forhøre

Hvad er hovedpunkterne ved smeltning af højstyrkestøbejern med mellemfrekvent induktionsovn?

  Det er blevet en trend at erstatte strømfrekvensovne og kupolovne med en mellemfrekvent induktionsovn, og det har åbnet en ny måde for bilindustrien til at producere støbegods af høj kvalitet. Er en af ​​de grundlæggende stykker af automobil gearkasse skal, det er rammen af ​​flertrins gear, ikke kun til leje, men også modstå, når en masse højstyrke bolte er spændt lokale store trykspændinger, forårsaget af selve støbningen skal have høj- trykbestandighed og korrosionsbestandighed, så støbningen må ikke have osteoporose, grove korn og andre defekter, for at undgå smøre- og køleeffekten af ​​olielækage. Traditionelt bruges HT150 eller HT200 støbegods som skalmaterialer, og støbekvaliteten kan ikke opfylde automobilindustriens krav til løbende at forbedre den overordnede kvalitet. Dette kræver tilsætning af spor Cr, Mo, Cu og andre legeringselementer for at opnå den perlitmatrixbaserede højstyrke, der er egnet til brugen af ​​skallens ydeevne. For at producere højstyrke og højkvalitets støbejerns bilbasedele er det uundgåeligt at bruge en mellemfrekvensinduktionsovn ved støbning. I dette papir er kvalitetskontrollen før ovnen udforsket i praksis med at bruge mellemfrekvent induktionsovn til at lave en støbning af højstyrke støbejerns automobil gearkasse.

1. Design af sammensætningen af ​​højstyrke legeret gråt støbejern

Transmissionshusets materiale er HT250, hårdhed < 200HBW, kræver fri skæring, olietrykstest uden lækage, tilføjelse af spor af flere legeringskomponenter i støbejern, vælg rimelige procesparametre, så støbningen har en vis kemisk sammensætning og kølehastighed, for at opnå den ideelle metallografiske struktur og mekaniske egenskaber. For at sikre de mekaniske egenskaber skal matrixstrukturen og grafitmorfologien kontrolleres godt

Ved design af højstyrke lavlegerende støbejern bør virkningen af ​​flydende jern-kulstofækvivalent og afkølingshastighed overvejes først. Høj kulstofækvivalent, den langsomme afkølingshastighed ved den tykke væg af støbning, grove korn og løs struktur ved den tykke væg af støbning og lækage i olietrykstesten. Hvis kulstofækvivalenten er for lav, er der let at danne hårde punkter eller lokale hårde områder ved den tynde væg af støbegodset, hvilket fører til dårlig skæreydelse. Ved at kontrollere kulstoffet svarende til 3.95 % ~ 4.05 % kan materialets mekaniske egenskaber garanteres, og det er tæt på det eutektiske punkt. Størkningstemperaturområdet for jernvæsken er snævert, hvilket skaber betingelser for, at jernvæsken kan realisere "lavtemperatur" støbning. Det er også fordelagtigt at fjerne porøsitets- og krympningsfejl i støbegodset.

For det andet bør legeringselementernes rolle overvejes. Under den eutektiske omdannelse af krom og kobber hindrer krom grafitisering, fremmer carbid og fremmer hvid mund. Kobber fremmer grafitisering og reducerer tværsnits hvidhed. Samspillet mellem de to elementer kan neutraliseres til en vis grad for at undgå dannelse af cementit under eutektisk transformation, hvilket vil føre til dannelse af hvidhed eller forøgelse af hårdhed ved den tynde væg af støbningen. I den eutektoide transformation kan både krom og kobber stabilisere og forfine kompositten af ​​perlit, men deres funktioner er ikke de samme. Med den passende andel af samarbejdet, kan bedre spille deres respektive rolle. Når wCu < 2.0 % blev tilsat til gråt støbejern indeholdende wCr = 0.2 %, fremmede kobber ikke kun perlittransformation, forbedrede og stabiliserede perlitvolumen og raffineret perlit, men fremmede også a-type grafitproduktion og homogen fossil blækmorfologi. Kobberindholdet kan også øges en smule, wCr > 0.2% grå støbejerns flydeevne, hvilket er særligt gavnligt for den tyndvæggede skalstøbning. Støbningens kompakthed kan forbedres yderligere ved at tilføje krom og kobber. Tilsætning af den rette mængde krom og kobber er en fordel for at forbedre selve materialets kompakthed og forbedre dets anti-lækageevne.

