Sünek demirin ısıl işlemini anlamak ve dökümlerin gücünü ve tokluğunu ikiye katlamak bir rüya değildir!

Döküm alanında, sünek demir, benzersiz küresel grafit yapısı nedeniyle endüstriyel uygulamalar için çok yönlü bir araç haline gelmiştir. Ve ısıl işlem, performans potansiyeline dokunmada önemli bir adım olarak, özellikle önemlidir.

Peki, süreç kontrolü yoluyla güç, tokluk ve aşınma direncinin optimal eşleşmesi nasıl elde edilir? Bugün, sünek demir için ısıl işlemin temel süreçlerini ve operasyonel noktalarını özetlemek için pratik uygulamaları birleştireceğiz.

Düşük sıcaklık grafitleme tavlama, sıcaklığın 720-760 ℃ 'ye ısıtılmasını, fırında 500 ℃ altına kadar soğutulmasını ve daha sonra fırından soğumasını gerektirir. Bu işlemin temel fonksiyonu, ötektoid karbürlerin ayrışmasını teşvik etmek, böylece bir ferrit matris ile sünek demir elde etmektir.

Ferrit matrisinin oluşumu nedeniyle, malzemenin tokluğu önemli ölçüde geliştirilebilir. Bu işlem, özellikle kimyasal bileşim, soğutma hızı ve diğer faktörler nedeniyle ince duvarlı dökümlerde ferrit, pearlit, çimento ve grafit karışımının meydana geldiği senaryolar için uygundur. Düşük sıcaklık grafitleme tavlama, bu tür dökümlerin tokluğunu etkili bir şekilde artırabilir.

02 Yüksek sıcaklık grafitleme tavlama

Yüksek sıcaklık grafitleme tavlaması önce dökümün 880-930 ℃ 'ye ısıtılmasını gerektirir, ardından yalıtım için 720-760 ℃' ye aktarılmasını ve son olarak fırında 500 ℃ altına kadar soğutulmasını ve fırını hava soğutması için bırakmasını gerektirir.

Bu işlemin temel amacı, yüksek sıcaklıklarda tamamen ısıtma ve tutarak, beyaz döküm yapısındaki çimentoyu ayrıştırarak ve sonuçta bir ferrit matris elde ederek dökümdeki beyaz döküm yapısını ortadan kaldırmaktır. Yüksek sıcaklık grafitleme tavlama tedavisinden sonra, dökümün sertliği azalır ve plastisite ve tokluk önemli ölçüde artar. Aynı zamanda, sonraki kesim için uygundur ve işleme performansını iyileştirmesi veya plastisite ve tokluğu artırması gereken sünek demir parçalar için uygundur.

Güç ve Kapsamlı Performans Regülatörü

02 eksik östenit normalleştirme

Eksik oustenitizasyon normalleştirmesi için ısıtma sıcaklığı 820-860 ℃ olarak kontrol edilir ve soğutma yöntemi, 500-600 ℃'lik bir tavlama işlemi ile desteklenen tam oustenitizasyon normalleştirmesi için ile aynıdır. Bu sıcaklık aralığında ısıtıldığında, matris yapısının bir kısmı östenite dönüşür ve soğutulduktan sonra, inci ve az miktarda dağılmış ferritten oluşan bir yapı oluşur.

Bu organizasyon, iyi kapsamlı mekanik özelliklere sahip dökümlere, güç ve tokluğu dengeleyebilir ve kapsamlı performans için yüksek gereksinimlere sahip yapısal bileşenler için uygundur.

Yüksek performanslı 'hardcore' bileşenleri oluşturmak

01 Söndürme ve Tumanma Tedavisi (söndürme+yüksek sıcaklık temperleme)

Söndürme ve tavlama işlemi için işlem parametreleri, 840-880 ℃ ısıtma sıcaklığı, yağ veya su soğutma ile söndürme ve söndürüldükten sonra 550-600 ℃ 'da yüksek sıcaklık temperlenmesidir. Bu işlem boyunca, matris yapısı küresel grafit morfolojisini korurken temperli martensite dönüştürülür.

