Come controllare lo stato di fusione e la struttura metallografica di 45 # # in acciaio dopo il trattamento termico?

La struttura metallografica dell'acciaio da 45 # varia in diverse condizioni di trattamento termico nello stato del cast.

Quindi, come possiamo controllare lo stato di fusione e la struttura metallografica di 45 getti d'acciaio dopo il trattamento termico quando li produce? Il controllo fine è richiesto sia dal processo di fusione che dal processo di trattamento termico, con l'obiettivo di ottenere una struttura uniforme, fine e innocua per soddisfare i requisiti di prestazione finale (forza, tenacità, durezza, ecc.).

Le seguenti sono le strategie di controllo chiave:

1 、 Controllare la microstruttura fuso (gettando una solida base per il successivo trattamento termico)

1. Ottimizza i parametri del processo di fusione: la temperatura di versamento: garantendo la capacità di riempimento, prova a ridurre il più possibile la temperatura di versamento. La temperatura di versamento eccessiva può portare a dimensioni del grano grossolane. La regione cristallina colonnare si espande. Aumentare la tendenza alla segregazione. Promuovere la formazione dell'organizzazione WEI. Tasso di raffreddamento: accelerare la velocità di raffreddamento: questo è il nucleo di perfezionare la microstruttura del cast. Un tasso di raffreddamento più rapido può sopprimere la crescita del grano, ridurre la segregazione e alleviare o addirittura evitare la formazione della struttura di Weibull. Metodo: utilizzare stampi metallici o stampi metallici coperti di sabbia anziché stampi a sabbia pura; Posizionare il ferro freddo nella parte spessa della fusione; Ottimizzare il design dello stampo (come l'uniformità dello spessore della parete e la riduzione dei risparmi di calore); Scegli materiali di modellazione con buona conducibilità termica; Controlla la temperatura dello stampo. Raffreddamento uniforme: evitare differenze significative nelle velocità di raffreddamento tra le diverse parti della fusione, che possono portare a organizzazione irregolare e stress interno. Progettare ragionevolmente il sistema di versamento e riser e il layout del ferro freddo.

2. Trattamento di inoculazione/modifica: sebbene 45 acciaio non sia convenzionalmente inoculato come ghisa, in casi specifici, può essere considerato aggiungere elementi di lega di traccia (come il vanadio V, il titanio Ti, il niobium NB) o gli elementi della terra rara per il trattamento del grano. Questi elementi formano composti elevati di fusione (come carburi e nitruri) che fungono da nuclei di nucleazione eterogenei, promuovendo il raffinamento del grano. È richiesto un controllo accurato dell'importo e del processo di aggiunta.

3. Controllare la purezza dell'acciaio fuso: adeguata disossidazione: adottare processi di disossidazione ragionevoli (come la disossidazione delle precipitazioni+la disossidazione della diffusione) per ridurre il contenuto di ossigeno disciolto nell'acciaio fuso, ridurre le inclusioni di FEO e la risultante abbraccio al confine del grano. I deossidizzatori comuni includono ferro manganese, ferro silicio e alluminio. Refining: se le condizioni lo consentono, eseguire raffinazione esterna (come l'agitazione dell'argon) per ridurre ulteriormente il gas (O, H, N) e il contenuto di inclusione. L'acciaio fuso puro è benefico per ottenere un più denso, meno difettoso e uniformemente strutturato come microstruttura fuso. Controllare il contenuto di S e P: S è soggetto a formare Fes o (Mn, Fe), che forma un basso punto di fusione eutettico ai confini del grano, aumentando la tendenza per il cracking a caldo e il deterioramento della tenacità; P aumenta la fretta fragilità. Dovrebbero essere compiuti sforzi per ridurre il contenuto di S e P al limite inferiore richiesto dallo standard. 4. Ottimizzazione del design dello stampo: ridurre i nodi di calore ed evitare un'esposizione prolungata a temperature elevate, che possono portare a grani grossolani e segregazione. Garantire la solidificazione sequenziale o la solidificazione simultanea per ridurre difetti come il restringimento e la porosità, che spesso provocano una microstruttura anormale in queste aree di difetto.

2 、 Il trattamento termico convenzionale per 45 parti in acciaio in acciaio si sta normalizzando e talvolta la normalizzazione e il temperamento vengono eseguite in base ai requisiti per controllare l'organizzazione dopo il trattamento termico (il nucleo sta normalizzando il trattamento). Lo scopo è di eliminare i difetti nella microstruttura del cast e ottenere una struttura di ferrite uniforme e pregiata.