Pearlite er grundlæggende den ønskede struktur i produktionen af ​​højstyrke gråt støbejern, fordi kun perlitisk baseret støbejern har høj styrke og god slidstyrke. Tin kan effektivt øge indholdet af perlit i matrixen og fremme og stabilisere dannelsen af ​​perlit. Konklusionen på vores produktionspraksis er at kontrollere indholdet af tin til 0.7 % ~ 0.09 %.

2. Streng kontrol med kvaliteten af ​​råvarer og hjælpematerialer

Rå- og hjælpematerialer ind til fabrikken skal prøves og analyseres for at være opmærksom på dem. Ukvalificerede rå- og hjælpematerialer bør aldrig tages i brug. For at sikre arbejdsbyrden af ​​den oprindelige jernopløsning, skal vælge højt kulstofindhold, lavt fosforindhold, lavt svovlindhold, mindre end forstyrrelse (råjernsleverandører bør have sporelementanalyserapport) elementer af råjern; Der vælges rent medium kulstofstål, og sporstoffer som Cr, Mo, Sn, V, Ti, Ni, Cu vælges i henhold til testresultaterne. Skrotstål, der kan stabilisere perlit, foretrækkes. Råjern og stålskrot skal fratrækkes, før de må tages i brug. Dem med oliepletter skal bages ved 250°C.

Ferrolegeringerne og podemidlerne købes også på udpegede steder for at opnå stabil sammensætning og kvalificeret klumpethed (partikelstørrelse). Adskil og stable for at undgå fugt. Et sådant krav undgår defekter forårsaget af "arvelighed" af støbejernsbyrder.

Nøjagtig måling før brug er kvalitetssikringen af ​​smeltet jern. Det er især påpeget, at for induktionsovnssmeltning, streng ladning blandet med tætningsbeholdere og sprængstof.

(1) Overhold kombinationen af ​​teoretiske ingredienser (ingrediensberegning) og praktisk erfaring. Uanset prøvealgoritmen eller den grafiske metode, kan de teoretiske beregnede batchingdata ikke bestemmes som det endelige forhold, og den ændrede lov for elementer i smelteproces af mellemfrekvens ovn bør mestres. Hvis ovnforingen er et surt materiale, og den smeltede jerntemperatur er > 1500 ℃, kan den nedre grænse for Si-tilsætning kun tages, men kulstoffet skal tages online.

(2) Beherske den kemiske sammensætning af forskellige metalmaterialer i ovnen og loven om brænding og reduktion af hvert element. Der stilles strenge krav til klassificering, stabling og nummerering af returovnsjern (tudstiger, skrotstøbegods). Reducerede elementer i ovnen skal fratrækkes ved batchning, og brændte elementer i ovnen skal tilføjes ved batchning.

(3) Legeringselementerne skal blandes på én gang, og middelgrænsen bør tages for andre ingredienser undtagen Si. Legeringselementerne (Mo, Cr, Cu, Sn osv.) kan tilsættes efter smeltning og skrabning, og tabet er meget lille i syreovnen. C og Si kan suppleres ved slaggedannelse og drægtighed. Hvad angår smeltestøbning i induktionsovne, følges princippet om tilsætning af silicium efter tilsætning af kulstof.

(4) For at kontrollere indholdet af P og S er P- og S-mængderne hovedsageligt fra nyt råjern. P- og S-mængderne kan styres inden for det krævede område ved at vælge belastningen. Derfor skal wP < 0.06 % og wS < 0.04 % være lavet af nyt råjern, så P- og S-mængderne kan tages ud af hensyn ved beregning af batchingen.(På grund af tekniske krav til støbning: wP≤ 0.06 %, wS ≤ 0.04 %).

(5) Alle metalmaterialer i ovnen måles nøjagtigt i nøje overensstemmelse med kravene.

3. Kontrol af mellemfrekvent induktionsovnssmeltning

Ifølge de metallurgiske egenskaber af en mellemfrekvens elektrisk ovn skal en rimelig smelteproces udarbejdes, og ladningen skal være fra bunden. Temperaturkontrol, tilsætning af legering, karburiseret, slaggedannende middel og temperaturen ved jernproduktion ved forskellige temperaturer er strengt kontrolleret for at kontrollere og stabilisere den metallografiske struktur og forbedre støbekvaliteten med den korteste smeltetid og det mindste legeringsbrændingstab og oxidation.

