Διαδικασία θερμικής επεξεργασίας για τη βελτίωση των ιδιοτήτων του χυτοσίδηρου υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο

Ο χυτοσίδηρος υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο είναι η συντομογραφία του λευκού χυτοσίδηρου υψηλής αντοχής στη φθορά. Είναι ένα είδος υλικού ανθεκτικό στη φθορά με εξαιρετική απόδοση και εκτιμάται ευρέως. Έχει πολύ υψηλότερη αντοχή στη φθορά από τον συνηθισμένο κράμα χάλυβα και πολύ μεγαλύτερη σκληρότητα και αντοχή από τον συνηθισμένο λευκό χυτοσίδηρο. Ταυτόχρονα, έχει επίσης καλή αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και αντοχή στη διάβρωση, σε συνδυασμό με την βολική παραγωγή και το μέτριο κόστος, επομένως είναι γνωστό ως ένα από τα πιο εξαιρετικά υλικά κατά της φθοράς κατά της τριβής. Ο χυτοσίδηρος υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο χρησιμοποιείται ευρέως στην εξόρυξη, το τσιμέντο, την ηλεκτρική ενέργεια, τα μηχανήματα οδοποιίας, τα πυρίμαχα υλικά κ.λπ. Χρησιμοποιείται συνήθως σε πλάκες επένδυσης, κεφαλές σφύρας και άλεσμα σφαιρικών υλικών. έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στον θάλαμο των μηχανών εκτόξευσης από τη δεκαετία του 1980. Και η παραγωγή λεπίδων και επενδύσεων μηχανής εκτόξευσης μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά τις δοκούς βλημάτων υψηλής ταχύτητας και πυκνότητας από τη διείσδυση στο χαλύβδινο κέλυφος. Ωστόσο, κατά τη χρήση χυτοσιδήρου υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο, τα καρβίδια συχνά πέφτουν, με αποτέλεσμα την ανεπαρκή αντίσταση στη φθορά του τεμαχίου εργασίας, και η παραδοσιακή διαδικασία θερμικής επεξεργασίας σβέσης και σκλήρυνσης είναι εύκολο να προκαλέσει παραμόρφωση και ρωγμές για μεγάλου μεγέθους χύτευση.

Η Σχολή Επιστήμης και Μηχανικής Υλικών του Πανεπιστημίου Jiangsu πρότεινε τη χρήση λειοτρίβησης για να αποτραπεί η σβέση της παραμόρφωσης και το ράγισμα του χυτοσιδήρου υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο, και ταυτόχρονα να ληφθεί μέρος της δομής μπαινίτη, βελτιώνοντας έτσι τη σκληρότητα και την αντοχή στη φθορά του υψηλού χρώμιο χυτοσίδηρο, και τη βελτίωση της σκληρότητάς του μέσω της προσαρμογής της δομής, έτσι ώστε να επιτευχθεί ένας λογικός συνδυασμός αντοχής και σκληρότητας, και επιτεύχθηκε καλά αποτελέσματα. Η σύνθεση του χυτοσιδήρου υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο που χρησιμοποιούσαν είναι: 2,6%C-19.6%Cr-1.7%Mo-0.9%Ni-1.1% V-74.1%Fe (κλάσμα μάζας), η θερμοκρασία ωστενικοποίησης είναι 950 μοίρες και ο χρόνος διατήρησης είναι 2 ώρες. το λουτρό ισοθερμικής σβέσης αλατιού υιοθετεί ένα μικτό αλάτι 50%KNO3+50%NaNO3, η ισοθερμική θερμοκρασία είναι 280 βαθμούς και ο ισοθερμικός χρόνος είναι 2,5 ώρες.

Ο άνθρακας και το χρώμιο κατακρημνίζονται από τον ωστενίτη με τη μορφή δευτερογενών καρβιδίων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ωστενιτοποίησης, και στην επακόλουθη ισοθερμική διαδικασία, ο κατώτερος βαϊνικός φερρίτης εξαντλείται κοντά στα όρια των κόκκων ή εντός των κόκκων. Δημιουργούνται ζώνες άνθρακα. Λόγω της χαμηλής ισοθερμικής θερμοκρασίας, περισσότερος άνθρακας διαλύεται σε στερεά στον κατώτερο βαϊνικό φερρίτη. Επομένως, με την επιμήκυνση του ισόθερμου χρόνου, ο άνθρακας κατακρημνίζεται από τον κατώτερο βαϊνικό φερρίτη με τη μορφή καρβιδίων, δηλαδή σχηματίζεται βελονοειδής δομή που αποτελείται από φερρίτη και καρβίδια που κατανέμονται σε αυτόν. Η ανίχνευση της μικροδομής του δείγματος μετά τη λούπαση δείχνει ότι η δομή μήτρας του λαμβανόμενου χυτοσιδήρου υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο είναι μαρτενσίτης + κατώτερος μπαινίτης + κατακρατημένος ωστενίτης.

Η έρευνά τους δείχνει ότι η θερμοκρασία ωστενίωσης έχει μεγάλη επίδραση στις τελικές ιδιότητες. Καθώς η θερμοκρασία ωστενίωσης αυξάνεται από 900 βαθμούς σε 1000 βαθμούς, οι ιδιότητες κρούσης κορυφώνονται στους 950 βαθμούς. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι όταν η θερμοκρασία ωστενιτοποίησης είναι χαμηλή, η δομή της μήτρας είναι δευτερεύοντα καρβίδια διασκορπισμένα στον μαρτενσίτη και ο χαμηλότερος μετασχηματισμός μπαινίτη λαμβάνει χώρα στο τμήμα του δείγματος μετά το ωστενισμό στους 950 βαθμούς, με αποτέλεσμα την αύξηση της απόδοσης κρούσης. Όταν η θερμοκρασία ωστενιτοποίησης είναι υψηλότερη, τα δευτερεύοντα καρβίδια αυξάνονται σημαντικά, το αποτέλεσμα διάσπασης στη μήτρα ενισχύεται και η δομή είναι κυρίως σκληρός και εύθραυστος μαρτενσίτης, γεγονός που οδηγεί σε σημαντική μείωση της απόδοσης κρούσης.

Η δοκιμή φθοράς δείχνει ότι η ποσότητα φθοράς του δείγματος που έχει υποστεί χύτευση μειώνεται κατά περίπου 41% σε σύγκριση με εκείνη του δείγματος που έχει χυθεί. αυλάκι» είναι σημαντικά μικρότερο.

Εν ολίγοις, η δομή μήτρας μαρτενσίτη + κατώτερος μπαϊνίτης + κατακρατημένος ωστενίτης λαμβάνεται μετά από λίπανση χυτοσιδήρου υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο, το οποίο βελτιώνει τη σκληρότητα και την απόδοση κρούσης. Η συνολική σκληρότητα του δείγματος είναι 60HRC. , η απόδοση κρούσης αυξάνεται κατά περίπου 20%, η αντίσταση στη φθορά αυξάνεται κατά περίπου 41% και επιτυγχάνεται ταυτόχρονα ένας καλός συνδυασμός αντοχής και σκληρότητας.