Dadansoddiad o Anawsterau Peiriannu Haearn Bwrw Llwyd

---

Er mwyn datrys problemau peiriannu castio haearn llwyd mewn cwmni, dadansoddwyd cydrannau a phriodweddau moch ffowndri a castiau gan ficrosgop optegol, sganio microsgop electron, caledwch Brinell, caledwch micro Vickers a dadansoddiad sbectrwm. Mae'r canlyniadau'n dangos bod cynnwys S a P o haearn moch 26 # uwchlaw'r ochr uchel, mae cynnwys Si o 22 # haearn moch yn isel, felly nid yw'r cyfansoddiadau cemegol yn bodloni'r meini prawf. Cyfwerth carbon y castiau yw 4.36%, sy'n perthyn i gastiau cyfwerth â charbon uchel. Y gymhareb Si a C yw 0.46, sydd ar yr ochr isel. Mae cynnwys Si a Mn yn y castio yn isel, yn ychwanegol at gynnwys Cr yn uchel, sy'n ddigonol i gynhyrchu ffenomen oeri, mae yna elfen V yn y castiau mwy. microstrwythur y castio yw ferrite, pearlite, graffit a carbide. Mae peth rhan o'r carbid yn cynnwys Cr, V ac elfennau micro-aloi eraill, ac mae'r caledwch meicro dros 1 100 HV, sef prif achos peiriannu yn anodd. Felly, er mwyn gwella'r gallu peiriannu, yn gyntaf, ni ddylai cynnwys V a Cr fod yn uwch na'r safon. Yn ail, dylid cynyddu cynnwys Si a dylai yn gyntaf ddewis ychwanegu brechiad. Ar gyfer castiau ymestynnol, gellir dadelfennu'r carbid trwy graffitio anelio.

Mae corneli gwyn o gastiau haearn llwyd â waliau tenau yn ddiffygion cyffredin mewn castiau [1-4]. Yn gyffredinol, mae gan gastiau bach waliau tenau ac fe'u castir mewn tywod gwyrdd. Er bod cyfansoddiad cemegol yr haearn tawdd yn gymwys, oherwydd dylanwad trwch y wal gastio a dargludedd thermol y castio, rhannau trwchus a thenau'r un castio. Gall y tu mewn a'r tu allan gael sefydliad gwahanol. Yn enwedig mae corneli'r castiau yn dueddol o geg gwyn, sy'n achosi anawsterau wrth beiriannu, gan arwain at yr hyn a elwir yn "ddeunydd caled". Mae'r rhan fwyaf o'r rhannau o "ddeunydd caled" haearn bwrw llwyd i'w cael yn y rhan o'r rhan arw. Megis: ymylon a chorneli, rhigolau, arwynebau convex, arwynebau, ac ati. Mae gan galedwch materol lawer i'w wneud â thueddiad ceg wen. Gan anelu at y problemau peiriannu anodd wrth gynhyrchu castiau cwmni penodol, mae'r papur hwn yn cynnal astudiaeth systematig, yn dadansoddi achosion "deunyddiau caled", ac yn cynnig atebion cyfatebol.

1 Deunyddiau a dulliau arbrofol

Samplwyd haearn moch castio 22 #, 26 # a pheiriant castio peiriant 0 # ar y safle. Perfformiwyd samplu trwy dorri gwifren yn y drefn honno, a gwnaed arsylwi meinwe optegol a meinwe sganio. Cemegol ar haearn bwrw a castiau
Prawf cyfansoddiad i eithrio dylanwad elfennau olrhain ar berfformiad prosesu castiau. Samplwyd y castiau ar gyfer arsylwi meteograffig mewn microsgopau optegol a sganio ZEISS, profwr caledwch digidol HBS-3000 Brinell a phrofwr caledwch micro HTM-1000TM ar gyfer profi caledwch. Dangosir cyfansoddiad cemegol haearn moch a castiau yn Nhabl 1.

