Ontleding van probleme met die bewerking van grys gietyster

---

Ten einde die bewerkingsprobleme van grys-ystergietwerk in 'n maatskappy op te los, is die komponente en eienskappe van gietervark en gietstukke ontleed deur optiese mikroskoop, skandeerelektronmikroskoop, Brinell-hardheid, mikro-Vickers-hardheid en spektrumanalise. Die resultate toon dat die inhoud van S en P van 26# ru-yster bo die hoë kant was, die inhoud van Si van 22# ru-yster is laag, so die chemiese samestellings voldoen nie aan kriteria nie. Die koolstofekwivalent van die gietstukke is 4.36%, wat aan hoë koolstofekwivalente gietstukke behoort. Die verhouding van Si en C is 0.46, wat aan die lae kant is. Die inhoud van Si en Mn in die gietstuk is laag, benewens die inhoud van Cr hoog is, wat voldoende is om verkoelingsverskynsel te produseer, is daar V-element in die meer gietstukke. die mikrostruktuur van die gietstuk is ferriet, perliet, grafiet en karbied. Sommige deel van die karbied bevat Cr, V en ander mikro-legeringselemente, en die mikro-hardheid is meer as 1 100 HV, wat die hoofoorsaak is van moeilike bewerking. Daarom, om die bewerkingskapasiteit te verbeter, moet die inhoud van V en Cr nie die standaard oorskry nie. Tweedens, die inhoud van Si moet verhoog word en moet eers kies om inenting by te voeg. Vir veeleisende gietstukke kan die karbied deur grafitiserende uitgloeiing ontbind word.

Wit hoeke van dunwandige grys yster gietstukke is algemene gebreke in gietstukke [1-4]. Oor die algemeen het klein gietstukke dun wande en word dit in groen sand gegiet. Alhoewel die chemiese samestelling van die gesmelte yster gekwalifiseer is, as gevolg van die invloed van die gietwanddikte en die termiese geleidingsvermoë van die gietstuk, die dik en dun dele van dieselfde gietstuk. Beide die binne en die buitekant kan 'n ander organisasie kry. Veral die hoeke van die gietstukke is geneig tot wit monde, wat probleme met bewerking veroorsaak, wat die sogenaamde "harde materiaal" tot gevolg het. Die meeste van die dele van grys gietyster "materiaal hard" kom in die deel van die growwe deel voor. Soos: rande en hoeke, groewe, konvekse oppervlaktes, oppervlaktes, ens. Materiaalhardheid het baie te doen met die neiging van wit mond. Met die oog op die moeilike bewerkingsprobleme in die werklike vervaardiging van gietstukke van 'n sekere maatskappy, voer hierdie artikel 'n sistematiese studie uit, ontleed die oorsake van "harde materiale" en stel ooreenstemmende oplossings voor.

1 Eksperimentele materiaal en metodes

Gietvaryster 22#, 26# en 'n masjiengietstuk nommer 0# is op die terrein gemonster. Monsterneming deur draadsny is onderskeidelik uitgevoer, en die waarneming van optiese weefsel en skanderingsweefsel is uitgevoer. Chemies op gietyster en gietstukke
Samestellingstoets om die invloed van spoorelemente op die verwerkingsprestasie van gietstukke uit te sluit. Die gietstukke is gemonster vir metallografiese waarneming in ZEISS optiese en skandeermikroskope, HBS-3000 digitale Brinell-hardheidstoetser en HTM-1000TM mikrohardheidstoetser is vir hardheidtoetsing gebruik. Die chemiese samestelling van ru-yster en gietstukke word in Tabel 1 getoon.

C	Si	Mn	P	S	W	Te	Bi	Cr	V	Ce	B	Mo
0 # 3.73	1.75	0.17	0.15	0.12	≤ 0.01	<0.000	5	<0.000	5	0.11	0.027	0.01	0.004	4	≤ 0.01
22 # 4.08	1.86	0.055	0.07	0.02	≤ 0.01	<0.000	5	<0.000	5	≤ 0.010	≤ 0.010	0.01	0.002	2	≤ 0.01
26 # 3.38	2.51	0.17	0.45	0.095	≤ 0.01	<0.000	5	<0.000	5	0.023	0.044	0.01	0.008	9	≤ 0.01

