Quy trình xử lý nhiệt và chống nứt thép mangan cao

1. Làm thế nào để ngăn ngừa các vết nứt trong vật đúc bằng thép mangan cao?

Theo quan điểm của từng liên kết chính trong quá trình sản xuất phôi thép mangan cao, cần thực hiện các biện pháp từ các khía cạnh sau để ngăn ngừa vết nứt.

1). Thiết kế kết cấu vật đúc:

Các vấn đề về cấu trúc như chênh lệch độ dày thành quá lớn, quá trình chuyển đổi độ dày thành không phù hợp và quá trình chuyển đổi phi lê của vật đúc quá nhỏ rất dễ tạo ra các vết nứt. Do đó, thiết kế đúc nên được kết hợp chặt chẽ với quá trình đúc để tránh thiết kế đúc không hợp lý. Ví dụ: bạn có thể thay đổi phần " cộng " thành phần "T".

2). Thiết kế quy trình đúc (bao gồm các yếu tố quy trình khác nhau và hệ thống cổng):

Yếu tố quan trọng nhất trong quá trình đúc là tính linh hoạt của khuôn, tiếp theo là thiết kế hộp cát không hợp lý. Ví dụ, cốt thép hộp có thể ngăn ngừa co ngót và tạo ra các vết nứt. Do đó, cốt thép hộp phải cách vật đúc và thanh nâng một khoảng nhất định.

Do thiết kế hệ thống cổng không phù hợp, nhiều cổng với các thanh dẫn phi tập trung thường bị nứt ở khớp với cổng do cản trở sự co ngót của vật đúc. Cần đặc biệt chỉ ra rằng ở lối vào của vật đúc, nhiệt độ cục bộ cao và quá trình hóa rắn cuối cùng xảy ra. Do cấp liệu không đủ, ứng suất co ngót làm cho vật đúc bị nứt, do đó thông thường phải đặt cấp liệu ống đứng ở cửa vào.

3). Cài đặt Riser và Chiller cho thép Mangan cao đúc:

Ống đứng của vật đúc bằng thép mangan cao phải được lắp đặt theo nguyên tắc không sử dụng ống đứng trên cùng thông thường, vì ống đứng dễ bị nứt khi cắt ống đứng bằng ngọn lửa axetylen. Do đó, tốt hơn là sử dụng các thanh nâng bên và các thanh nâng dễ cắt, thường được đập bằng búa. Riser được thiết lập cho vật đúc để cung cấp điểm nóng, do đó vật đúc sẽ không tạo ra khoang co ngót và độ xốp, đây là một biện pháp hiệu quả để ngăn ngừa các vết nứt bên trong. Tuy nhiên, ống đứng được thiết lập để tạo ra điểm nóng tiếp xúc và các biện pháp quy trình khác phải được phối hợp phù hợp với nó. Nếu sử dụng sắt nguội hợp lý thì có thể ngăn ngừa được vết nứt bên trong và vết nứt bên ngoài sẽ không xảy ra.

Máy làm lạnh có thể điều chỉnh tốc độ hóa rắn của từng bộ phận của vật đúc và làm cho khuyết tật của vật đúc di chuyển. Phạm vi cấp liệu của ống đứng có thể được mở rộng bằng cách khớp với ống đứng. Tuy nhiên, nếu sử dụng sắt nguội không đúng cách, chẳng hạn như khi sử dụng sắt nguội có biến dạng uốn, sẽ gây ra các vết nứt do tốc độ hóa rắn của vật đúc không đều trong phạm vi chiều dài sắt nguội không phù hợp. Khoảng cách lớn giữa các lần ủi nguội cũng có thể gây ra các vết nứt. Đúc thép mangan cao rất nhạy cảm với điều này, vì vậy cần đặc biệt chú ý đến thiết kế quy trình.