1. Trattamento di normalizzazione (più cruciale):

Temperatura di riscaldamento: di solito selezionata tra 30-50 ℃ sopra AC ∝. Per 45 acciaio, AC ∝ è di circa 780 ℃, quindi l'intervallo di temperatura di normalizzazione è generalmente compreso tra 850-880 ℃. Scopo: austenitizzare completamente (gamify) la struttura del cast, eliminare l'originale come struttura del cast (come la struttura di Weibull, i grani grossolani e le aree di segregazione compositiva) e ottenere austenite composta uniformemente. Controllo: bassa temperatura, austenitizzazione incompleta, residua come struttura del cast; La temperatura eccessiva porta a una crescita significativa dei cereali di austenite, con conseguente microstruttura grossolana dopo la normalizzazione. Tempo di isolamento: si dovrebbe garantire che la fusione sia completamente bruciata e che la composizione dell'austenite è sostanzialmente uniforme. Base di calcolo: di solito calcolato in base allo spessore effettivo della fusione (come 1,5-2,0 minuti/millimetro). Controllo: tempo troppo breve, austenitizzazione incompleta del cuore; Se il tempo è troppo lungo, può aumentare l'ossidazione e la decarburizzazione e la dimensione del grano può crescere. Per i getti con segregazione dendritica, potrebbe essere necessario un tempo leggermente più lungo per diffondere uniformemente i componenti. Metodo di raffreddamento: raffreddamento in aria fluente statica o forzata. Obiettivo: ottenere perle più fine (struttura pseudo eutettoide) e grani di ferrite più fini rispetto alla ricottura. Controllo: la velocità di raffreddamento dovrebbe essere uniforme e coerente. Evitare: il raffreddamento troppo rapidamente (come troppo vento): può far apparire una piccola quantità di struttura non equilibrio (come Bainite o persino martensite) nell'area a parete sottile, aumentando la durezza e la fragilità. Il raffreddamento lento (come impilamento troppo densamente): perde l'effetto normalizzante e la struttura si ingoia e si avvicina allo stato ricotto. Assicurarsi che i getti abbiano spazio sufficiente al di fuori del forno per la dissipazione del calore. La funzione principale della normalizzazione è quella di eliminare i grani grossolani, i cereali colonnari e la struttura di Weibull nella microstruttura del cast. Perfezionare le dimensioni del grano e ottenere una struttura uniforme. Eliminare lo stress interno (parzialmente). Migliora le prestazioni di taglio. Fornire una migliore struttura originale per il possibile tempra e temperamento in futuro.

2. Trattamento di ricottura

La struttura metallografica dell'acciaio da 45 # dopo il trattamento con ricottura è più uniforme e stabile rispetto alla struttura del cast, composta principalmente dalle seguenti parti: Pearlite, che è la componente principale della struttura ricotturata e ha una struttura a strati o simili a fogli, composta da una ferrite e cetite uniformemente alternante. Durante il processo di ricottura, la spaziatura intersagale di Pearlite è più uniforme e la distribuzione è più regolare, il che aiuta a migliorare la tenacità e l'elaborazione delle prestazioni del materiale. Ferrite: distribuito in una rete a blocchi o in una piccola rete attorno alla perlaio o ai confini del grano. Rispetto allo stato del cast come cast, la ferrite ricotto ha una morfologia più regolare, una quantità e una distribuzione più uniformi, riducendo gli effetti avversi di ferrite grossolane o in rete che possono esistere nello stato del cast sulla performance. La funzione principale della ricottura è di eliminare lo stress di fusione, perfezionare le dimensioni del grano e migliorare l'uniformità della microstruttura. Pertanto, nella struttura in acciaio del fusione 45 # ricotti, le strutture povere come la struttura di Weibull vengono sostanzialmente eliminate e l'influenza dei difetti di fusione (come la scioltezza) sarà anche indebolita a causa della densificazione della struttura. Le prestazioni complessive sono più adatte per l'elaborazione o l'uso successivo.