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		5		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		5		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		5		5	0.023	0.044	0.01	0.008	9	≤ 0.01

2.1 Dadansoddiad o gyfansoddiad cemegol

Pan fydd y carbon haearn bwrw llwyd yn bodoli ar ffurf carbidau, mae'n cynyddu'r duedd o wynnu, sy'n gwneud peiriannu yn anodd ac yn achosi'r broblem "deunydd caled" fel y'i gelwir. Felly, dylai haearn bwrw llwyd leihau tueddiad gwynnu, fel bod y carbon yn bodoli ar ffurf graffit. Mae gan wahanol elfennau effeithiau gwahanol ar y broses graffitization, a rhai cerrig cyflymu
Inking, mae rhywfaint o graffitization yn arafu. A siarad yn gyffredinol, gall y rhan fwyaf o'r elfennau a all wanhau'r grym bondio rhwng atomau haearn a charbon a chynyddu gallu hunan-ymlediad atomau haearn hyrwyddo graffitization haearn bwrw; fel arall, bydd yn rhwystro graffitization haearn bwrw, hynny yw, yn cynyddu tueddiad y geg wen. . Ar gyfer profi haearn bwrw
Ansawdd haearn moch a dileu dylanwad elfennau hybrin ar wynnu castiau. Profwyd pum elfen ac elfennau gwynnu cyffredin y deunyddiau crai a'r castiau. Profwyd pob sampl am 13 elfen. Profwyd cyfanswm o 39 swp o haearn moch a castiau. Dangosir y cyfansoddiad cemegol yn Nhabl 1.

Safon haearn moch haearn bwrw Tsieina (GB / T 718-2005) [5], yn y safon, cynnwys Si 22 o haearn moch yw 2.00% ~ 2.40%, a chynnwys Si o haearn moch 26 # yw 2.40% ~ 2.80%. Yn ôl Tabl 2, dangosodd prawf haearn moch 22 # a 26 # cwmni mai cynnwys Si 22 o haearn moch oedd 1.86, nad oedd yn cwrdd â therfyn isaf y safon.
Mae'n cwrdd â'r safon, ac mae'r cynnwys Mn hefyd yn isel. Mae cynnwys P # S haearn moch 26 # yn rhy uchel, mae cynnwys P yn cyrraedd lefel 5, mae cynnwys S yn uwch na'r safon, ac mae'n cynnwys rhywfaint o Cr. Mae cyfansoddiad prawf castio 0 # yn dangos mai dim ond cynnwys Cr o elfennau gwynnu sydd wedi cyrraedd y duedd gwynnu, ac nad yw cynnwys elfennau olrhain eraill wedi cyrraedd y cynnwys lleiaf o achosi gwynnu, felly mae'r effaith yn ddibwys. O'i gymharu â'r detholiad o'r pum elfen yn y "Llawlyfr Castio" [6], gellir gweld bod cynnwys carbon y castiau yn yr astudiaeth hon yn gymharol uchel, mae'r cynnwys Si yn gymharol isel, ac mae'r cynnwys Mn yn gymharol isel .

2.2 Prawf caledwch

Yn y profwr caledwch Brinell arddangos digidol HBS-3000, y prawf yw 1875 N, diamedr y indenter yw 2.5 mm, a dangosir caledwch y 5 prawf yn Nhabl 2. Ar y profwr microhardness digidol, yr ardal wen yn y llun optegol wedi'i farcio â microhardness. Dangosir y canlyniadau yn Nhabl 3. Felly, er bod caledwch macrosgopig cyfartalog y matrics yn isel iawn, dim ond caledwch Brinell sydd tua 145 HB, mae caledwch ei ardal leol yn uchel iawn, gan gyrraedd caledwch Vickers o tua 1 000 HV . Y lleiaf yw'r pwll, yr uchaf yw'r caledwch. Yn ôl y llenyddiaeth, caledwch ffosfforws eutectig yw 500 ~ 700 HV, ledeburite ≤ 800 HV, a charbid> 900 HV.

Felly, mae canlyniadau'r dadansoddiad caledwch yn dangos bod yr ardal wen yn garbid cementite caled a brau, sydd yn y bôn yn eithrio ewtectig ffosfforws, sef y prif reswm dros y deunydd caled. Er mwyn canfod cyfansoddiad y carbid hwn yn gywir, mae angen dadansoddiad sbectrwm ynni.