4). Chemical composition and smelting process:

Trong thép mangan cao, carbon và phốt pho có ảnh hưởng lớn nhất đến việc tạo vết nứt. Hàm lượng carbon càng cao thì vật đúc càng dễ bị nứt.

Ảnh hưởng của quá trình tinh luyện giảm thép nóng chảy đến vết nứt của thép đúc mangan cao cũng cần được chú ý. Trong quá trình luyện thép mangan cao, tổng lượng FeO cộng với MnO trong xỉ phải được kiểm soát chặt chẽ không quá 1,2%, bởi vì với sự gia tăng tổng lượng FeO cộng với MnO trong xỉ, FeO cộng với MnO trong xỉ thép nóng chảy cũng phải tăng lên, và lượng mưa trên ranh giới hạt sau khi hóa rắn sẽ làm cho thép giòn.

Kiểm soát nhiệt độ rót và nhiệt độ mở cũng là một biện pháp hiệu quả để ngăn ngừa vết nứt trong vật đúc bằng thép mangan cao. Với sự gia tăng nhiệt độ rót, ứng suất co ngót của vật đúc tăng lên, và quan trọng hơn, các hạt thô và các hạt cột nghiêm trọng làm suy yếu đáng kể độ bền của thép. Ngoài ra, vật đúc bằng thép mangan cao không được đóng hộp khi còn nóng và tiếp xúc với không khí để làm nguội đột ngột mà phải được làm nguội từ từ trong khuôn. Đối với vật đúc phức tạp, nhiệt độ phải giảm xuống khoảng 200 độ trước khi đóng hộp.

5). Quá trình xử lý nhiệt:

Chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt độ lò và vật đúc có phù hợp trong quá trình nạp hay không là một yếu tố quan trọng để tạo ra vết nứt. Sau khi vật đúc được đưa vào lò nung, nhiệt độ sẽ được cân bằng trong 1 ~ 1,5 giờ và sau đó được làm nóng để vật đúc nóng lên từ từ. Tốc độ gia nhiệt ở giai đoạn nhiệt độ thấp (dưới 650 độ) là chìa khóa để crack. Nói chung, tốc độ gia nhiệt của các vật đúc phức tạp hơn không được vượt quá 50 độ / h, nếu không vật đúc rất dễ bị nứt.

2. Làm thế nào để tiến hành xử lý nhiệt thép mangan cao?

1). Mục đích của giải pháp xử lý nhiệt đối với vật đúc thép mangan cao chống mài mòn:

Nó có thể loại bỏ các cacbua trong hạt và trên ranh giới hạt trong cấu trúc đúc, thu được cấu trúc austenit một pha, cải thiện độ bền và độ dẻo dai của thép mangan cao, đồng thời mở rộng phạm vi ứng dụng của nó. Để loại bỏ cacbua trong cấu trúc đúc của nó, thép phải được nung nóng đến trên 1040 độ và giữ ấm trong một khoảng thời gian thích hợp để tạo ra dung dịch rắn hoàn toàn cacbua của nó trong austenit một pha, sau đó làm lạnh nhanh để thu được chất rắn austenit cấu trúc giải pháp. Xử lý nhiệt dung dịch này còn được gọi là xử lý làm cứng nước.

Có rất nhiều cacbua kết tủa trong cấu trúc đúc của thép mangan cao chịu mài mòn được tôi bằng nước, do đó độ bền của nó thấp và rất dễ bị gãy khi sử dụng.

MỘT). Nhiệt độ xử lý làm cứng nước:

Nhiệt độ làm cứng nước phụ thuộc vào thành phần của thép mangan cao. Nói chung, thép mangan cao có hàm lượng carbon cao hoặc hàm lượng hợp kim cao ở 1050 ~ 1100 độ nên có giới hạn trên của nhiệt độ tôi nước, chẳng hạn như thép ZGMn13 và thép GXl20Mn17. Tuy nhiên, nhiệt độ làm cứng nước quá cao sẽ dẫn đến quá trình khử cacbon nghiêm trọng trên bề mặt đúc và thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của các hạt thép mangan cao, điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất sử dụng của thép mangan cao.