3. TRATTAMENTO DI TEMPER: Per le normali getti d'acciaio, dopo la normalizzazione, la maggior parte dei requisiti di prestazione può essere soddisfatta di solito senza temprare. La velocità di raffreddamento della normalizzazione non è sufficiente per generare stress significativo di tempra. Le situazioni che richiedono il temperamento: per i getti che richiedono una stabilità dimensionale estremamente elevata, il temperamento a bassa temperatura (150-250 ℃) possono eliminare ulteriormente lo stress residuo. La struttura del casting è particolarmente complessa e c'è uno stress locale eccessivo durante il processo di raffreddamento normalizzante (anche se non viene prodotta alcuna martensite). Il controllo improprio della frequenza di raffreddamento normalizzante porta alla comparsa di una piccola quantità di martensite dura e fragile o bainite nelle aree locali, specialmente in angoli a parete sottile e affilata. Il temperamento a bassa temperatura (200-300 ℃) è necessario per ridurne la durezza e la fragilità. Temperatura di tempera: generalmente 150-300 ℃ (temperatura a bassa temperatura). Tempo di isolamento: calcolato per spessore (ad es. 1-2 ore/pollice) per garantire la penetrazione del calore. Raffreddamento: raffreddamento ad aria. 3 、 Le misure di controllo che attraversano l'intero processo di composizione rigorosa del processo 1: assicurarsi che elementi principali come C, Mn, SI, ecc. Siano all'interno dell'intervallo standard (come GB/T 11352 o ASTM A27/A27M). La fluttuazione del contenuto di carbonio influisce direttamente sulla proporzione e nelle proprietà di Pearlite e ferrite nella struttura finale. Controlla rigorosamente il contenuto di elementi dannosi S e P. monitorare il contenuto di elementi residui (come CR, NI, Cu, MO, ecc.) Per evitare il loro aumento imprevisto che influenza il punto di transizione di fase e la microstruttura. 2. Ispezione e feedback metallografici: come ispezione del cast: il campionamento viene effettuato in luoghi critici per verificare i problemi gravi come la dimensione del grano grossolana, la struttura di Weibull e le eccessive inclusioni non metalliche. Viene fornito un feedback tempestivo per regolare il processo di fusione. Ispezione post -trattamento post: questo è il passo più importante. Dopo il trattamento termico finale (di solito nello stato normalizzato o nello stato normalizzato+temperato), i campioni devono essere prelevati dal corpo di fusione o dal blocco di prova attaccato per l'esame metallografico: il tipo di microstruttura deve essere distribuita uniformemente perle perle di peperone fine+ferrite poligonale (a volte la ferrite viene distribuita in una mesh lungo il limite di grano austenite originale). Non è consentito avere una struttura di cast residua, una struttura di Weibull, una grande quantità di bainite o martensite. Dimensione del grano: valutare il grado di dimensione del grano austenite (di solito richiede 5-8 gradi o più fine). Inclusioni non metalliche: la valutazione è controllata nell'intervallo qualificato. Test delle prestazioni: collaborare con i test meccanici per le prestazioni (resistenza alla trazione, resistenza al rendimento, allungamento, energia di impatto, durezza) per verificare se il controllo organizzativo raggiunge gli obiettivi di prestazione previsti. Riepilogo dei punti di controllo: 1. Come fondazione lanciata: fusione sur -surriscaldamento+raffreddamento rapido e uniforme → ottenendo una microstruttura fuso relativamente piccola, uniforme e difettosa. 2. Trattamento termico core (normalizzazione): temperatura precisa: AC ∝+30 ~ 50 ℃ (850-880 ℃) → Austenitizzazione completa senza crescita. Tempo sufficiente: arrangiamento accurato+raffreddamento uniforme dei componenti; appropriato: raffreddamento ad aria uniforme → ottenimento di peperoncino fine+ferrite. 3. Temperatura necessaria: utilizzato solo per alleviare lo stress o trattare le strutture di non equilibrio locali (temperatura a bassa temperatura).

4. Ingredienti puri: basso in S e P, completamente deossigenati.

5. Ispezione rigorosa: la struttura metallografica e le proprietà meccaniche di AS e materiali trattati con calore sono i criteri di valutazione finale.

Controllando sistematicamente i passaggi di cui sopra, è possibile garantire efficacemente che 45 getti d'acciaio ottengano la struttura del cast e la struttura metallografica ideali dopo il trattamento termico, soddisfacendo così i loro requisiti di prestazione del servizio. ** L'esame metallografico è il mezzo finale per verificare l'efficacia di tutti i controlli di processo.