ℃.
3. Мұрынның ұшында 650 at жоғары температуралық өтпелі аймақта ферриттің жауын-шашынның ең ерте уақыты 612 с, перлиттің ең қысқа инкубациялық кезеңі 7 270 с, ал 22 860 с-та перлиттің трансформация мөлшері 50-ге жетеді %; 400-де, байнитке айналудың инкубациялық кезеңі шамамен 20 с; 340 ° C кезінде мартенситтің өзгеруі жүреді. Бұл болаттың беріктенуі жақсы екендігі байқалады.

2. Механикалық қасиеттері

Сынамалардан жасалған легірленген болат балғалар корпусынан сынамалар алынады және ұзындығы 10 мм * 10 мм * 120 мм сынаманы сыртынан сызықпен кесіп кеседі, ал қаттылық бетінен ортасына қарай өлшенеді. 1 # және 2 # сынамалары балға корпусының бөлігінен, ал 3 # сынамалары монтаждау тесігінен алынады. Қаттылықты өлшеу нәтижелері кестеде көрсетілген.

Қаттылық кестесінен мынаны білуге ​​болады:

Балға корпусы бөлігінің қаттылығы HRC (1 #) 48.8-ден жоғары, ал монтаждық тесік бөлігінің қаттылығы (3 #) салыстырмалы түрде төмен. Балға корпусы негізгі жұмыс бөлігі болып табылады. Балға корпусының жоғары қаттылығы жоғары тозуға төзімділікті қамтамасыз ете алады; орнату тесігінің төмен қаттылығы жоғары беріктікті қамтамасыз ете алады. Бұл әртүрлі бөліктердің әр түрлі өнімділік талаптарын қанағаттандырады. Егер сіз бір үлгіні қарасаңыз, онда бетінің қаттылығы негізінен кермектік қаттылықтан жоғары, ал қаттылықтың ауытқу диапазоны онша үлкен емес екенін білуге ​​болады.

Үлгілердің соққыға төзімділігі, созылуға беріктігі және созылу деректері жоғарыдағы кестеде көрсетілген. Кестеден көрінгендей, соғғыштың U-тәрізді Charpy үлгілерінің жетіспеуінің соққылыққа төзімділігі 40 Дж / см²-ден жоғары, ал монтаждық тесіктің беріктігі 58.58 Дж / см² ең жоғары; алынған үлгілердің созылуы барлығы> 6.6% құрайды, ал созылу күші 1360 МПа-дан жоғары. Оның пластикалық төзімділігі анағұрлым сәйкес келеді және қарапайым легирленген болаттың соққы беріктігінен (20-40 Дж / см²) жоғары. Жалпы, егер қаттылық жоғары болса, қаттылық төмендейді. Жоғарыда келтірілген тәжірибелік нәтижелерден бұл заңның негізінен сәйкес келетіндігін көруге болады.

Киім сынағы

Осы легирленген болаттың тозуға төзімділігін зерттеу үшін MLD-10 динамикалық жүктеме абразивті тозу машинасында тозу сынағы өткізілді. Осы сынақтың соққы тозу үлгілері 10 мм * 10 мм * 25 мм тікбұрышты параллелепипедті үлгілерден жасалған және үлгілер үш корпусты абразивті тозу жүйесіне орналастырылған және жоғары марганецті болат балғалар салыстырмалы үлгі ретінде пайдаланылады, бәрі бірдей жағдайда тозу сынағын өткізеді.

