Barras de impacto de manganês

Desenho da composição química

Com base nas condições de trabalho, escolhemos o seguinte material para fundir essas barras de impacto:

• 0. 90% ～ 1. 20% C,
• 0% ～ 5. 0% Si,
• 12% ～ 14% Mn,
• 1. 0% ～ 2. 0% Cr,
• 0% ～ 2. 0% Mo,
• 0. 15% ～ 0. 25% V,
• 0% ～ 05. 0% Ti,
• ≤0. 06% P,
• ≤0. 03% S.

Tratamento térmico

Seleção de meio de endurecimento com água

No tratamento térmico de aço com alto teor de manganês, a austenita sub-resfriada é obtida pelo resfriamento rápido da estrutura após aquecimento e manutenção, ou seja, a austenita de alta temperatura é retida à temperatura ambiente.

Quando a peça de trabalho aquecida é resfriada em água parada, um filme de vapor é formado na superfície de trabalho em cerca de 800-400 ℃, e a transferência de calor é relativamente lenta; quando é resfriado a cerca de 300 ℃, o filme de vapor se rompe e entra no estágio de resfriamento por fervura e a taxa de resfriamento aumenta drasticamente; quando é resfriado abaixo de 100 ℃, a ebulição desaparece e entra no estágio de resfriamento por convecção, e a velocidade de resfriamento é relativamente lenta. O cloreto de sódio pode reduzir a estabilidade do filme de vapor, promover a ruptura do filme de vapor, aumentar a temperatura característica, mover a taxa de resfriamento máxima para 500 ℃, aumentar a capacidade de resfriamento e aumentar a taxa de resfriamento. Portanto, escolher uma solução de cloreto de sódio 2% ± 5% como meio de resfriamento para o tratamento de têmpera com água é mais propício para garantir a qualidade do tratamento de têmpera com água para aço grande com alto teor de manganês.

Processo de tratamento térmico

Devido à baixa condutividade térmica das fundições de aço de alto manganês e à espessura das fundições (158 mm), a taxa de aquecimento abaixo de 650 ℃ deve ser estritamente controlada e definida como 0.5 ℃ / min. A fim de evitar rachaduras no processo de aquecimento, a preservação do calor foi conduzida a 650 ℃ por 3 he aumentada para 1 060 ℃ por 6 h. O tratamento de endurecimento da água foi realizado adicionando água rapidamente ao forno. A temperatura do meio deve ser mantida abaixo de 40 ℃ por 2 min.

Propriedades mecânicas e microestrutura após tratamento térmico

Devido ao grande tamanho da peça fundida, é impossível retirar a amostra corporal para o teste de desempenho após o tratamento térmico. Portanto, o bloco de teste com o tamanho do contorno de 170 mm × 170 mm × 150 mm é fixado durante a produção da peça fundida, que é tratada no mesmo forno de tratamento térmico junto com a peça fundida. Após o tratamento térmico, uma amostra de impacto com entalhe em U de 10 mm x 10 mm x 55 mm foi cortada do bloco de teste pela máquina de corte de fio de controle numérico EDM. A propriedade de impacto foi testada na máquina de teste de impacto JB-30B e a microestrutura foi observada no microscópio metalográfico vertical XJL-203. Os resultados do teste são os seguintes: a tenacidade ao impacto αKu é 160 ~ 205 J / cm2, a dureza é 210 ~ 220 Hb e a microestrutura é austenita, que é completamente qualificada.

Projeto do processo de fundição

Usando a moldagem em areia de silicato de sódio, a taxa de retração linear é de 2.7% ± 3.0%. Considerando as condições de trabalho, é necessário garantir que as peças fundidas sejam compactas e o rendimento do processo seja em torno de 60%. Três risers superiores são usados, e a proporção da seção do sistema de portas está dentro de ∑ F: ∑ f horizontal ∶ f direto = 1 ∶ 0.85 ∶ 1.2.

Porque a fundição é espessa, a fim de evitar o uso de ferro de resfriamento externo direto.

Se houver rachaduras ou defeitos de soldagem por fusão de ferro a frio na peça fundida, o “ferro frio externo à prova de areia” com separação de areia de 10-15 mm é usado. A espessura do resfriamento externo t = (0.8-1.1) δ (espessura de fundição) e o comprimento do resfriamento L = (2.0-2.5) t. A distância entre o resfriamento externo deve ser de 20-25 mm, e os espaços verticais e horizontais devem ser escalonados para evitar a formação de superfície fraca de resfriamento regular e as rachaduras de fundição entre os resfriadores.

Para fazer a transição gradual da capacidade de resfriamento do ferro frio, a periferia do ferro frio externo é transformada em um plano inclinado de 45 ℃.

De acordo com o processo acima, as peças fundidas passaram na inspeção ultrassônica cts222a e não há defeitos internos.

 

Processo de resfriamento após o derramamento

O ferro fundido deve ser removido a tempo após o vazamento e a caixa de fundição deve ser removida para reduzir a resistência ao encolhimento da fundição. Em geral, a temperatura de fundições simples de paredes finas deve ser inferior a 400 ℃, enquanto a de fundições pesadas complexas deve ser inferior a 200 ℃. Para fundições de complexidade geral, o tempo ex box pode se referir à fórmula empírica da antiga fábrica de Nochke da União Soviética

τ = (2 + 5δ) K

Onde τ é o tempo entre o vazamento e o descarregamento, h; δ é a espessura representativa da parede da peça fundida, mm;

K - coeficiente relacionado à temperatura de vazamento (T).

Quando t ≤ 1 400 ℃, k = 1.00; quando t = 1 400 ～ 1 450 ℃

Quando t = 1 455 ～ 1 460 ℃, k = 1.15; quando t> 1 465 ℃, k = 1.25 [4]. De acordo com a espessura da fundição e as características de produção de nossa empresa, a temperatura de vazamento é de 1 430 ~ 1 460 ℃, considerando a fundição pesada, é determinado que a temperatura fora da caixa é inferior a 200 ℃ e o tempo do derramamento ao descarregamento deve ser superior a 20 h.