Związek między pęknięciami odlewniczymi i wtrąceniami w stali

Wtrącenia powstające w procesie wytapiania roztopionej stali są jedną z ważnych przyczyn pęknięć w odlewach staliwnych. Aby zredukować wtrącenia w roztopionej stali, podczas procesu wytapiania konieczne jest wzmocnienie operacji wytapiania, takich jak odtlenianie, odsiarczanie, usuwanie zanieczyszczeń i odgazowanie oraz podjęcie niezbędnych działań w kadzi za piecem, takich jak dodawanie pierwiastki ziem rzadkich itp. Kształt wtrąceń może ograniczać występowanie wtrąceń i lepiej eliminować pęknięcia odlewów staliwnych.

1 Rodzaje i przyczyny wtrąceń w stali

Wtrącenia w stali odnoszą się głównie do wtrąceń niemetalicznych w stali. Powszechnie uważa się, że wtrącenia niemetaliczne w stali często występują w następujących postaciach: tlenki: FeO, Fe2O3, MnO, Al2O3, SiO2, MgO itp.; Siarczki: MnS, FeS itp.; Krzemiany: FeSiO 4, M nSiO 4, FeO ·Al2O3 ·SiO2 itd.; Azotki: AlN, Si3 N 4 i tak dalej.

Wtrącenia niemetaliczne w stali wynikają z dwóch aspektów: po pierwsze, powstają podczas procesu wytapiania, to znaczy produkty odtleniania żelazostopów są dodawane podczas gwintowania, a produkty wtórnego utleniania roztopionej stali i powietrza podczas procesu odlewania zwane inkluzjami endogennymi. Takie wtrącenia są na ogół drobnymi cząstkami i są równomiernie rozmieszczone w stali; po drugie, są one sprowadzane z różnych przyczyn z zewnątrz, zwane inkluzjami obcymi. Takie wtrącenia mają często nieregularny kształt, duże rozmiary i są nierównomiernie rozmieszczone, co jest przyczyną pęknięć. Głównym powodem jest to, że jest bardziej szkodliwy dla stali.

Wtrącenia endogenne powstają głównie w następujących sytuacjach:

• ①Podczas procesu wytapiania produkty odtleniania nie zostały całkowicie wyeliminowane lub temperatura spadła podczas procesu odlewania, a produkty odtleniania generowane przez ciągłą reakcję nie miały czasu na unoszenie się i pozostawanie w roztopionej stali. Niektóre z nich występują w strukturze osnowy stali jako małe cząstki, a niektóre następnie agregują w duże cząstki Al2O3), a niektóre występują w stali w stanie stałym (np. M nO, F eO);
• ②W procesie gwintowania i odlewania stopiona stal utlenia się w kontakcie z powietrzem, tlenem i stalą. Środkowe pierwiastki łączą się, tworząc wtórne tlenki i pozostają w stopionej stali; podczas krzepnięcia roztopionej stali w wyniku „selektywnej krystalizacji” roztopionej stali w granicach ziaren i między dendrytami wytrącają się ostatecznie FeS, FeO itp. o niskiej temperaturze topnienia.

Wtrącenia obce: Ten rodzaj wtrąceń występuje głównie w piasku, żużlu i żużlu pleśniowym przynoszonym przez surowce. Materiały ogniotrwałe układu zalewania są czyszczone i erodowane przez stopioną stal. Są one zatrzymywane w roztopionej stali i są to głównie wtrącenia o dużych cząstkach. Rzeczy.

Wtrącenia niemetaliczne rozpuszczają się w roztopionej stali w wysokich temperaturach lub występują samodzielnie w roztopionej stali, ale wraz ze spadkiem temperatury i zmianą składu, ciśnienia gazu i innych warunków pierwotne wtrącenia rozpuszczone w roztopionej stali zostaną rozdzielone. i gromadzą się na granicach ziaren podczas procesu krystalizacji i stają się maleńkimi jednostkami, które przecinają połączenie między osnową staliwa i tworzą początkowe źródło pęknięć, tworząc w ten sposób potencjalne pęknięcia.

