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在高能量沖擊的工作條件下,高錳鋼與錳鋼鑄件的應用范圍是廣闊的。許多鑄造廠,信陽樹脂砂,對生產此類鋼種鑄件缺乏-的認識,F(xiàn)對具體操作做簡要的說明,供生產者參考。高錳鋼鑄件多采用砂型造型工藝方案,砂型鑄造由于技術成熟,生產而廣為推廣。
1 、化學成分。高錳鋼按照分為5個牌號,主要區(qū)別是碳的含量,其范圍是0.75%-1.45%。受沖擊力越大,碳含量越低。錳含量在11.0%-14.0%之間,一般不應低于13%。錳鋼尚無,但錳含量應大于18%。硅含量的高低,對沖擊韌度影響較大,故應取下限,以不大于0.5%為宜。低磷低硫是基本的要求,由于高的錳含量自然起到脫硫作用,故降磷是要緊的,設法使磷低于0.07%。鉻是提高抗磨性的,一般在2.0%左右。鉬是提高硬度的,一般在1.0%左右。
2、爐料。入爐材料是由化學成分決定的。主要爐料是碳素鋼(或鋼錠)、高碳錳鐵、中碳錳鐵、高碳鉻鐵及高錳鋼回爐料。有人誤認為只要化學成分合適,就可以多用回爐料,某些廠之所以產品不佳,皆出于此。不僅高錳鋼、錳鋼,凡是金屬鑄件,可以過多的使用回爐料,回爐料不應超過25%。
3 、熔煉。注意加料順序,無論用中頻爐,還是電弧爐熔煉,總是先熔煉碳素鋼,而各類錳鐵和其他貴重合金材料,要分多次,如何提升樹脂砂的硬度,每次少量入爐,貴重元素在加入,以減少燒損。料塊應盡量小些,以50-80mm為宜。熔清后,爐溫達到1580-1600℃時,要脫氧、脫氫、脫氮,可用鋁絲,也可用si-ca合金或sic等材料。將脫氧劑一定壓到爐內深處。
1,碳含量及其對熱處理變化量的影響
高碳鋼屈服強度的升高,其變形量要小于中碳鋼。對碳素鋼來說,在大多數情況下,以t7a鋼的變形量為。當碳的分數大于0.7%時,多趨向于縮小;但碳的分數小于0.7%時,內徑、外徑都趨向于膨脹。
碳素鋼本身屈服強度相對較低,因而帶有內孔(或型腔)類的碳素鋼件,變形較大,內孔(或型腔)趨于脹大。合金鋼由于強度較高,樹脂砂的生產原料,ms點較低,殘余奧氏體量較多,故淬火變形較小,并主要表現(xiàn)為熱應力型的變形,其鋼件內孔(或型腔)趨于縮小。因此,在與中碳鋼同樣條件下淬火時,高碳鋼和高合金鋼工件往往以內孔收縮為主。
2,合金元素對熱處理變形的影響
合金元素對工件熱處理變形的影響主要反映在對鋼的ms點和淬透性的影響上。大多數合金元素,例如,錳、鉻、硅、鎳、鉬、硼等,使鋼的ms點下降,殘余奧氏體量增多,常見的樹脂砂種類,減小了鋼淬火時的比體積變化和組織應力,因此,減小了工件的淬火變形。合金元素-提高鋼的淬透性,從而增大了鋼的體積變形和組織應力,導致工件熱處理變形傾向的增大。此外,由于合金元素提高鋼的淬透性,使臨界淬火冷卻速度降低,實際生產中,可以采用緩和的淬火介質淬火,從而降低了熱應力,減小了工件的熱處理變形。硅對ms點的影響不大,只對試樣變形起縮小作用;鎢和釩對淬透性和ms點影響也不大,對工件熱處理變形影響較小。故工業(yè)上所謂微變形鋼,均含有較多量的硅、鎢、釩等合金元素。
在鑄件厚斷面內部,熱節(jié)處或軸心等凝固的地方,形成不規(guī)則的表面粗糙的孔洞,該處晶粒粗大,往往帶有樹枝晶.孔洞大而集中的為縮孔,孔眼小而分散的稱為縮松.主要是由于鑄件在冷卻凝固時所產生的液態(tài)收縮和凝
固收縮遠遠大于固態(tài)收縮,且在鑄件凝固的地方得不到金屬液的補充造成的。
縮孔、縮松的預防措施:
(1)盡量降低注溫度和澆注速度,澆注后期的補澆要充分-。
(2)合理設計澆冒系統(tǒng),壁厚小且均勻的鑄件要采用同時凝固,壁厚大且不均勻的鑄件采用由薄向厚的順序凝固,使鑄件得到充分補縮。
(3)在鑄件厚斷-位,合理放置內,外冷鐵。
(4)盡量減少鑄件的熱節(jié)部位。
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