Temperli martensit yapısı, güç ve tokluk arasında iyi bir eşleşmeye sahip mükemmel kapsamlı mekanik özelliklere sahiptir. Bu nedenle, söndürme ve tavlama işlemi, çalışma koşullarına uyum sağlamak için hem yüksek mukavemet hem de tokluk gerektiren dizel motor krank millerinde, bağlantı çubuklarında ve diğer şaft bileşenlerinde yaygın olarak kullanılır.

02 İzotermal söndürme

İzotermal söndürmenin işlem adımları 840-880 ℃ 'a ısıtılıyor, ardından 250-350 ℃' de bir tuz banyosunda söndürülüyor. Bu işlem, dökümlerde mükemmel kapsamlı mekanik özelliklere sahip bir mikroyapı elde edebilir, genellikle bainit, artık östenit ve küresel grafitin bir kombinasyonu.

İzotermal söndürme, özellikle rulman halkaları gibi sertlik ve aşınma direnci için yüksek gereksinimlere sahip parçalar için uygun olan dökümlerin mukavemetini, tokluk ve aşınma direncini önemli ölçüde artırabilir.

Yerel performans 'kesin yükseltme'

01 Yüzey Söndürme

Sünek demir dökümlerin yüzey söndürmesi için yüksek frekans, orta frekans, alev ve diğer yöntemler kullanılabilir. Bu yüzey söndürme teknikleri, lokal olarak ısınarak ve hızla soğutarak dökümlerin yüzeyinde yüksek sertlik martensitik bir tabaka oluştururken, çekirdek orijinal yapısını korur.

Yüzey söndürme, dökümlerin sertliğini, aşınma direncini ve yorgunluk direncini etkili bir şekilde iyileştirebilir ve krank mili dergileri ve dişli diş yüzeyleri gibi yüksek lokal stresli parçalar için uygundur. Yerel güçlendirme yoluyla parçaların hizmet ömrü genişletilebilir.

02 Yumuşak Nitriding Tedavisi

Yumuşak nitriding tedavisi, azot karbon CO difüzyonu yoluyla döküm yüzeyinde bileşik bir tabaka oluşturma işlemidir.

Bu işlem, döküm yüzeyinin sertliğini ve korozyon direncini önemli ölçüde artırabilir ve substratın tokluğunu önemli ölçüde azaltmadan yüzey aşınma direncini büyük ölçüde artırabilir. Sürtünmeye uzun süre dayanması gereken mekanik bileşenler gibi yüksek yüzey performans gereksinimlerine sahip sünek demir parçaları için uygundur.

Isıl işlem operasyonunun temel noktaları

1. Fırın sıcaklık kontrolü

Fırına giren dökümlerin sıcaklığı genellikle 350 ℃'yi aşmaz. Büyük boyutlu ve karmaşık yapıya sahip dökümler için, aşırı sıcaklık farkından kaynaklanan termal stres nedeniyle çatlamayı önlemek için fırına giren sıcaklık daha düşük olmalıdır (200 ℃ gibi) olmalıdır. 2. Isıtma hızı seçimi

Isıtma hızı, genellikle 30-120 ℃/s'de kontrol edilen dökümün boyutuna ve karmaşıklığına göre ayarlanmalıdır. Büyük veya karmaşık parçalar için, dökümün düzgün ısıtılmasını sağlamak ve termal deformasyon riskini azaltmak için daha düşük bir ısıtma hızı (30-50 ℃/s gibi) kullanılmalıdır. 3. Yalıtım süresinin belirlenmesi

Yalıtım süresi esas olarak, matris yapısının ısıtma işlemi sırasında tamamen dönüşebilmesini ve beklenen ısı işlemi etkisini elde edebileceğinden emin olmak için, genellikle 25 mm duvar kalınlığında 1 saat boyunca yalıtım olarak hesaplanan dökümün duvar kalınlığına göre belirlenir.

Tavlama "yumuşamasından" söndürmenin "sertleşmesine", genel güçlendirmeden yüzey optimizasyonuna kadar, her işlemin malzeme bileşimine, parça yapısına ve hizmet koşullarına göre kapsamlı bir şekilde tasarlanması gerekir. İşletmelerin bir "proses performansı" veritabanı oluşturması ve metalografik analiz (pearlit oranı, grafit sferoidizasyon derecesi gibi) ve mekanik testler (gerilme/darbe testi) yoluyla çözümleri dinamik olarak optimize etmesi önerilir.