En av våra kunder behöver att vi gjuter Mn14 kvarnfoder för hans kulkvarn. De detaljerade tekniska kraven enligt följande :
- Material: C 1. 1 ~ 1. 5, Mn 11. 0 ~ 14. 0, Si 0.3-0.8, P <0.05 "S" 0.05 "Mn / C" 9.0
- Draghållfasthet σ B / MPa ≥637
- Förlängning (%) ≥20
- Slagseghet / (J / m * m) ≥15
- Hårdhet ≤229 HB
- Legeringens sammansättning, form och storlek, ytkvalitet och gjutgods av hårdmetall måste accepteras och inga defekter som påverkar styrka och utseende krävs. Gjutningshårdheten efter värmebehandling är 197-228 Hb, medan gjutningens mekaniska egenskaper och inneslutningar (som inte kan uppfylla den metallurgiska kvalitetsbedömningen) inte är föremål för acceptansvillkor.
Gjutningsteknik
Modelleringsprocessdesign
För att uppfylla kraven på ytkvalitet och måttnoggrannhet bör formningssanden komprimeras och fler lufthål ska stansas. Följande designprinciper bör antas:
- Negativ tolerans antas för gjutningens övergripande dimension, och bearbetningstillägget är i allmänhet 3-5 mm eller inget kvarstår. Det maximala bearbetningsvärdet är mindre än eller lika med 10 mm.
- Slitshålet i gjutningen antar positiv tolerans och kärnan är gjord av eldfast magnesia.
- Den fria linjära krympningen är 2.2% ~ 3.2%. Risen är konstruerad enligt stelningskrympningen på 6%. Det enkla skärhällsystemet används.
- Forsteritpulver basbeläggning används.
Gating systemdesign
Ett öppet grindningssystem valdes, med ∑ f i ∶ f tvärgående ∶∑ f rak = 1 ∶ (1 ~ 1.1) ∶ (1 ~ 1.4); Den raka grindens diameter är 45 mm beroende på skänkgrindens storlek. Därefter ∑ f = 15.9 cm²; 1 tvärgående grind: ∑ f = 15.9-17.5 cm²; 3 inre grindar: ∑ f = 15.9 ~ 22.3 cm².
Smältning och hällning
Smältande
GW212500J medelfrekvensinduktionsugn används för smältning, och täckning och skydd av smält stål betonas. När du laddar ugnsladdningen laddas först ett kalklager (GB 1594-79) i ugnen. Kalkens kvalitet är cirka 1% av laddningsmetallens massa. Med smältprocessen dyker den smälta metallen upp och stiger och ytan på det smälta stålet täcker hela tiden. Slaggen kan skydda det smälta stålet från gettering och oxidation, samla inneslutningar, hålla värme och spara energi. När smältningen pågår kan en lämplig mängd kalk tillsättas och lämplig mängd slagg bör kunna täcka det smälta stålet helt, och en del fluorspar (gb826-87) bör tillsättas på lämpligt sätt. Massförhållandet mellan kalk och fluorspar är ungefär (4-5) ∶ 1, för att minska slaggens smältpunkt, justera slaggens viskositet och enkelt avlägsna slaggen.
Ferromangan med högt kol femn75c7.5 (gb3795-87) används för pre-deoxidering och koloxidation används för att stärka pre-deoxidering för att minska halten av järnoxid i smält stål till en lägre nivå för att minska inneslutningar. Under behandlingen är smält ståls temperatur 1 610 ~ 1 ℃, tillsatsmängden är cirka 640% av massan av flytande stål och utbytet är 1%. Samtidigt tillsätts ferromangan med en blockstorlek på 90-50 mm efter full förvärmning (över 100 ℃). Efter att varje sats har tillsatts ska den omröras helt,
"Förhindra frysning" och nederbörd, och lägg till nästa sats efter varje sats i princip smält. I denna ordning är utbytet av ferromangan 95%. Om ferromangan tillsätts direkt före pre-deoxidering är utbytet 90%, med en skillnad på 5%. Förhållandet mellan Mn / Mn och Mn C är mer än 5.
Efter kemisk sammansättningsjustering används aluminium (Yb / Z4 - 75) i allmänhet för slutlig deoxidering, och mängden är cirka 0.1% av den totala massan av smält stål. Med tanke på att noggrannheten för utfällningsoxidation är mindre än den för diffusionsdeoxidering kan mängden justeras till 0.2% av den totala massan av smält stål för att öka den kvarvarande mängden aluminium (> 0.08%) i smält stål och för att fälla ut hög smältning punkt al2p-föreningar i kornen, Således kan de ofördelaktiga formerna av fosfor såsom ternär fosfor eutektisk elimineras.
hälla
Det smälta stålet bör förvaras efter det att det släppts ut från ugnen. Ståningen är fördelaktig för flytande av gas och införlivande i smält stål, vilket förbättrar metallurgisk kvalitet och justerar hälltemperaturen. Liquidustemperaturen för högt manganstål zgmn1321 är 1400 ℃, urladdningstemperaturen är 1 ~ 360 1 ℃ och hälltemperaturen är 420 ~ 1 340 ℃.
Enligt denna regel bestäms den statiska isotermiska tiden för smält stål vid olika temperaturer ytterligare.
Värmebehandling
Mangankvarnarna med konventionell vattenhärdningsbehandling tillhör tjocka och stora delar (δ> 75 mm). Under värmebehandlingen måste uppvärmningshastigheten kontrolleras vid 30-50 ℃ / h i temperaturområdet från normal temperatur till 600 ℃. När temperaturen värms upp till över 600 ℃ kan uppvärmningshastigheten ökas till 100-150 ℃ / h tills vattnet släcks temperaturen är 1050-1080 ℃ och hålls i 4 h. Det är nödvändigt att se till att karbider i stål är helt upplöses i austenit och homogeniseras genom diffusion för att minska risken för karbidutfällning.
Efter värmebehandling bör gjutningen snabbt dras ut ur ugnen och läggas i vatten. Tiden från att öppna ugnsluckan till allt vatten som kommer in i arbetsstycket bör vara inom 2-3 minuter, desto kortare desto bättre, så att gjutningstemperaturen inte är lägre än 950 ℃. Vattentemperaturen bör kontrolleras vid 10 ~ 30 ℃, och vattentemperaturen i slutet av släckningen bör inte vara högre än 60 ℃. Vid massproduktion kan torris tillsättas i vattentanken för att svalna.
Resultatet
- Dimensionsnoggrannheten och ytkvaliteten hos högt manganstål kan förbättras avsevärt genom att använda metallplåtgjutning och alkalisk beläggning och strikt kontrollera andra gjutningsprocesser.
- Med hjälp av kalk och fluorit för att skydda smältugnen kan smältningsprocessen med pre-deoxidering med ferromangan med hög kol, följt av legering av ferromangan och aluminium slutlig deoxidisering, förbättra utbytet av legeringsferromangan och förbättra den metallurgiska kvaliteten på högt manganstål.
- Både konventionella och direkta vattenhärdningsbehandlingsscheman kan användas för kulkvarnfoder med hög manganstål och kvalificerade gjutgods kan erhållas.