• Соққы энергиясы 0.2 кг / м құрайды
• Соққы уақыты - 1 сағат
• Әсер ету саны 100 рет / мин
• Пайдаланылатын кварц құмының бөлшектерінің мөлшері 8-10 торды құрайды, ал шығыны 120 кг / сағ

Үлгінің бастапқы күйінің абразивті сынау нәтижелеріне әсерін жою үшін сынаманы сынақтан жарты сағат бұрын алдын ала ұнтақтаңыз, ацетонмен тазалаңыз және кептіруден кейін өлшеңіз; содан кейін оны ресми түрде 1 сағат киіңіз, жуыңыз, құрғатыңыз және өлшеңіз; тозуға дейін және кейін Сапа айырмашылығы - бұл тозудың абсолюттік мөлшері. Абразивті сынақ екі рет қайталанды. DT-100 дәлдік салмағын өлшеп, 2 салмақ жоғалтудың орташа мәнін алыңыз. Нәтижелер төмендегі кестеде көрсетілген:

Кестеден бірдей тозу жағдайында легирленген болат балғалардың жұмыс жасайтын бөлігінің тозуға төзімділігі қарапайым жоғары марганецті болат балғалармен салыстырғанда 1.55 еседен астам жоғарылағанын көруге болады.

Марганецті болат жоғары соққы жүктемелерінде кеңінен қолданылды. Оның тозуға төзімділігі аустениттік құрылымның беріктілігі мен беріктігінің арқасында. Бұл сынақта тозуға төзімділіктің нашарлығы негізінен сынақтың әсер ету энергиясының шамалы болуына және жұмыстың елеусіздеу әсеріне байланысты.

Болат үшін матрицалық құрылымның тозуға төзімділікке әсер ету реті: феррит, перлит, бейнит және мартенсит біртіндеп артады. Мартенситтің қаттылығы ең жоғары болғандықтан, тозуға төзімділіктің жоғарылығы мартенсит пен шыңдалған мартенситке жатады. Бірақ егер қаттылық бірдей болса, онда изотермиялық трансформацияның төменгі байниті шыңдалған мартенситке қарағанда әлдеқайда жақсы. 1 # үлгінің матрицалық құрылымы көбінесе мартенситтен тұрады, оның қаттылығы жоғары және тозуға төзімділігі жоғары.

Легирленген болат балғалардың тозуға төзімділігі әр түрлі жағдайда әр түрлі болады. Себебі материал абразивті тозуға ұшыраған кезде тозу жылдамдығы екі бөліктен тұрады, бірі кесу механизмінің әсерінен болатын тозу және ол негізінен материалдың қаттылығына байланысты; Бір бөлігі материалдың беріктігін көрсететін шаршау механизмінің әсерінен болатын тозу болып табылады. Сондықтан соққы тозуы материалдың қаттылығы мен қаттылығымен байланысты. 3 # үлгісі ең жоғары төзімділікке ие, бірақ оның қаттылығы айтарлықтай төмендейді, бұл тозуға төзімділікті төмендетеді. 1 # үлгісі ең жақсы қаттылыққа, орташа қаттылыққа, ең жақсы өнімділікке және тозуға төзімділікке ие. Қысқаша айтқанда, соққыға ұшырайтын абразивті тозу жағдайында болаттың тозуға төзімділігі жоғары болу үшін, ол жоғары қаттылық пен жоғары төзімділікті жақсы үйлестіруі керек.

Қорытпа болат балғалары Qiming құю арқылы

Qiming Casting - бұл ұсақтағыш балғалар мен уатқыш балғалардың құю өндірісі! Барлық Qiming Casting ауыстыру бөлшектері ISO9001: 2015 сапаны бақылау жүйесімен қамтамасыз етілген және біздің қатаң сапа стандарттарына сәйкес келгеннен кейін ғана жеткізіледі. Біз сіздің қосалқы бөлшектеріңіздің қажеттіліктерін кәсіби және тиімді түрде қанағаттандыруға дайынбыз. Біздің клиенттерді қолдау бөлімі сізге баға ұсыныстарына, тауарлық-материалдық құндылықтарды тексеруге немесе техникалық сұраққа жай ғана жауап беруге дайын. Qiming Casting маманымен бүгін нақты қажеттіліктеріңіз туралы сөйлесіңіз!

[wpforms id = ”3777 ″]