2.1 Analise van chemiese samestelling

Wanneer die grys gietysterkoolstof in die vorm van karbiede bestaan, verhoog dit die neiging om te bleik, wat bewerking moeilik maak en die sogenaamde "harde materiaal" probleem veroorsaak. Daarom moet grys gietyster die neiging om wit te word verminder, sodat die koolstof in die vorm van grafiet bestaan. Verskeie elemente het verskillende effekte op die grafitiseringsproses, en sommige versnellende klippe
Ink, sommige vertraag grafitisering. Oor die algemeen kan die meeste van die elemente wat die bindingskrag tussen yster en koolstofatome kan verswak en die selfdiffusievermoë van ysteratome verhoog die grafitisering van gietyster bevorder; anders sal dit die grafitisering van gietyster verhinder, dit wil sê, die neiging van wit mond verhoog. . Vir die toets van gietyster
Die kwaliteit van ru-yster en die uitskakeling van die invloed van spoorelemente op die bleiking van gietstukke. Die vyf elemente en algemene bleikelemente van die grondstowwe en gietstukke is getoets. Elke monster is vir 13 elemente getoets. Altesaam 39 groepe ru-yster en gietstukke is getoets. Die chemiese samestelling word in Tabel 1 getoon.

China se gietyster ru-ysterstandaard (GB/T 718-2005) [5], in die standaard is die Si-inhoud van 22# ru-yster 2.00% ~ 2.40%, en die Si-inhoud van 26# ru-yster is 2.40% ~ 2.80%. Volgens Tabel 2 het 'n maatskappy se ru-yster 22# en 26# toets getoon dat die Si-inhoud van 22# ru-yster 1.86 was, wat nie aan die onderste limiet van die standaard voldoen het nie.
Dit voldoen aan die standaard, en die Mn-inhoud is ook laag. 26# ru-yster P- en S-inhoud is te hoog, P-inhoud bereik vlak 5, S-inhoud oorskry die standaard, en bevat 'n sekere hoeveelheid Cr. Die toetssamestelling van gietwerk 0# toon dat slegs Cr-inhoud van bleekelemente die bleekneiging bereik het, en die inhoud van ander spoorelemente het nie die minimum inhoud bereik om bleking te veroorsaak nie, so die impak is weglaatbaar. In vergelyking met die keuse van die vyf elemente in die "Casting Handbook" [6], kan gesien word dat die koolstofinhoud van die gietstukke in hierdie studie relatief hoog is, die Si-inhoud relatief laag en die Mn-inhoud relatief laag is. .

2.2 Hardheidstoets

In die HBS-3000 digitale vertoning Brinell-hardheidstoetser is die toets 1875 N, die inspringdeursnee is 2.5 mm, en die hardheid van die 5 toetse word in Tabel 2 getoon. Op die digitale mikrohardheidstoetser, die wit area in die optiese foto is met mikrohardheid gemerk. Die resultate word in Tabel 3 getoon. Dus, alhoewel die gemiddelde makroskopiese hardheid van die matriks baie laag is, is slegs die Brinell-hardheid ongeveer 145 HB, die hardheid van sy plaaslike area is baie hoog en bereik die Vickers-hardheid van ongeveer 1 000 HV . Hoe kleiner die put, hoe hoër is die hardheid. Volgens die literatuur is die hardheid van fosfor-eutektika 500~700 HV, ledeburiet ≤ 800 HV, en karbied> 900 HV.

Daarom toon die hardheidsontledingsresultate dat die wit area harde en bros sementietkarbied is, wat basies fosfor-eutektiek uitsluit, wat die hoofrede vir die harde materiaal is. Om die samestelling van hierdie karbied akkuraat te bepaal, word energiespektrumanalise vereis.

2.3 Energiespektrumanalise

Die gedeeltelike vergroting van die optiese wit area word in Fig. 2 en Fig. 3 getoon. Dit word gekenmerk deur die verspreiding van ingeboude gate in die matriks en die kenmerk van eutektiek. Daarom toon die energie-analise van hierdie area dat die elemente wat in die ingeboude deel van die area vervat is Fe, P en C element is, dus word dit beoordeel as Fe3 (C, P), P element word gestoor
Segregasie. Die P-element in die ingeboude deel is hoër, nie 'n eutektiese produk nie, maar 'n gat wat gevorm word deur die finale stolling en krimping. Figuur 4 Resultate van energiespektrumanalise toon dat die wit area benewens Fe-, P- en C-elemente Cr en V bevat, wat legeringskarbiede vorm, wat al hoe harder is.
Neem sny.