2.3 Dadansoddiad sbectrwm ynni

Dangosir ehangiad rhannol yr ardal wen optegol yn Ffigur 2 a Ffigur 3. Fe'i nodweddir gan ddosbarthiad tyllau cilfachog yn y matrics a nodwedd ewtectig. Felly, mae dadansoddiad ynni'r ardal hon yn dangos mai'r elfennau a gynhwysir yn rhan gilfachog yr ardal yw elfen Fe, P ac C, felly bernir ei bod yn elfen Fe3 (C, P), P yn cael ei storio
Arwahanu. Mae'r elfen P yn y rhan gilfachog yn uwch, nid yn gynnyrch ewtectig, ond yn dwll a ffurfiwyd gan y solidiad a'r crebachu terfynol. Ffigur 4 Mae canlyniadau dadansoddi sbectrwm ynni yn dangos, yn ychwanegol at elfennau Fe, P a C, bod yr ardal wen yn cynnwys Cr a V, gan ffurfio carbidau aloi, sy'n anoddach ac yn anoddach.
Cymerwch dorri.

2.4 Dadansoddiad sefydliadol

Mae'r llun optegol yn dangos strwythur meteograffig y castio a wneir trwy ysgythru ag alcohol asid nitrig 4%, fel y dangosir yn Ffigur 5. Yn eu plith, a, b, c, a ch yw strwythur craidd y castio, ac e, dd, g, ac h yw strwythur ymyl y castio. mae a, b, c, d ac e, f, g, h yn cyfateb i luniau meinwe 50, 100, 200, a 1,000 gwaith. Dangosir y llun meinwe wedi'i sganio yn Ffigur 6, ac mae'r saeth yn pwyntio at yr ardal wen yn y llun meinwe optegol cyfatebol, sef carbid. Mae'r ardaloedd bloc gwyn yn carbidau, mae'r naddion yn graffit, ac mae'r ardaloedd llwyd yn berlog. Gellir gweld bod y strwythur meteograffig yn ferrite + pearlite + graffit + carbide, strwythur pitw. Mae gwynder yr ymylon yn amlwg yn fwy difrifol nag un y galon. O gymharu â GB / T7216-2009, gellir gweld mai [7], meinwe'r galon yw'r cychwynnol
Mae gan y math graffit siâp seren amrwd hyd o tua 150 μm a lled o tua 5 μm. Mae hyn yn cael ei ffurfio gan haearn tawdd carbon uchel o dan amodau is-ffwlio cymharol fawr. Mae strwythur yr haen ymyl yn graffit cyrliog mân wedi'i gasglu mewn dosbarthiad tebyg i chrysanthemum o graffit math B. Mae'r hyd tua 100 μm a'r lled yn 3 μm. Darganfyddwch nifer y carbidau
Mae maint y carbid ym meinwe'r galon tua 5%, gan gyrraedd lefel 3. Mae maint y carbidau yn y meinwe ymyl tua 10%, gan gyrraedd lefel 4. Pan fydd y carbon ar ffurf graffit, gellir defnyddio'r graffit ar gyfer iro yn ystod peiriannu, ac mae'r torri'n hawdd. Pan fo carbon yn bodoli ar ffurf carbid (Fe3C), oherwydd bod cementite Fe3C yn galed ac yn frau, mae peiriannu yn anodd, yn enwedig pan mae'n cynnwys elfennau aloi eraill (fel Cr), cementite aloi ((Fe, M) 3C) Mae'r cyfansoddyn hwn yn anoddach ac anoddach ei dorri, ac mae'r broblem "deunydd caled" fel y'i gelwir yn digwydd yn ystod peiriannu [8]. Felly, yn y broses gastio o rannau haearn llwyd, mae angen lleihau faint o garbon er mwyn osgoi ymddangosiad carbidau, a chymryd rhai mesurau i hyrwyddo graffitization carbon os oes angen.