2 Zależność między głównymi wtrąceniami a pęknięciami staliwa i środkami redukcji

Wśród wtrąceń niemetalicznych główną przyczyną pęknięć w odlewach staliwnych są wtrącenia siarczkowe, które często oddziałują z innymi czynnikami, zwiększając skłonność odlewów stalowych do pękania. W staliwie wtrącenia siarczkowe dzielą się na trzy kategorie:

• Typ Ⅰ-sferyczny;
• Film międzykrystaliczny typu Ⅱ-punktowy łańcuch;
• Wpisz Ⅲ-losowo rozłożony ostry kąt.
• Wśród nich najbardziej szkodliwe dla stali są wtrącenia typu II, następnie typu III, a najmniej typu I.

Wtrącenia siarczkowe są związane ze stopniem odtleniania stali i ilością resztkowego aluminium w stali. Gdy ilość stałego roztworu glinu jest niska, a pozostałość tlenu jest mała, można otrzymać wtrącenia typu I.

Odtleniacz ma duży wpływ na powstawanie wtrąceń i właściwości użytkowe stali. Efekt odtleniający złożonego odtleniacza jest lepszy niż pojedynczego odtleniacza. Dzieje się tak, ponieważ wtrącenia utworzone przez odtleniacz kompozytowy są większe, co ułatwia ich unoszenie się i usuwanie. Jeżeli stopiona stal jest niewystarczająco odtleniona, prawdopodobne jest wystąpienie defektów porów i pęknięć w odlewach stalowych. Jednak ilość aluminium użytego do końcowego odtleniania jest wystarczająca do odtleniania i nie ma pozostałości. Zawartość stałego roztworu glinu jest niska, a resztkowy tlen jest mały, co powoduje powstawanie wtrąceń typu II. Generalnie, jeśli do odtleniania użyje się nadmiaru glinu, uzyska się wtrącenia typu III. Warto zauważyć, że jeśli zastosuje się nadmiar aluminium, powstanie więcej wtrąceń azotku glinu, które wytrącają się wzdłuż granic ziaren, prowadząc do „kamienistych” kruchych pęknięć i pogorszenia właściwości użytkowych stali. Dlatego nierozsądne jest używanie nadmiernej ilości aluminium do odtleniania. Ilość aluminium dodawanego podczas wytwarzania stali i ilość pozostałego aluminium w stali nie może być ani za mała, ani za duża.

Odtlenianie aluminium jest szeroko stosowaną metodą odtleniania stali. W produkcji przemysłowej stosuje się zwykle dwa rodzaje procesów odtleniania, jeden to proces odtleniania aluminium, a drugi to kontrolowany proces odtleniania aluminium. Pierwszym z nich jest wykorzystanie aluminium do całkowitego usunięcia rozpuszczonego tlenu ze stali, a następnie usunięcie jak największej liczby wtrąceń Al2O3 różnymi metodami mieszania; drugi polega na stosowaniu wyłącznie krzemomanganu do zgrubnego odtleniania i ścisłej kontroli aluminium i aluminium w stali. Zawartość wapnia w celu kontrolowania składu, charakteru i morfologii wtrąceń tlenkowych wytrącanych w stali. Pierwotna szybkość odtleniania tego pierwszego jest większa niż 90, a produktem odtleniania jest głównie Al2O3; ilość produktów odtleniania wytrąconych przez ostatnie odtlenianie jest znacznie zmniejszona, a pierwotnym produktem odtleniania jest głównie SiO2.

Obce wtrącenia mogą być usuwane w zależności od ich źródła poprzez odpowiednie działania, podczas gdy wtrącenia endogenne muszą być kontrolowane przez nową technologię procesu odtleniania i procesu obróbki wapniem.