2.4 Organisasie-analise

Die optiese foto toon die metallografiese struktuur van die gietstuk wat gemaak is deur ets met 4% salpetersuuralkohol, soos getoon in Figuur 5. Onder hulle is a, b, c en d die kernstruktuur van die gietstuk, en e, f, g, en h is die randstruktuur van die gietstuk. a, b, c, d en e, f, g, h stem ooreen met 50, 100, 200 en 1,000 6 keer weefselfoto's. Die geskandeerde weefselfoto word in Figuur 7216 getoon, en die pyl wys na die wit area in die ooreenstemmende optiese weefselfoto, wat karbied is. Die wit blok areas is karbiede, die vlokkies is grafiet, en die grys areas is perliet. Dit kan gesien word dat die metallografiese struktuur ferriet + perliet + grafiet + karbied, ontpitte struktuur is. Die witheid van die rande is natuurlik ernstiger as dié van die hart. In vergelyking met GB/T2009-7, kan gesien word dat [XNUMX], die hartweefsel die aanvanklike
Die rou stervormige grafiet F-tipe het 'n lengte van ongeveer 150 μm en 'n breedte van ongeveer 5 μm. Dit word gevorm deur hoë-koolstof gesmelte yster onder relatief groot onderverkoelingstoestande. Die randlaagstruktuur is fyn krullerige grafiet versamel in 'n krisant-agtige verspreiding van tipe B grafiet. Die lengte is ongeveer 100 μm en die breedte is 3 μm. Bepaal die aantal karbiede
Die hoeveelheid karbied in die hartweefsel is ongeveer 5%, wat vlak 3 bereik. Die hoeveelheid karbiede in die randweefsel is ongeveer 10%, wat vlak 4 bereik. Wanneer die koolstof in die vorm van grafiet is, kan die grafiet gebruik word vir smering tydens bewerking, en die sny is maklik. Wanneer koolstof in die vorm van karbied (Fe3C) bestaan, omdat Fe3C sementiet hard en bros is, is masjinering moeilik, veral wanneer dit ander legeringselemente (soos Cr), legeringsementiet ((Fe, M) 3C) bevat. harder en moeiliker om te sny, en die sogenaamde "harde materiaal" probleem kom tydens bewerking voor [8]. Daarom, in die gietproses van grys ysteronderdele, is dit nodig om die hoeveelheid koolstof te verminder om die voorkoms van karbiede te vermy, en 'n paar maatreëls te tref om koolstofgrafitisering te bevorder indien nodig.

3 Ontleding en bespreking

Die hooffaktore wat die bewerkingsprestasie van gietstukke beïnvloed, is die chemiese samestelling van die gietyster en die stollingsverkoelingstempo. Die koolstofinhoud en silikoninhoud in die chemiese samestelling van gietyster is die twee belangrikste beheerfaktore. Die afkoeltempo van die gietstuk hang hoofsaaklik af van die wanddikte van die gietstuk. Wanneer die inhoud van koolstof en silikon in gietyster konstant is, hoe dunner die gietmuur, hoe groter is die neiging van gietyster om wit te word. Wanneer die wanddikte van die gietstuk konstant is, hoe groter die totale inhoud van koolstof en silikon in die gietyster, hoe deegliker is die mate van grafitisering van die gietyster.

Die koolstofekwivalent van die gietstuk in hierdie studie is 4.36%, wat 'n hoë-koolstofekwivalent gietstuk is; die Si/C-verhouding is 0.46, wat laag is. Die verhoging van die koolstofekwivalent maak die grafietvlokkies dikker, die getal neem toe en die sterkte en hardheid verminder. Verhoging van Si/C kan die neiging van wit mond verminder.

By die vervaardiging van grys gietyster moet die invloed van oorverhitting en die effek van swangerskap ook in ag geneem word. Die verhoging van die temperatuur van die gesmelte yster binne 'n sekere reeks kan die grafietverfyning, die matriksstruktuur fyner maak, die treksterkte verhoog en die hardheid verminder. Dit is nodig om die samestelling van die lading, die smelttoerusting en die energiefaktore van die chemiese samestelling volledig te oorweeg. Die inokulasiebehandeling is om die inokulant by die gesmelte yster te voeg om die metallurgiese toestand van die gesmelte yster te verander voordat die gesmelte yster die gietholte binnedring, en om die nie-spontane kern te verhoog, is grafietverfyning. Daardeur word die mikrostruktuur en werkverrigting van gietyster verbeter. Algemene inokulante sluit ferrosilikon, kalsiumsilikon en grafiet in. As ons ons produkte en produksiekoste kombineer, word dit aanbeveel om ferrosilikon te gebruik (75% silikon, die byvoegingshoeveelheid is ongeveer 0.4% van die gewig van die gesmelte yster). Tweedens, bariumferrosilikon en strontiumferrosilikon. Ferrosilikon inent vinnigwerkende effek, bereik die piek binne 1.5 min, en daal na nie-swanger toestand na 8 ~ 10 min, wat die mate van superverkoeling en wit mond neiging kan verminder, verhoog die aantal eutektiese trosse, vorm A-tipe grafiet, verbeter die eenvormigheid van die seksie, en verhoog die weerstand. Treksterkte is 10-20MPa. Nadele: swak weerstand teen verval. As die laat entproses nie gebruik word nie, is dit nie ideaal vir groot wanddikteverskille en lang giettyd nie.