B). Tốc độ gia nhiệt:

Độ dẫn nhiệt của thép mangan cao kém hơn so với thép carbon thông thường. Các vật đúc bằng thép mangan cao chịu ứng suất cao và dễ bị nứt trong quá trình gia nhiệt. Do đó, tốc độ gia nhiệt phải được xác định theo độ dày thành và hình dạng của vật đúc. Nói chung, vật đúc đơn giản có thành mỏng có thể được nung nóng với tốc độ nhanh hơn; Vật đúc có thành dày nên được nung nóng từ từ. Để giảm biến dạng hoặc nứt của vật đúc trong quá trình nung nóng, quá trình bảo quản nhiệt ở khoảng 650 độ trước thường được sử dụng trong sản xuất để giảm chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài của vật đúc thành dày, làm cho nhiệt độ trong lò đồng đều, và sau đó nhanh chóng tăng lên nhiệt độ dẻo dai của nước.

C).Thời gian giữ nhiệt độ:

Thời gian giữ chủ yếu phụ thuộc vào độ dày thành đúc để đảm bảo sự hòa tan hoàn toàn cacbua trong cấu trúc đúc và sự đồng nhất của austenit. Nói chung, thời gian bảo quản nhiệt có thể được tính theo lh bảo quản nhiệt của độ dày thành đúc là 25mm.

D).Làm mát:

Quá trình làm nguội có ảnh hưởng lớn đến tính chất và cấu trúc tế vi của vật đúc.

Trong quá trình xử lý làm cứng nước, nhiệt độ của vật đúc trước khi vào nước phải trên 950 độ để ngăn cacbua kết tủa lại.

Lò xử lý nhiệt kiểu xe đẩy đa năng để xử lý tôi nước thép mangan cao. Tự động nghiêng hoặc treo giỏ treo thường được sử dụng để đúc nước vào. Cái trước dễ gây biến dạng cho các bộ phận lớn và các bộ phận thành mỏng có hình dạng phức tạp, đồng thời cũng khó lấy vật đúc ra khỏi bể sau khi tôi; Loại thứ hai thuận tiện để lấy vật đúc ra sau khi làm nguội, nhưng mức tiêu thụ của giỏ treo lớn.

2).Là quá trình xử lý nhiệt thải bằng nhiệt đúc của vật đúc thép mangan cao chịu mài mòn:

Để rút ngắn chu kỳ xử lý nhiệt, vì nhiệt thải đúc có thể được sử dụng để xử lý độ cứng của nước đối với thép mangan cao. Quá trình này như sau: vật đúc được lấy ra khỏi khuôn ở 1100 ~ 1180 độ. Sau khi loại bỏ lõi và làm sạch cát, nhiệt độ đúc được để nguội đến 900 ~ 1000 độ, sau đó được đưa vào lò nung nóng đến l050 ~ 1080 độ để bảo quản nhiệt trong 3 ~ 5 giờ trước khi làm mát bằng nước. Quá trình xử lý nhiệt được đơn giản hóa, nhưng hoạt động sản xuất rất khó khăn.

3) Xử lý nhiệt tăng cường kết tủa của vật đúc thép mangan cao chịu mài mòn:

Mục đích của quá trình xử lý nhiệt tăng cường kết tủa thép mangan cao chống mài mòn là để thu được một lượng và kích thước nhất định của các hạt pha thứ hai cacbua phân tán trong thép mangan cao bằng phương pháp xử lý nhiệt trên cơ sở bổ sung các nguyên tố tạo cacbua thích hợp (chẳng hạn như molypden, vonfram, vanadi, titan, niobi và crom), tăng cường ma trận austenit và cải thiện khả năng chống mài mòn của thép mangan cao. Loại xử lý nhiệt này đắt tiền và quá trình này phức tạp.