Podczas rafinacji w kadzi, wdmuchiwanie coraz mniejszych pęcherzyków argonu do roztopionej stali jest korzystne dla usunięcia pierwszych produktów odtleniania.

W celu lepszego usunięcia wtrąceń w stali i zmniejszenia pęknięć, operacja wytapiania podejmuje następujące działania.

• (1) Dobrze przygotuj surowce, aby zapobiec obcym inkluzjom.
• (2) Przyjęcie rozsądnych procesów wytwarzania stali: takich jak przyjęcie rozsądnych procesów nadmuchu tlenu i dystrybucji mocy, zapewnienie określonej prędkości odwęglania w celu unoszenia się wtrąceń i utrzymywanie dobrych warunków pieca.
• (3) Użyj kompozytowego odtleniacza zamiast pojedynczego odtleniacza.
• (4) Do kadzi za piecem dodawane są pierwiastki ziem rzadkich w celu zmiany kształtu wtrąceń i redukcji wtrąceń w celu zmniejszenia skłonności odlewów stalowych do pękania i zwiększenia płynności roztopionej stali.
• (5) Aby ułatwić usuwanie wtrąceń, oprócz zapewnienia wystarczającej temperatury roztopionej stali, roztopiona stal powinna być odpowiednio umieszczona w kadzi po gwintowaniu.

Ponadto stosowanie wysokiej jakości materiałów ogniotrwałych w celu zapewnienia czystości systemu nalewania lub stosowanie filtrów są również ważnymi środkami zmniejszającymi wtrącenia.

3 Obróbka modyfikacji kompozytów ziem rzadkich w celu usunięcia wtrąceń w stali i metody dodawania

Dodanie pierwiastków ziem rzadkich ma dobry wpływ na usuwanie wtrąceń w stali. Ziemia rzadka jest używana głównie do kontrolowania siarczków w stali i może odtleniać i odsiarczać.

W stanie odlewania wtrącenia MnS w stali są eliptyczne lub w przybliżeniu okrągłe. Większe wtrącenia eliptyczne są wtrąceniami złożonymi utworzonymi przez MnO jako rdzeń i warstwę zewnętrzną otoczoną przez MnS lub MnSO. Po dodaniu pierwiastków ziem rzadkich rozkład i skład wtrąceń odlanych uległy zmianie, a wtrącenia MnS zostały zastąpione przez w przybliżeniu kuliste drobne i rozproszone wtrącenia pierwiastków ziem rzadkich. Aby dobrze zredukować pierwiastki ziem rzadkich, tlenki pierwiastków ziem rzadkich należy mieszać z silnymi środkami redukującymi (Ca-Si, Ca-B), a następnie dodawać do roztopionej stali tak, aby spełniały rolę obróbki modyfikującej. Przy odpowiedniej obróbce modyfikacyjnej wtrącenia siarczkowe mogą tworzyć wtrącenia kuliste o wysokiej temperaturze topnienia, niskiej plastyczności i stabilnych właściwościach termodynamicznych. Można powiedzieć, że pierwiastki ziem rzadkich i wapń są dobrymi środkami odsiarczającymi i dobrymi modyfikatorami wtrąceń siarczkowych. Zastosowanie obróbki kompozytu RE-Ca może lepiej odtleniać, odsiarczać, oczyszczać i pogarszać, kontrolować kształt i rozkład wtrąceń niemetalicznych oraz poprawiać wszechstronne właściwości mechaniczne odlewanej stali niskostopowej.

W celu dalszego zbadania wpływu pierwiastków ziem rzadkich na właściwości staliwa przetestowano zastosowanie obróbki modyfikacji kompozytu ziem rzadkich w stali ZG 35CrM o. Stosowany gatunek stopu ziem rzadkich to YX 20, zawierający 20.53 RE, 40.95 Si; Skład Si-Ca Zawiera 26.45 Ca i 57.07 Si.