3 Dadansoddi a thrafod

Y prif ffactorau sy'n effeithio ar berfformiad peiriannu castiau yw cyfansoddiad cemegol yr haearn bwrw a'r gyfradd oeri solidiad. Y cynnwys carbon a chynnwys silicon yng nghyfansoddiad cemegol haearn bwrw yw'r ddau ffactor rheoli pwysicaf. Mae cyfradd oeri y castio yn dibynnu'n bennaf ar drwch wal y castio. Pan fydd cynnwys carbon a silicon mewn haearn bwrw yn gyson, teneuach y wal gastio, y mwyaf yw tueddiad haearn bwrw i wynnu. Pan fydd trwch wal y castio yn gyson, y mwyaf yw cyfanswm cynnwys carbon a silicon yn yr haearn bwrw, y mwyaf trylwyr yw graddfa graffitization yr haearn bwrw.

Cyfwerth carbon y castio yn yr astudiaeth hon yw 4.36%, sy'n gast cyfwerth â charbon uchel; y gymhareb Si / C yw 0.46, sy'n isel. Mae cynyddu'r hyn sy'n cyfateb i garbon yn gwneud y naddion graffit yn fwy trwchus, mae'r nifer yn cynyddu, ac mae'r cryfder a'r caledwch yn lleihau. Gall cynyddu Si / C leihau tueddiad y geg wen.

Wrth gynhyrchu haearn bwrw llwyd, mae angen ystyried dylanwad gorboethi ac effaith beichiogi hefyd. Gall cynyddu tymheredd yr haearn tawdd o fewn ystod benodol wneud y mireinio graffit, strwythur y matrics yn well, cynyddodd y cryfder tynnol, a gostyngodd y caledwch. Mae angen ystyried cyfansoddiad y gwefr, yr offer mwyndoddi, a ffactorau egni'r cyfansoddiad cemegol yn gynhwysfawr. Y driniaeth frechu yw ychwanegu'r brechlyn i'r haearn tawdd i newid cyflwr metelegol yr haearn tawdd cyn i'r haearn tawdd fynd i mewn i'r ceudod castio, a chynyddu'r cnewyllyn nad yw'n ddigymell yw mireinio graffit. Trwy hynny wella microstrwythur a pherfformiad haearn bwrw. Mae brechlynnau cyffredin yn cynnwys ferrosilicon, calsiwm silicon a graffit. Gan gyfuno ein cynhyrchion a'n costau cynhyrchu, argymhellir defnyddio ferrosilicon (75% silicon, mae'r swm adio tua 0.4% o bwysau'r haearn tawdd). Yn ail, bariwm ferrosilicon a strontium ferrosilicon. Mae Ferrosilicon yn brechu effaith gweithredu cyflym, gan gyrraedd y brig o fewn 1.5 munud, a dirywio i gyflwr nad yw'n feichiog ar ôl 8 ~ 10 munud, a all leihau graddfa'r gogwydd uwch-gysgodol a'r geg wen, cynyddu nifer y clystyrau ewtectig, ffurfio math A. graffit, gwella unffurfiaeth yr adran, a chynyddu'r gwrthiant. Cryfder tynnol yw 10-20MPa. Anfanteision: ymwrthedd gwael i bydredd. Os na ddefnyddir y broses frechu hwyr, nid yw'n ddelfrydol ar gyfer gwahaniaethau trwch wal mawr ac amser arllwys hir.

Mae gan bariwm ferrosilicon allu cryfach i gynyddu nifer y clystyrau ewtectig a gwella unffurfiaeth adrannau na ferrosilicon. Mae'r gallu i wrthsefyll dirywiad yn gryf, a gellir cynnal yr effaith brechu am 20 munud. Yn addas ar gyfer gwahanol raddau o rannau haearn bwrw llwyd, yn arbennig o addas ar gyfer rhannau â waliau trwchus ar raddfa fawr ac amodau cynhyrchu gydag amser arllwys hir.

Mae gan Strontium ferrosilicon allu lleihau gwynder 30% i 50% yn uwch na ferrosilicon, ac mae ganddo well unffurfiaeth adran a gallu gwrth-bydredd na ferrosilicon. Ar yr un pryd, nid yw'n cynyddu nifer y clystyrau ewtectig, mae'n hawdd eu toddi, ac mae ganddo lai o slag. Ni ddymunir rhannau â waliau tenau, yn enwedig rhannau sydd angen crebachu a gollwng gyda chlystyrau ewtectig uchel.

