Aplicação da nova tecnologia MQ-PT em bolas de moagem de ferro fundido branco (2）
1. Material e método de teste
Os produtos de ferro fundido com alto teor de cromo tratados neste artigo são feitos de metal quente com uma temperatura de 1550 °C, que são fundidos em bolas de moagem de ferro fundido com alto teor de cromo de 80 mm de diâmetro em um molde frio. A composição química do material é mostrada na Tabela 1.
Para analisar a microestrutura da esfera fundida tratada pelo processo MQ-PT, as curvas CCT do ferro fundido branco Fe-2,4C-12Cr, a transformação de resfriamento contínuo (curvas CCT-RRB- e as curvas de microestrutura e proporção dos materiais em estado estacionário foram calculadas pelo software Jmatpro, conforme mostrado na fig. 1. Pode ser visto na Fig. 1 que, para evitar a precipitação de perlita e ferrita, o tempo de residência do material na faixa de temperatura de 520-780 °C deve ser encurtado o máximo possível, e a taxa de resfriamento da amostra deve ser maior que 1 °C/s. Ao mesmo tempo, devido ao alto teor de cromo fundido, o ferro é fácil de ser temperado e trincado, portanto, não é adequado para ser resfriado a uma taxa de resfriamento contínuo muito alta.
Após ser tratada pelo processo MQ-PT, a esfera de moagem de ferro fundido com alto teor de cromo foi submetida a medições mecânicas e de desempenho: a amostra de dureza de 10 mm x 5 mm x 80 mm foi cortada ao longo da direção radial, e o tipo 500RA Lo mediu a dureza, e a amostra de impacto padrão de 10 mm x 10 mm x 55 mm foi cortada ao longo da direção radial, o teste de impacto foi realizado na máquina de teste de impacto automático PTM2200-D1. A amostra, microestrutura, microestrutura e microestrutura foram observadas com microscópio óptico Nikon Eclipse MA200 (OM). A varredura (SEM) é realizada no equipamento modelo Sirion 200 da Jeol Company; a voltagem é selecionada 10 kV. Amostra Tem em transmissão Jeol Jem 2100, microscópio eletrônico, ascendente, observação, aceleração, seleção de voltagem 200 kV. Usando o equipamento de teste de estresse residual produzido pela Jinan Sigma Company, o estresse residual na superfície da esfera fundida foi medido pelo método do furo cego.
2. Resultado do teste e análise
No processo MQ-PT, o resfriamento rápido é realizado pela solução de lixiviação. O resfriamento a ar é usado para aquecer o efluente; o carbono é precipitado e distribuído por auto-temperamento. Assim, têmpera e distribuição, têmpera, temperatura e tempo são controlados pelo tempo de imersão e extração da esfera fundida. Com base em fundição de 80 mm de diâmetro, esfera, NOR, têmpera em óleo e MQ-PT, as propriedades mecânicas e a microestrutura foram testadas e analisadas. Antes das propriedades mecânicas e da análise, as rachaduras superficiais foram detectadas pela detecção de falhas de coloração. Foi descoberto que a superfície da esfera fundida após o tratamento MQ-PT era boa e nenhuma rachadura foi encontrada, conforme mostrado na Fig. 2.
2.1 Dureza
Conforme mostrado na Fig. 3, após o tratamento MQ-PT, a dureza radial média da esfera fundida com alto teor de cromo é de cerca de 60HRC, que é cerca de 17HRC maior do que a esfera fundida resfriada a ar e cerca de 4HRC maior do que a têmpera em óleo. Após o tratamento pelo processo MQ-PT, a faixa de variação da dureza é de ± 1 HRC, a variação da dureza radial resfriada a ar é de ± 3 HRC e a variação da dureza radial temperada em óleo é de ± 2,6 HRC. A uniformidade da dureza do tratado pelo processo MQ-PT é a melhor. A alta dureza e a baixa faixa de flutuação da dureza são muito vantajosas para melhorar a resistência ao desgaste do material. Durante o processo MQ-PT, a esfera é temperada por água e ar alternadamente várias vezes, o que pode efetivamente reduzir a diferença de temperatura entre o interior e o exterior e melhorar a dureza da esfera e a uniformidade da microestrutura. A diferença de dureza entre as partes interna e externa dos espécimes resfriados a ar é a maior, causada principalmente pela grande diferença de propriedades mecânicas entre o carboneto de alta dureza e a matriz de perlita de baixa dureza.
2.2 Propriedade de impacto
Amostras de teste de impacto Charpy de 10 mm × 10 mm × 55 mm sem folga foram cortadas na esfera fundida, e o teste de impacto foi realizado em temperatura ambiente (25 °C) na máquina automática de teste de impacto PTM2200-D1. Os resultados específicos são mostrados na Tabela 2; após o tratamento MQ-PT, a tenacidade média ao impacto da esfera fundida é de 12,6 J/cm, que é cerca de 10 J/cm maior do que a do tratamento de resfriamento a ar, cerca de 4 vezes maior do que a do tratamento de resfriamento a ar e cerca de 2 vezes maior do que a do tratamento de têmpera a óleo. Pode-se concluir que a esfera fundida com alto teor de cromo tratada pelo processo MQ-PT não só tem dureza muito alta, mas também tem tenacidade ao impacto muito boa e é muito maior do que o processo de tratamento térmico convencional.