Obróbka kompozytowa przyjmuje metodę dodawania w kadzi. Gdy dodaje się pierwiastek ziem rzadkich, roztopiona stal musi być całkowicie odtleniona, aby zapobiec spaleniu po dodaniu pierwiastka ziem rzadkich i aby zapobiec reakcji z materiałem ogniotrwałym kadzi. Ziemie ziem rzadkich powinny być dobrze upieczone przed dodaniem. Specyficzna metoda polega na określeniu ilości RE i Si-Ca w zależności od ilości roztopionej stali w kadzi i ilości zawartej w niej siarki, rozbicie RE i Si-Ca na małe kawałki i równomierne wymieszanie, przykrycie ich blachami żelaznymi i szybko włóż aluminium w celu ostatecznego odtleniania. Roztopiona stal po żużlu jest stale mieszana, a temperatura obróbki utrzymywana w zakresie 1 ÷ 600℃, następnie żużel jest usuwany i pozostawiany na 1 do 650 minut w celu zalania.

W zależności od różnych współczynników odzysku kontrolowana jest odpowiednia wartość RE/S dla resztkowej zawartości pierwiastków ziem rzadkich i siarki w roztopionej stali, aby uzyskać dobry efekt pogorszenia. Badania wykazały, że gdy RE/S ≈3, wtrącenia M nS mogą ulec całkowitemu zniszczeniu; gdy RE/S <3, można osiągnąć tylko częściowe pogorszenie; gdy S ≈ 0.02 w stali, RE/S = 1.8 ～ Efekt pogorszenia jest najlepszy po 2.5 godz.

Rolą obróbki modyfikującej kompozyty ziem rzadkich jest głównie oczyszczanie roztopionej stali i kontrolowanie kształtu wtrąceń, redukcja wtrąceń, a jednocześnie eliminacja struktury Widmanstatten, rozdrobnienie ziaren i mikrostopów. Oznacza to, że po dodaniu środka kompozytowego ziem rzadkich może on nie tylko odtleniać i odsiarczać, ale także, gdy RE/S ≥3 ～ 6, MnS stanie się kulistymi wtrąceniami, zmniejszając w ten sposób szkodliwość siarki i zapobiegając lub zmniejszając pękanie na gorąco. Ziemia rzadka skutecznie zmienia wtrącenia w stopionej stali. Kształt przedmiotu redukuje pęknięcia, a efekt jest oczywisty.

Koła zębate wykonane ze stali ZG 35C rM o charakteryzują się wysokim wskaźnikiem złomowania przed modyfikacją mieszanki, ale po modyfikacji mieszanki, wskaźnik złomowania jest zmniejszony o ponad 40%, co przyniosło oczywiste rezultaty i przyniosło dobre korzyści ekonomiczne.

Wnioski 4

• (1) Wtrącenia w stopionej stali są jedną z głównych przyczyn pęknięć staliwa. Różne wtrącenia mają różne sposoby tworzenia pęknięć.
• (2) Aby zredukować wtrącenia niemetaliczne w roztopionej stali i zapobiec pęknięciom w odlewach stalowych, konieczne jest wykonanie dobrej pracy w aspektach przygotowania surowca, procesu wytapiania, operacji odtleniania, stania kadzi i obróbki modyfikacji.
• (3) Stosowanie modyfikatorów kombinowanych z ziem rzadkich i wapnia do modyfikacji kompozytów roztopionej stali jest skuteczną metodą redukcji wtrąceń niemetalicznych w roztopionej stali, zmiany ich kształtu i zmniejszenia pęknięć w odlewach stalowych.

