Aplicação da nova tecnologia MQ-PT em esferas de moagem de revestimento branco (3)

3.Discutir

Por um lado, a adição de cromo na esfera de moagem de fundição diminui o teor de carbono do ponto eutético e diminui a área de austenita no diagrama de fases. Por outro lado, o tipo de estrutura de carboneto muda do tipo reticulado M3C para o tipo isolado M7C3, e a dureza do carboneto aumenta, de 850 ~ 1100HV de M7C3 para M, C e 1300 ~ 1500hv de M7C3, a resistência ao desgaste e a tenacidade são melhoradas. Carbonetos eutéticos M7C3 estáveis podem ser obtidos facilmente adicionando 10% ~ 25% CR na matriz contendo 2% ~ 3% C no tratamento térmico convencional.

Observando a superfície, raios de 0,5 (0,5 R) e o centro da esfera de moagem de fundição sob o microscópio óptico, pode-se descobrir que a estrutura original da esfera fundida é composta de ledeburita à temperatura ambiente, perlita e carboneto eutético reticulado, conforme mostrado na Fig. 4(a) ~ (c).

A Fig. 4(d) ~ (f) é a microestrutura da martensita temperada (bainita), austenita retida, carbonetos eutéticos e carbonetos secundários dispersos após o tratamento MQ-PT. Na estrutura fundida, os carbonetos eutéticos são grosseiros e entrelaçados, e a matriz é dividida. A estrutura LEDEBURITE é formada com a perlita lamelar subsequente; após o tratamento MQ-PT, os carbonetos são refinados e dispersos (conforme mostrado na Fig. 4(e), (f). Enquanto isso, a microestrutura da matriz é refinada. Os grãos refinados são fortalecidos após o tratamento MQ-PT, contribuindo para a melhoria da resistência ao desgaste e das propriedades mecânicas das esferas de moagem de fundição.

A Fig. 4(g) ~ (i) é a microestrutura da superfície, 0,5 R, e o centro da esfera fundida após o tratamento de resfriamento a ar, respectivamente. É carboneto eutético, carboneto secundário e perlita preta. Conforme mostrado na Fig. 4(j) ~ (l), a microestrutura da superfície, 0,5r, e o centro da esfera de moagem de fundição de alto cromo após o tratamento de têmpera em óleo é carboneto eutético, carboneto secundário, martensita e austenita. Conforme mostrado na Figura 4, o centro da esfera de moagem de fundição é muito mais grosso do que a superfície devido à segregação de componentes durante a fundição.

microstructure of white casting grinding balls

A microestrutura original fundida mostrou dendritos escuros e carbonetos eutéticos esqueléticos brilhantes distribuídos entre os dendritos sob o microscópio de luz. O dendrito se origina da transformação proeutética da austenita. A microestrutura das amostras MQ-PT e NOR é semelhante à das amostras fundidas, e elas ainda mostram carbonetos eutéticos líquidos e dendritos formados pela transformação da austenita eutética, mas a microestrutura entre os dendritos não pode ser distinguida. Portanto, uma caracterização adicional foi realizada por SEM. A Fig. 5 é a imagem de varredura de raio 0,5 da esfera fundida após diferentes processamentos. A quantidade de carbonetos secundários na amostra MQ-PT (Fig. 5(b)) é muito maior do que em outras amostras de processo (Fig. 5(b) ~ (d)).

Casting grinding balls treated with different heat treatment process
MQ-P-T part

A austenita e a martensita retidas em amostras de MQ-PT não podem ser distinguidas por MEV, então a imagem de campo TEM e a difração de elétrons de área selecionada são usadas para caracterizar as amostras de MQ-PT, conforme mostrado na Fig. 6. As estruturas de MQ-PT incluem: (a) carbonetos secundários ou eutéticos HCPM7C3, (b) nanofolhas, esferas espaçadoras, corpos leves, (c) martensita gêmea, (D) austenita retida, austenita e martensita de deslocamento. Por meio dos espectros de difração de elétrons de área selecionada, sua correlação de fase de Nishiyama-Wasserman é ([001] < 011] , (110)//(111) . Dois pontos precisam ser apontados. De acordo com a morfologia, perlita, no carboneto de liga M3C, e carbono secundário M7C3, carboneto. O outro é a formação de deslocamento de baixo carbono tipo Ma, austenita e gêmeo de alto carbono, martensita cristalina, indicando que o carbono da austenita é não uniforme, distribuído.

4.Conclusão

1) Com a premissa de evitar rachaduras e falhas, água e ar são usados como meio de têmpera pela primeira vez para realizar a têmpera e o tratamento de esferas fundidas com alto teor de cromo de 80 mm, substituindo efetivamente óleo, sal e outro agente de têmpera para obter emissão zero.

2) comparado com o tratamento tradicional de têmpera e normalização de óleo, após o processo MQ-PT, a esfera fundida de alto cromo não é, mas tem uma dureza e uniformidade muito altas. É principalmente atribuído ao processo MQ-PT, após o tratamento, alto cromo, ferro fundido obtido MA, matriz de martensita e um grande número de carboneto M7C3 secundário refinado.

3) após o tratamento pelo processo MQ-PT, a tenacidade média ao impacto é de 12,6 J/cm, o que é cerca de 4 vezes o resfriamento a ar e 2 vezes o resfriamento a óleo. O estudo da microestrutura mostra que a melhoria da tenacidade após o tratamento MQ-PT está relacionada a uma grande quantidade de martensita de baixo carbono e austenita estável rica em carbono.