2.1 المخطط الرئيسي

(1) تحديد محتوى العنصر الثيكسوتروبي Mn وفقًا لقطر كرة مطحنة الحديد الزهر وطريقة التبريد، واعتماد تصميم التركيب الصحيح لتحقيق الهدف المتوقع من هيكل الصب، وتعزيز تأثير تعديل المركب للأرض النادرة لتحقيق عنق الكربيد، والشبكة المكسورة، وتحويل الشريط، واعتماد العناصر الدقيقة لسبائك متعددة العناصر لتحسين القاعدة، والمتانة، وصلابة الجسم، لتحسين وتحسين البنية الأتكتيكية وتشكيل بنية الصلابة والصلابة العالية.

2) تعزيز تأثير التكرير وإزالة الأكسدة والتعديل لضمان تجانس واستقرار البنية الدقيقة المصبوبة.

3) يتم استخدام آلة الصب الطرد المركزي لتكرير الحبوب، وضغط بنية التصلب، وتغيير حجم وشكل الشجيرات الشجرية، وتقليل الشوائب.

4) في العملية بأكملها، يتم إيلاء اهتمام كبير لتقليل الإجهاد الداخلي المحتمل لكرة الطحن، مع الأخذ في الاعتبار هذا الأمر، يتم اعتماد تدابير تقنية فعالة لعمليات الصهر والصب والتصلب، وطرق إزالة القالب والتبريد، والمعايير التكنولوجية لعملية المعالجة تحت درجة الحرارة.

2.2 متطلبات الاختبار

الفرن هو فرن متوسط التردد 20 كجم، ويستخدم البلاتين والروديوم المزدوج، ويستخدم ترموكبل لقياس درجة الحرارة، ودرجة حرارة الفرن هي 1500 ~ 1550 درجة مئوية، ودرجة حرارة الصب هي 1360 ~ 1410 درجة مئوية، ويتم تصنيع كرة الطحن 80 مم بواسطة آلة صب المعدن والطرد المركزي.

2.3 تصميم التركيبة

ينبغي لتصميم التركيبة أن يأخذ في الاعتبار:

1) للتحكم في الكمية الإجمالية من الكربيدات عن طريق اختيار محتوى الكربون بشكل معقول، واختيار Si/C وفقًا لمعدل تبريد كرات مطحنة الحديد الزهر بأقطار مختلفة، لتقليل "حالة الشبكة" للكربيدات، وفي الوقت نفسه، الكمية النسبية من M₇ج₃ سيتم زيادة ذلك بسبب ترسب ذرات الكروم بسبب إذابة SI غير الكربيدات، لتعزيز تأثير تعديل الكربيدات خارج الشبكة والقضيب عن طريق تعديل مركب متدرج، وتحقيق بنية الطور المعقولة من خلال توزيع التركيب المناسب.

2) تنقية وتعديل وتلقيح حدود الحبوب، وتنقية وتكرير الحبوب، والتحكم في كمية الشوائب غير المعدنية، وتحسين شكل وحجم الشوائب غير المعدنية لتحسين الصلابة.

3) على أساس الحصول على صلابة عالية، يمكن تحقيق أقصى قدر من صلابة مصفوفة المارتنسيت. ويمكن تحسين صلابة المادة بشكل أكبر عن طريق السبائك الدقيقة.

المرحلة الرائدة في البنية الإتكتيكية للحديد الأبيض متوسط الكروم هي السمنتيت؛ فمحتوى الكربون المنخفض للغاية لا يساعد على زيادة الصلابة، وقد يؤدي محتوى الكربون المرتفع للغاية إلى زيادة حجم الكربيدات في البنية أثناء تكوين شبكة كبيرة، مثل الكربيدات، فإنه يؤثر بشكل مباشر على درجة وتوزيع تكوين المارتنسيت. عندما ينخفض محتوى الكربون من 3.2% إلى 2.5%، يتم تقليل كمية الإتكتيكية والكربيد بمقدار 40% ~ 50%. عند اختيار عملية المعالجة الحرارية، يتم تقليل كمية السمنتيت بسبب ترسب السمنتيت الثانوي الحبيبي المشتت والإتكتيكي. من السهل كسر الكربيد الإتكتيكي بعد ذلك؛ ومن الممكن تطويره بشكل أكبر في اتجاه الشريط والكتلة. عادةً ما يحدد قطر الكرة الملية للحديد الزهر وحالة القالب محتوى الكربون عند 1.8% ~ 2.8%. من التركيب الكيميائي لليوتكتيكي، هناك مراسلات معينة بين CR و C في اليوتكتيكي، وبين النسبة المئوية الإجمالية لكربيد Fe و CR في اليوتكتيكي، والتركيب الكيميائي لليوتكتيكي، يمكن أن تكون العلاقة المقابلة تقريبية على النحو التالي: النسبة المئوية لكربيد FE-CR في اليوتكتيكي (%) = 12. 33 × % C + 0. 55 × % CR-15. اثنان. بشكل عام، عندما يكون محتوى الكروم حوالي 8%، فإنه لا يمكن أن يذوب في الكربيدات تمامًا أثناء التصلب فحسب، بل إن كربيدات الحديد والكروم المتكونة مستقرة تمامًا.

