Burdinurtu grisa mekanizatzeko zailtasunak aztertzea

---

Enpresa bateko burdin grisaren galdaketaren mekanizazio arazoak konpontzeko, galdategiaren txerriaren eta galdaketaren osagaiak eta propietateak mikroskopio optikoaren, eskaneatze mikroskopio elektronikoaren, Brinell gogortasunaren, mikro Vickers gogortasunaren eta espektroaren analisiaren bidez aztertu ziren. Emaitzek erakusten dute 26 # buztinaren S eta P edukia alde altuaren gainetik zegoela, 22 # buztinaren Si edukia baxua dela eta, beraz, konposizio kimikoek ez dituzte irizpideak betetzen. Galdatzeen karbono baliokidea% 4.36 da, karbono baliokide altuko galdaketetakoa. Si eta C-ren erlazioa 0.46 da, hau da, beheko aldean. Galdaketan Si eta Mn edukia baxua da, Cr edukia handia izateaz gain, nahikoa da hozte fenomenoa sortzeko, V elementu dago galdaketa gehiagotan. galdaketaren mikroegitura ferrita, perlita, grafitoa eta karburoa da. Karburoaren zati batek Cr, V eta beste mikroaleaziozko elementu batzuk ditu eta mikro gogortasuna 1 HV-tik gorakoa da, hori baita mekanizazio zailaren arrazoi nagusia. Hori dela eta, mekanizazioko ahalmena hobetzeko, lehenik eta behin, V eta Cr edukiak ez du estandarra gainditu behar. Bigarrenik, Si edukia handitu beharko litzateke eta inokulazioan gehitzea aukeratu beharko litzateke. Galdaketa zorrotzetarako, karburoa deskonposatu ahal izango da, errezeta grabitatuz.

Horma meheko burdinazko galdaketa txoko zuriak akats arruntak dira galdaketan [1-4]. Orokorrean, galdaketa txikiek horma meheak dituzte eta harea berdean daude. Burdin urtuaren konposizio kimikoa kualifikatua den arren, galdaketa hormaren lodierak eta galdaketaren eroankortasun termikoak eraginda, galdaketa bereko zati lodiak eta meheak direla eta. Barrukoak zein kanpokoak beste antolaketa bat izan dezakete. Batez ere galdaketako izkinak aho zuriak izateko joera izaten dute, mekanizazioan zailtasunak sortzen baitituzte eta ondorioz "material gogorra" deritzona sortzen da. Burdinurtu grisaren "material gogorra" zati gehienak zati latzaren zatian gertatzen dira. Hala nola: ertzak eta izkinak, zirrikituak, gainazal ganbilak, gainazalak ... Materialaren gogortasunak zerikusi handia du aho zuriaren joerarekin. Zenbait konpainiaren galdaketaren benetako ekoizpenean mekanizatutako arazo zailak ditu helburu, artikulu honek ikerketa sistematikoa egiten du, "material gogorren" arrazoiak aztertzen ditu eta dagozkien irtenbideak proposatzen ditu.

1 Material eta metodo esperimentalak

Galdatutako burdina 22 #, 26 # eta makina galdaketa 0 # zenbakia dastatu ziren bertan. Hari ebaketa bidez laginketa egin zen hurrenez hurren, eta ehun optikoaren eta eskaneatze ehunaren behaketa egin zen. Produktu kimikoa burdinurtuan eta galdaketan
Konposizio proba oligoelementuen galdaketa prozesatzeko errendimenduan duen eragina baztertzeko. Galdaketa laginketak egin ziren behaketa metalografikorako ZEISS mikroskopio optiko eta eskaneatzaileetan, HBS-3000 Brinell gogortasun probatzaile digitala eta HTM-1000TM mikro gogortasun probagailua erabili ziren gogortasuna probatzeko. Burdinaren eta galdaketaren konposizio kimikoa 1. taulan agertzen da.