Proszę zachować źródło i adres tego artykułu do przedruku: Związek między pęknięciami odlewniczymi i wtrąceniami w stali

Minhe Firma odlewnicza są dedykowane do produkcji i zapewniania wysokiej jakości i wysokiej wydajności części odlewniczych (zakres części odlewanych z metalu obejmuje głównie) Cienkościenne odlewanie ciśnieniowe,Odlewanie pod ciśnieniem z komory gorącej,Odlewanie matrycowe w zimnej komorze), Usługa okrągła (usługa odlewania ciśnieniowego,Obróbka CNC,Produkcja form, Obróbka powierzchni). Wszelkie niestandardowe odlewanie ciśnieniowe z aluminium, odlewanie ciśnieniowe magnezu lub znalu / cynku oraz inne wymagania dotyczące odlewów są mile widziane, aby się z nami skontaktować.

Pod kontrolą ISO9001 i TS 16949, wszystkie procesy są przeprowadzane przez setki zaawansowanych maszyn do odlewania ciśnieniowego, maszyn 5-osiowych i innych urządzeń, od blasterów po pralki Ultra Sonic. Minghe ma nie tylko zaawansowany sprzęt, ale także profesjonalny zespół doświadczonych inżynierów, operatorów i inspektorów, aby zrealizować projekt klienta.

Producent kontraktowy odlewów ciśnieniowych. Możliwości obejmują odlewanie ciśnieniowe aluminium w zimnej komorze od 0.15 funta. do 6 funtów, szybka zmiana konfiguracji i obróbka. Usługi o wartości dodanej obejmują polerowanie, wibrowanie, gratowanie, śrutowanie, malowanie, powlekanie, powlekanie, montaż i oprzyrządowanie. Obrabiane materiały obejmują stopy takie jak 360, 380, 383 i 413.

Pomoc w projektowaniu odlewów cynkowych/równoległe usługi inżynieryjne. Zleceniodawca precyzyjnych odlewów cynkowych. Można wytwarzać miniaturowe odlewy, odlewy ciśnieniowe wysokociśnieniowe, odlewy wielopłytkowe, konwencjonalne odlewy formowe, odlewy jednostkowe i niezależne oraz odlewy z uszczelnieniem gniazdowym. Odlewy mogą być produkowane w długościach i szerokościach do 24 cali z tolerancją +/- 0.0005 cala.  

Certyfikowany ISO 9001: 2015 producent odlewanego magnezu, Możliwości obejmują odlewanie ciśnieniowe magnezu do 200 ton gorącej komory i 3000 ton zimnej komory, projektowanie oprzyrządowania, polerowanie, formowanie, obróbka skrawaniem, malowanie proszkowe i płynne, pełna kontrola jakości z możliwościami CMM , montaż, pakowanie i dostawa.

Certyfikat ITAF16949. Dodatkowa usługa odlewania obejmuje casting inwestycyjny,odlewanie piaskowe,Odlewanie grawitacyjne, Utracone odlewanie pianki,Odlewanie odśrodkowe,Odlewanie próżniowe,Trwałe odlewanie form,.Możliwości obejmują EDI, pomoc inżynierską, modelowanie bryłowe i przetwarzanie wtórne.

Przemysł odlewniczy Części Studia przypadków dla: samochodów, rowerów, samolotów, instrumentów muzycznych, jednostek pływających, urządzeń optycznych, czujników, modeli, urządzeń elektronicznych, obudów, zegarów, maszyn, silników, mebli, biżuterii, przyrządów, telekomunikacji, oświetlenia, urządzeń medycznych, urządzeń fotograficznych, Roboty, rzeźby, sprzęt dźwiękowy, sprzęt sportowy, narzędzia, zabawki i inne. 

W czym możemy Ci pomóc dalej?

∇ Przejdź do strony głównej dla Odlewanie ciśnieniowe Chiny

By Producent odlewów ciśnieniowych Minghe |Kategorie: Przydatne artykuły |Materiał tagi: Odlewanie aluminium, Odlew cynkowy, Odlewanie magnezu, Casting tytanu, Odlewanie ze stali nierdzewnej, Odlew mosiężny,Odlew z brązu,Przesyłanie wideo,Historia firmy,Odlew aluminiowy |Komentarze wyłączone