يتم الحصول على الحديد الأبيض الشائع بشكل أساسي عن طريق ضبط السيليكون وفقًا لسمك الجدار. يعد السيليكون أيضًا عنصرًا مهمًا جدًا للحديد الأبيض السبائكي، لذلك يجب أن يكون التحكم في السيليكون دقيقًا للغاية. ثبت أنه عندما يكون محتوى السيليكون 0.5% ~ 1.0%، تكون قيمة SI/C 0. عندما يكون محتوى السيليكون مرتفعًا جدًا، يكون ذلك غير مناسب لتكوين مارتنسيت عالي الكربون. يتم التحكم في الكبريت والفوسفور عند ≤0.06%.

تلعب معظم عناصر السبائك دورًا في تأخير تحول الأوستينيت والتحول في الأوستينيت. مع مراعاة السبائك متعددة العناصر لتحقيق البنية الدقيقة المطلوبة كما هو مصبوب، في نفس الوقت، يجب تجنب بنية البيرلايت الجزئية، والتي تحدث عادةً عندما لا يكون مدى إبطاء السبائك متعددة العناصر لتحول الأوستينيت مناسبًا، يتسبب هذا الخليط من المارتنسيت والبيرلايت في إجهاد داخلي بسبب تحولين مختلفين، لأنه في الأوستينيت يحدث تحول البيرلايت أولاً وتتحول مصفوفة المارتنسيت لاحقًا. وجد أن التركيبة المناسبة للعنصر الثيكسوتروبي Mn مع Cu و Ni و Mo و V يمكن أن تجعل مصفوفة كرة مطحنة الحديد الزهر تحصل على مارتنسيت رقائقي ناعم + الكمية المناسبة من الأوستينيت. ثم عند درجة الحرارة الفرعية اللاحقة، أثناء المعالجة، يحدث تحول البقايا الجزء أ → م. تحصل المصفوفة على تصلب ثانوي، ويتم توزيع السمنتيت الثانوي الناعم المشتت في المصفوفة. كمية Mn عادة ما تكون 2.0% ~ 3.5% جيدة. إضافة العناصر النزرة مثل V و Ti و W و NB تشكل كربيدات MC ذات صلابة أعلى. ثانيًا، نظرًا لنقطة الانصهار العالية لكربيدات النوع MC، يتم تحسين البنية الأتكتيكية عن طريق النواة الانتشارية في المرحلة المبكرة من التصلب. مع امتداد وقت التصلب، يزداد عدد الحبيبات، وينخفض الفيلم السائل تدريجيًا، وينخفض التشوه، وتزداد اللدونة، وتقل حساسية التكسير الحراري بشكل كبير.

2.4 المعايير الفنية الرئيسية

يحدث فصل الكربيدات الشبكية المتجانسة بشكل أساسي في أجزاء التوصيل الضعيفة للشبكة، مثل بعض المقاطع العرضية، والتغيرات المفاجئة، والفروع الضعيفة، وما إلى ذلك، حيث يتم كسر الكربيد وتغييره إلى قضيب أو كتلة، ويتم زيادة الصلابة بواسطة المصفوفة الصلبة، وكربيد MC، والسمنتيت الثانوي.

1) لتعزيز تنقية الأوستينيت الأولي، يتم اعتماد "طريقة الخطوتين" لمعالجة معدِّلها المركب، أي إضافة المعدِّل في الفرن والحديد وأكياس الماء. بهذه الطريقة، يمكن تنقية شجيرات الأوستينيت والتحكم فيها، ويمكن إجراء الانصهار، ويمكن تشكيل أجزاء اتصال أضعف من الكربيد، ويمكن تعزيز سلوك كسر الشبكة وتسريعه. تم استخدام Si20Al50Fe + SiC كمزيل أكسدة شامل، وتم استخدام CAC2 كمزيل للكبريت، وتم استخدام قوة التحريك الكهرومغناطيسي المتوسطة في فرن الحث متوسط التردد لتحقيق التحريك الكامل لعناصر السبائك وعامل المعالجة.

2) تم القضاء على عيوب احتواء الخبث ومسامية الانكماش وفتحة الهواء تمامًا باستخدام آلة صب الكرة المعدنية الطاردة المركزية. يتم استخدام الألياف الخزفية كقاعدة للقالب، ويتم استخدام الطلاء ودخان الأسيتيلين كطلاء عمل للتحكم في معدل تبريد الصب، مما يجعل بنية التصلب دقيقة وموحدة وإجهاد الصب صغيرًا.

3) تستخدم المعادن كعنصر ثيكسوتروبي لزيادة استقرار الأوستينيت، ويتم تحقيق البنية المصبوبة على شكل بقايا M + A

4) تطبيق عملية المعالجة تحت درجة الحرارة 550 ~ 650 درجة مئوية، والتحكم الصارم في سرعة التسخين، لتحقيق ارتفاع بطيء في درجة الحرارة، لمنع زيادة الإجهاد.