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	<0.000	5	<0.000	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	<0.000	5	<0.000	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	<0.000	5	<0.000	5	0.023	0.044	0.01	0.008	9	≤ 0.01

2.1 Konposizio kimikoaren analisia

Burdinurtuzko karbono grisa karburoen moduan dagoenean, zuritzeko joera areagotzen du eta horrek mekanizazioa zailtzen du eta "material gogorra" deituriko arazoa eragiten du. Hori dela eta, burdinurtu grisak zuritzeko joera minimizatu beharko luke, karbonoa grafito moduan egon dadin. Elementu ezberdinek efektu desberdinak dituzte grafitizazio prozesuan eta harri bizkortzaile batzuk
Tintadurak, batzuek grafitizazioa moteltzen dute. Orokorrean, burdinaren eta karbono atomoen arteko lotura indarra ahultzen duten eta burdin atomoen auto-difusio gaitasuna handitzen duten elementu gehienek burdinurtuaren grafitizazioa susta dezakete; bestela, burdinurtuaren grafitizazioa oztopatuko du, hau da, aho zuriaren joera areagotuko du. . Burdinurtua probatzeko
Burdinaren kalitatea eta oligoelementuen eragina galdatzea galdaketak zuritzean. Lehengaien eta galdaketako bost elementu eta ohiko zuriketa-elementuak probatu ziren. Lagin bakoitza 13 elementutan aztertu zen. Guztira 39 burdin landa eta galdaketa probatu ziren. Konposizio kimikoa 1. taulan agertzen da.

Txinako burdinurtuzko burdina estandarra (GB / T 718-2005) [5], estandarrean, 22 # buztinaren Si edukia% 2.00 ~% 2.40 da, eta 26 # buztin% Si% 2.40% ~ % 2.80. 2. taularen arabera, konpainiaren 22 # eta 26 # burdina probek erakutsi dute 22 # burdinaren Si edukia 1.86 zela, eta horrek ez zuen estandarraren beheko muga betetzen.
Estandarra betetzen du, eta Mn edukia ere baxua da. 26 # burdina P eta S edukia altuegia da, P edukia 5. mailara iristen da, S edukia estandarra gainditzen da eta Cr kopuru jakin bat dauka. 0 # galdaketaren proben konposizioak erakusten du zuritzeko elementuen Cr edukiak soilik zuritzeko joera lortu duela eta beste oligoelementuen edukiak ez duela zuriketa eragiteko gutxieneko edukia lortu, beraz inpaktua arbuiagarria da. "Galdaketa Eskuliburua" [6] bost elementuen aukerarekin alderatuta, ikus daiteke azterketa honetako galdatzeen karbono edukia nahiko altua dela, Si edukia nahiko baxua dela eta Mn edukia nahiko baxua dela. .

2.2 Gogortasun proba

HBS-3000 pantaila digitaleko Brinell gogortasun probagailuan 1875 N-koa da, koska diametroa 2.5 mm-koa da eta 5 proben gogortasuna 2. taulan ageri da. mikro gogortasunarekin markatu zen. Emaitzak 3. taulan agertzen dira. Hori dela eta, matrizearen batez besteko gogortasun makroskopikoa oso txikia den arren, Brinell gogortasuna 145 HB ingurukoa da bakarrik, bertako tokiko gogortasuna oso altua da, Vickers-eko 1 HV inguruko gogortasuna lortuz. . Zenbat eta hobi txikiagoa, orduan eta gogortasun handiagoa. Literaturaren arabera, fosforo eutektikoaren gogortasuna 000 ~ 500 HV da, ledeburita ≤ 700 HV eta karburoa> 800 HV.

Hori dela eta, gogortasunaren analisiaren emaitzek erakusten dute eremu zuria zementita karburo gogorra eta hauskorra dela, eta horrek funtsean fosforo eutektikoa baztertzen du, hori baita material gogorraren arrazoi nagusia. Karburo horren osaera zehaztasunez zehazteko, energia espektroaren analisia egin behar da.

2.3 Energia espektroaren analisia

Eremu optiko zuriaren handitze partziala 2. eta 3. irudietan agertzen da. Matrizean zulodun zuloen banaketa eta eutektikaren ezaugarriak ditu ezaugarri. Hori dela eta, eremu honen energia-analisiak erakusten du eremuaren zatian dauden elementuak Fe, P eta C elementuak direla, beraz Fe3 (C, P) gisa juzgatzen da, P elementua gordetzen da
Bereizketa. Atxikitako zatian P elementua altuagoa da, ez produktu eutektikoa, azken solidotasunak eta uzkurdurak sortutako zuloa baizik. 4. irudian Energia espektroaren analisiaren emaitzek erakusten dute Fe, P eta C elementuez gain, eremu zuriak Cr eta V dituela, gero eta gogorragoak diren aleazio karburoak eratuz.
Hartu ebaketa.