I produktionspraksis opdeler vi hele smelteprocessen i tre trin til temperaturstyring. Her refererer den såkaldte trefasetemperatur til smeltetemperatur, slaggetemperatur og jerntemperatur.

Smeltetemperatur: smelteperioden før prøvetagningstemperaturen bestemmer absorptionen af ​​legeringselementer og balancen i den kemiske sammensætning. Derfor er det nødvendigt at undgå højtemperatursmeltning og -tilførsel og undgå "skorpe". Ellers vil det smeltede jern være i kogende eller højtemperaturtilstand, det brændende tab af kulstof vil blive intensiveret, reduktionen af ​​silicium vil være kontinuerligt forbedret, og urenhederne vil blive øget på grund af iltning af flydende jern. Smeltetemperaturen vil blive kontrolleret under 1365 ℃ i henhold til proceskravene, og prøvetagningstemperaturen vil blive kontrolleret under (1420±10) ℃. Hvis prøvetagningstemperaturen er lav, og ferrolegeringen ikke er smeltet, vil den kemiske sammensætning af prøven ikke være repræsentativ. Hvis temperaturen er for høj, og legeringen brændes eller reduceres, vil sammensætningsjusteringen under skureperioden blive påvirket. Hvis ovnkraften skal kontrolleres efter prøveudtagning. Før ovnen kvalitetsstyringsinstrument på den kemiske sammensætning af resultaterne lige ind i slaggetemperaturen.

Slaggetemperatur: Slaggetemperatur er et vigtigt led i bestemmelsen af ​​kvaliteten af ​​smeltet jern, fordi det er tæt forbundet med komponenternes stabilitet og effekten af ​​en podningsbehandling og direkte påvirker kontrollen af ​​jerntemperaturen. For høj slaggetemperatur forværrer forbrændingstabet af grafitkernen af ​​smeltet jern og reduktionen af ​​silicium, især for syreforingen. Teoretisk set, hvis det smeltede jern indeholder for meget silicium, vil det have effekten af ​​kulstofemission, hvilket vil påvirke krystallisationen i henhold til temperatur, og der er en tendens til anti-hvid mund. Hvis temperaturen er for lav, vil jernopløsningen blive eksponeret i lang tid, og kulstoffet og siliciumet forbrændes alvorligt. Når sammensætningen justeres igen, vil det ikke kun forlænge smeltetiden for at få jernvæsken til at overophede, men også nemt gøre sammensætningen ude af kontrol, øge jernvæskens underafkølingsgrad og ødelægge den normale krystal.

Jernstøbningstemperatur: For at sikre den bedste støbe- og avlstemperatur kontrollerer vi generelt i 1520 ~ 1550 ℃. Den høje og lave temperatur af jernproduktionen vil påvirke krystallisations- og podningseffekten af ​​støbejern. Hvis temperaturen er for høj (over 30 ℃ som fastsat i processen), selvom den hurtige analyse af C og Si foran ovnen også er moderat, vil den hvide munddybde af støbetrekantens prøveemne være for stor eller hampmund vises i midten. Forekom situationen selv at træffe foranstaltninger til at øge ovn tilføje kulstof podning mængde, forfatterens praktiske erfaring er mindre effektiv, og efter den lavere mellemliggende frekvens effekt, ovn afkøling behandling, nemlig ind i ovnen af ​​jern flydende mængde 10% – 15% efter bagning nyt råjern, prøv denne klip munden hjerte i grå støbt plettet, den øverste hvide dybde falder. Hvis den høje temperatur varer i lang tid, efter at ovenstående metode er vedtaget, skal kulstoffyldningsforanstaltningerne i ovnen stadig implementeres. Jernstøbetemperaturen styres efter støbetemperaturen. Den passende støbetemperatur for skalstøbejern er (1440±20) ℃, hvilket kan realisere "højtemperaturjern, passende temperaturstøbning". Selvfølgelig er det bedst at kontrollere og kontrollere strengt. Fordi jernproduktionstemperaturen er lav, vil støbetemperaturen være lavere end 1380 ℃, hvilket ikke er befordrende for afsvovling og afgasning og især påvirker inokuleringsbehandlingseffekten. Med faldet i temperaturen stiger problemer som kuldeisolering og uklar kontur tydeligvis.