Bariumferrosilikon het 'n sterker vermoë om die aantal eutektiese trosse te verhoog en seksie-uniformiteit te verbeter as ferrosilikon. Die vermoë om afname te weerstaan ​​is sterk, en die inentingseffek kan vir 20 minute behou word. Geskik vir verskeie grade grys gietysteronderdele, veral geskik vir grootskaalse dikwandige dele en produksietoestande met lang giettyd.

Strontiumferrosilikon het 30% tot 50% hoër witheidverminderingsvermoë as ferrosilikon, en het beter seksie-uniformiteit en anti-bederfvermoë as ferrosilikon. Terselfdertyd verhoog dit nie die aantal eutektiese trosse nie, is dit maklik om op te los en het dit minder slak. Dunwandige dele, veral dele wat krimping en lekkasie met hoë eutektiese trosse benodig, word nie verlang nie.

Die Mn-inhoud van die gietstukke in hierdie studie is laag. Mangaan self is 'n element wat grafitisering verhinder, maar mangaan kan die sterk blekende effek van swael verreken. Daarom, binne die perk om die effek van swael te verreken, speel mangaan eintlik 'n rol in die bevordering van grafitisering. Praktyk het bewys dat die toename in mangaaninhoud nie net perliet kan verhoog en verfyn nie, maar dit is nie skadelik om die beheer van swael behoorlik te verslap nie. Daarom word dit aanbeveel om die Mn-inhoud gepas te verhoog.

4 Gevolgtrekking

Die hoofrede vir die bewerkingsprobleme van gietstukke in hierdie studie is die voorkoms van sementietkarbiede, veral die sementietkarbiede van legerings wat Cr, V en ander elemente bevat is die hoofrede vir bewerkingsprobleme. Om hierdie probleem te verbeter, is die eerste idee om karbiede in die organisasie te verminder of uit te skakel. Om die samestelling van gietstukke te verander en die produksieproses aan te pas is effektiewe maniere. Gekombineer met die spesifieke produksiesituasie van die gietstukke in hierdie studie, word die volgende produksievoorstelle gemaak:

• (1) Om die silikoninhoud te verhoog, is die eerste keuse om 'n inokulant by te voeg voordat dit gegooi word. Vir ferrosilikon (75% silikon), kan bariumferrosilikon en strontiumferrosilikon ook gebruik word volgens die giettyd en effekte op die perseel. Dit word aanbeveel om saamgestelde inokulante (Si-Ba en RE-Si) te gebruik.
• (2) Verhoog die mangaaninhoud in die gietstuk om die sterk wit mond effek van swael te verreken.
• (3) Verbeter die kwaliteit van ru-yster. 26#Puiyster P- en S-inhoud is te hoog.
• (4) Verminder Cr-inhoud in gietstukke. Die hoë inhoud van Cr (>0.1) in die gietstukke kan reeds die effek van verwitting veroorsaak. Cr kan die hardheid aansienlik verhoog en die bewerkingsprestasie beskadig.

Skakel na hierdie artikel: Ontleding van probleme met die bewerking van grys gietyster

Herdrukverklaring: as daar geen spesiale instruksies is nie, is alle artikels op hierdie webwerf oorspronklik. Dui die bron vir herdruk aan: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

---

PTJ CNC-winkel vervaardig onderdele met uitstekende meganiese eienskappe, akkuraatheid en herhaalbaarheid van metaal en plastiek. 5-as CNC frees beskikbaar.Die bewerking van hoë temperatuur allooi reeks inkluis inkonelbewerking,monelbewerking,Geek Ascology bewerking,Karp 49 bewerking,Hastelloy-bewerking,Nitronic-60 bewerking,Hymu 80 bewerking,Gereedskapstaalbewerking, ens. Ideaal vir lugvaarttoepassings.CNC bewerking vervaardig onderdele met uitstekende meganiese eienskappe, akkuraatheid en herhaalbaarheid van metaal en plastiek. 3-as en 5-as CNC frees beskikbaar. Ons sal saam met u strategiseer om die mees koste-effektiewe dienste te lewer om u te bereik, welkom om ons te kontak ( sales@pintejin.com ) direk vir u nuwe projek.