Fabricação experimental e aplicação de esferas de moagem de liga de baixo teor de cromo fundidas (2)
A composição química das esferas de moagem de liga
De acordo com os requisitos de propriedades mecânicas, após testes repetidos, a seguinte composição química e escopo foram projetados:
O carbono é o elemento básico que afeta sua estrutura e propriedades e o fator importante que afeta as propriedades das esferas de moagem de liga. Com o aumento do teor de carbono, os carbonetos EUTECTIC aumentaram e se distribuíram em uma rede. Embora a dureza, a resistência ao desgaste e a resistência ao desgaste pudessem ser melhoradas, a tenacidade relativa (σw × f) e a tenacidade ao impacto (αk) diminuíram significativamente. Sob a condição de alto carbono, uma grande quantidade de ledeburita contínua é séria, o que quebra a matriz. Sob a condição de desgaste por impacto, um grande número de carbonetos cai e aumenta o desgaste. Os resultados mostram que o teor de carbono das esferas fundidas para um grande moinho de bolas deve ser 2,3% ~ 3,3%.
Silício Com o aumento do teor de silício, a estrutura da matriz perlítica fica mais grossa e a tenacidade do par de fases (W × F) diminui, o que deve ser controlado na faixa de 0,6 % ~ 1,2 %.
Manganês Forma elementos de austenita. Conteúdo excessivo de manganês aumentará a austenita no tecido. Considerando a necessidade de desoxidação e dessulfurização, o conteúdo é definido como 0,6 % ~ 1,0 %.
Cromo É um dos principais elementos de liga. O cromo pode transformar carbonetos em cementita ligada (FE CR)3C e aumentar a microdureza dos carbonetos, o que mostra que a resistência ao desgaste das esferas fundidas é aumentada macroscopicamente. Todos os fatores foram sintetizados e seu conteúdo foi 1. 5% ~ 2. 5% está OK.
Cobre O grau de dureza e tenacidade relativa (L × F) pode ser melhorado com o teor adequado de cobre, e a diferença de dureza entre a superfície e o núcleo da esfera fundida pode ser reduzida dentro da faixa de controle de 0,6 % ~ 1,5 %.
Re e micronutrientes Após a inoculação de RE, a microestrutura do ferro fundido branco de baixo teor de cromo pode ser refinada; a distribuição de carboneto pode ser melhorada, a tenacidade ao impacto e a resistência ao desgaste podem ser controladas em 0,1% ~ 0,15%. V, TI, Mo são elementos de liga traço. Eles se dissolvem na Matriz, formando alta dureza de compostos de carbono e nitrogênio e melhorando a microdureza da Matriz, ou seja, aumentando a resistência ao desgaste da esfera fundida; ao mesmo tempo, há o papel de refino de grãos.
Enxofre e fósforo Elementos nocivos, trazidos pelas matérias-primas, quanto menos melhor, quando encontrados excedendo o padrão, devem ser tomadas as medidas adequadas
Em uma palavra, a composição química da esfera de liga de baixo cromo fundida foi determinada com base em experimentos repetidos e ensaios industriais. 3% ~ 3. 3% C, 0. 6% ~ 1. 2% SI, 0. 6% ~ 1. 0% MN, 1. 5% ~ 2. 5% CR, 0. 6% ~ 1. 5% cu, ≤0. 1% P, ≤0. 1% S, traço Re e V, T, Mo..
1.4Determinação do plano do processo de produção da bola de fundição
A partir da faixa de composição, pode-se ver que a esfera fundida é feita de ferro fundido branco hipoeutético, e haverá uma tendência de porosidade de contração no processo de solidificação. Portanto, a função de alimentação do sistema de gating deve ser reforçada para garantir a alimentação completa e suave do ferro líquido, ou seja, deve atingir ΣW补 ≥ΣW缩 、 ΣF内 <ΣF直 .
Para atingir alta dureza e tenacidade, a estrutura interna das esferas de moagem de liga deve ser densificada e refinada, e não há carboneto contínuo e reticulado na microestrutura. Portanto, é necessário fortalecer o processo de solidificação e cristalização, aumentar o grau de super-resfriamento, aumentar a taxa de resfriamento do ferro líquido, realizar vazamento, solidificação e alimentação durante o vazamento, tornar a estrutura da esfera fundida compacta e Grão Fino, e restringir o crescimento e a rede de carboneto na maior extensão, e ordenar sua distribuição. Para atingir esse objetivo, é decidido adotar a tecnologia de fundição de molde permanente com risers isolantes e alimentação.
O documento [2] aponta que nas mesmas condições, as propriedades de αk, σw e HRC da bola fundida no molde permanente são maiores do que aquelas fundidas em molde de areia, especialmente a tenacidade ao impacto é aumentada em 26% em média, fornece uma condição para que a bola fundida seja usada como fundida, o que foi comprovado pela teoria e pela prática.
1.4.1 O plano do processo de produção para o tamanho pequeno das bolas de fundição de liga
Bolas de pequeno diâmetro são feitas por fundição de molde de metal, separação horizontal, um tipo com muitas bolas (geralmente 4 ~ 8), e areia de argila comum é usada no sistema de vazamento e alimentação. O sistema de gating é composto de Gate Cup, sprue e Ingate, e tem uma função de alimentação de riser. O diagrama do processo de fundição é mostrado na Fig. 1.
1.4.2 O processo de produção do tamanho grande das bolas de moagem de liga
Para fundição de esferas de grande diâmetro, o processo de fundição de adição de molde de metal, riser de preservação de calor e uma única esfera de um tipo deve ser adotado. Separação horizontal, riser isolado feito de Hollow Bead (conta flutuante) com antecedência, instalado no molde de metal ao despejar na caixa, pode ser usado (Fig. 2). Simultaneamente, riser de isolamento térmico diretamente preenchido, quando o sistema de vazamento, propício para definir, em calor, fortalecer a alimentação.
A partir de bolas de moagem de fundição de 60 ~ 125 mm, a tecnologia de fundição média, a taxa de rendimento é de 85%, pode garantir a compactação interna da bola de fundição, sem porosidade de contração e outros defeitos de fundição.
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