4.Inokulationsbehandling af smeltet jern

Til podning af produktionen med HT250 gearkasseskal, som forbedrer slidstyrken af ​​materialet, for at forbedre mikrostrukturen og de mekaniske egenskaber af støbegods markant for at øge hårdhedsværdien af ​​hver sektion, men også i aspektet af perlen på stabiliteten af tykt snit dimension har den samme effekt, men også forbedre vægtykkelsen af ​​følsomhed og god skæreydelse i bearbejdning, støbning af osteoporose støbegods, især for at forhindre skallen lækage har en særlig funktion.

Mængden af ​​podemiddel bestemmes i henhold til vægtykkelsen, den kemiske sammensætning, støbetemperaturen og andre faktorer ved fremstilling af skalstøbning. Princippet er, at der ikke opstår løs eller utætheder ved vægtykkelsen, og der opstår ingen hård zone ved vægtykkelsen. Produktionspraksis viser, at Sr, Ba, Ca og Si-FE er de mest ideelle indavlsmidler til at forbedre styrken af ​​gråt støbejern. Indavlsmidlet spiller rollen som bariums (Ba) anti-henfaldsevne og øger andelen af ​​type A-grafit, især strontiums (Sr) stærke evne til at eliminere hvid åbning, hjælpeindavl og osmotisk effekt af calcium (Ca). ) og silicium (Si). Podemidlet af denne form for styrkekombination er et ideelt valg til podebehandling af højstyrkestøbejern.

Forholdet mellem podningstiderne og podningseffekten, med stigningen af ​​podningstider, forbedredes grafitfordelingens ensartethed inde i støbejern, belægningsgraden for type A grafit og grafit længde var meget forskellig, type A grafit podet mere end to gange havde En høj belægningsgrad, ensartet fordeling og moderat længde. Endnu vigtigere er det, at multiple podninger øger antallet af ikke-spontane krystalkerner, styrker matrixen og forbedrer og stabiliserer således styrken af ​​støbejern.

Nøglen til at kontrollere inokulationseffekten er at forhindre podning af smeltet jern med flow, der halter bagud i hældningen efter podning af bariumferrosilicium +75 ferrosilicium med tragtpodning. Det smeltede jern efter podningsbehandling bør hældes inden for en begrænset tid, generelt ikke mere end 8 minutter, og podningseffekten af ​​den anden podning inden for 3 til 5 minutter er den bedste. Silica-barium-indavlsmiddel kan fjerne den hvide mund på HT250, forbedre dens grafitform og -fordeling og eliminere E- og D-underkølet grafit. Fordi E - type grafit og ferrit struktur, vil materialetætheden blive reduceret, alvorligt forringet nedsivningsmodstand.

Mængden af ​​podemiddel bestemmes i henhold til vægtykkelsen, den kemiske sammensætning, støbetemperaturen og andre faktorer ved fremstilling af skalstøbning. Princippet er, at der ikke opstår løs eller utætheder ved vægtykkelsen, og der opstår ingen hård zone ved vægtykkelsen. Produktionspraksis viser, at Sr, Ba, Ca og Si-FE er de mest ideelle indavlsmidler til at forbedre styrken af ​​gråt støbejern. Indavlsmidlet spiller rollen som bariums (Ba) anti-henfaldsevne og øger andelen af ​​type A-grafit, især strontiums (Sr) stærke evne til at eliminere hvid åbning, hjælpeindavl og osmotisk effekt af calcium (Ca). ) og silicium (Si). Podemidlet af denne form for styrkekombination er et ideelt valg til podebehandling af højstyrkestøbejern.

5. Effekten af ​​den faktiske produktion

På støbningen er produceret uden en hvid, dens trækstyrke mere end HT250, test bar hårdhed op til 190 ~ 230 HBW, shell krop anatomi, hårdhed er kontrolleret i 190 HBW, væsentligt forbedre kvaliteten af ​​støbekoefficienten, nået i udlandet shell støbning mikrostruktur, perlit er 85% ~ 90%, opfylder kravet om styrken af ​​gearkassen skal, dens mekaniske ydeevne nåede niveauet af lignende udenlandske modeller gearkasse shell materiale.

Del denne artikel til din platform:

fejl:

Få et citat