Mae cynnwys Mn y castiau yn yr astudiaeth hon yn isel. Mae manganîs ei hun yn elfen sy'n rhwystro graffitization, ond gall manganîs wrthbwyso effaith gwynnu cryf sylffwr. Felly, o fewn terfyn gwrthbwyso effaith sylffwr, mae manganîs mewn gwirionedd yn chwarae rôl wrth hyrwyddo graffitization. Mae arfer wedi profi y gall y cynnydd mewn cynnwys manganîs nid yn unig gynyddu a mireinio perlog, ond nid yw'n niweidiol llacio rheolaeth sylffwr yn briodol. Felly, argymhellir cynyddu'r cynnwys Mn yn briodol.

Casgliad 4

Y prif reswm dros anhawster peiriannu castiau yn yr astudiaeth hon yw ymddangosiad carbidau smentit, yn enwedig carbidau smentit aloion sy'n cynnwys Cr, V ac elfennau eraill yw'r prif reswm dros anawsterau peiriannu. Er mwyn gwella'r broblem hon, y syniad cyntaf yw lleihau neu ddileu carbidau yn y sefydliad. Mae newid cyfansoddiad castiau ac addasu'r broses gynhyrchu yn ffyrdd effeithiol. Ynghyd â sefyllfa gynhyrchu benodol y castiau yn yr astudiaeth hon, cyflwynir yr awgrymiadau cynhyrchu canlynol:

• (1) Er mwyn cynyddu'r cynnwys silicon, y dewis cyntaf yw ychwanegu brechlyn cyn arllwys. Ar gyfer ferrosilicon (75% silicon), gellir defnyddio bariwm ferrosilicon a strontium ferrosilicon hefyd yn ôl yr amser arllwys a'r effeithiau ar y safle. Argymhellir defnyddio brechlynnau cyfansawdd (Si-Ba ac RE-Si).
• (2) Cynyddu cynnwys manganîs yn y castio i wneud iawn am effaith sylffwr y geg wen gref.
• (3) Gwella ansawdd haearn moch. 26 # Mae cynnwys P a S haearn moch yn rhy uchel.
• (4) Lleihau cynnwys Cr mewn castiau. Gall cynnwys uchel Cr (> 0.1) yn y castiau eisoes gynhyrchu effaith gwynnu. Gall Cr gynyddu'r caledwch yn sylweddol a niweidio'r perfformiad peiriannu.

Dolen i'r erthygl hon ： Dadansoddiad o Anawsterau Peiriannu Haearn Bwrw Llwyd

Datganiad Ailargraffu: Os nad oes cyfarwyddiadau arbennig, mae'r holl erthyglau ar y wefan hon yn wreiddiol. Nodwch y ffynhonnell ar gyfer ailargraffu: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

---

Mae siop PTJ CNC yn cynhyrchu rhannau sydd â phriodweddau mecanyddol rhagorol, cywirdeb ac ailadroddadwyedd o fetel a phlastig. Melino CNC 5 echel ar gael.Peiriannu aloi tymheredd uchel ystod inclouding peiriannu inconel,peiriannu monel,Peiriannu Ascoleg Geek,Peiriannu Carp 49,Peiriannu Hastelloy,Peiriannu Nitronic-60,Peiriannu Hymu 80,Peiriannu Dur Offer, ac ati.,. Yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau awyrofod.Peiriannu CNC yn cynhyrchu rhannau sydd â phriodweddau mecanyddol rhagorol, cywirdeb ac ailadroddadwyedd o fetel a phlastig. Melino CNC 3-echel a 5-echel ar gael. Byddwn yn strategol gyda chi i ddarparu'r gwasanaethau mwyaf cost-effeithiol i'ch helpu i gyrraedd eich targed, Croeso i Gysylltu â ni ( sales@pintejin.com ) yn uniongyrchol ar gyfer eich prosiect newydd.