2.4 Erakundearen analisia

Argazki optikoan azido nitrikoaren% 4ko alkoholarekin grabatutako egituraren egitura metalografikoa agertzen da, 5. irudian agertzen den moduan. Horien artean, a, b, c eta d dira galdaketaren egitura nagusia, eta e, f, g, eta h dira galdaketaren ertz-egitura. a, b, c, d eta e, f, g, h 50, 100, 200 eta 1,000 aldiz ehun-argazkiei dagozkie. Eskaneatutako ehunen argazkia 6. irudian ageri da, eta geziak dagokion ehun optikoko argazkian, hau da, karburoan dagoen zona zuria seinalatzen du. Bloke zurien eremuak karburoak dira, malutak grafitoak dira, eta zona grisak perlita. Egitura metalografikoa ferrita + perlita + grafitoa + karburoa dela, zulatutako egitura dela ikus daiteke. Ertzetako zuritasuna, jakina, bihotzarena baino larriagoa da. GB / T7216-2009-rekin alderatuta, ikus daiteke [7], bihotzeko ehuna hasierakoa dela
Izar itxurako F grafito gordinak 150 μm inguruko luzera eta 5 μm inguruko zabalera du. Hau karbono handiko burdin urtuz osatuta dago, azpigarotzeko baldintza nahiko handietan. Ertz geruzaren egitura krisantemo itxurako B motako grafitoaren banaketa batean bildutako grafito kizkur fina da. Luzera 100 μm ingurukoa da eta zabalera 3 μm-koa. Zehaztu karburo kopurua
Bihotzeko ehuneko karburo kopurua% 5 ingurukoa da, 3. mailara iritsi arte. Ertzeko ehuneko karburo kopurua% 10 ingurukoa da, 4. mailara iritsi arte. Karbonoa grafito moduan dagoenean, grafitoa erabil daiteke lubrifikazioa mekanizatuan zehar, eta ebaketa erraza da. Karbono karburo moduan (Fe3C) dagoenean, Fe3C zementita gogorra eta hauskorra denez, mekanizazioa zaila da, batez ere beste aleazio-elementu batzuk (Cr esaterako), aleazio zementita ((Fe, M) 3C) dituenean ebakitzeko zailagoa eta zailagoa da, eta "material gogorra" deituriko arazoa mekanizazio garaian gertatzen da [8]. Hori dela eta, burdin grisaren piezak galdatzeko prozesuan, karbono kopurua murriztu behar da karburoen agerpena ekiditeko, eta karbonoaren grafitizazioa sustatzeko zenbait neurri hartu behar izanez gero.

3 Analisia eta eztabaida

Fundizioen mekanizazio-errendimenduan eragina duten faktore nagusiak burdinurtuaren konposizio kimikoa eta solidotze-hozte-abiadura dira. Burdinurtuaren konposizio kimikoan karbono-edukia eta silizio-edukia dira kontrolatzeko bi faktore garrantzitsuenak. Galdaketaren hozte-abiadura galdaketaren hormaren lodieraren araberakoa da batez ere. Burdinurtuzko karbonoaren eta silizioaren edukia konstantea denean, galdaketa-horma zenbat eta meheagoa izan, orduan eta handiagoa izango da burdinurtuak zuritzeko duen joera. Galdaketaren hormaren lodiera konstantea denean, zenbat eta karbono eta silizio gehiago eduki burdinurtuan, orduan eta hobea da burdinurtuaren grafitizazio maila.

Ikerketa honetako galdaketaren karbonoaren baliokidea% 4.36 da, karbono handiko baliokidetzako galdaketa da; Si / C erlazioa 0.46 da, hau da, baxua. Karbono baliokidea handituz gero, grafitozko malutak lodiagoak dira, kopurua handitzen da eta indarra eta gogortasuna gutxitzen dira. Si / C handitzeak aho zuriaren joera murriztu dezake.

Burdinurtu grisaren ekoizpenean, berotzearen eragina eta haurdunaldiaren eragina ere kontuan hartu behar dira. Burdin urtuaren tenperatura area jakin batean handitzeak grafitoaren fintzea, matrizearen egitura finagoa, trakzioaren indarra handitu eta gogortasuna gutxitu dezake. Beharrezkoa da kargaren osaera, urtzeko ekipoa eta konposizio kimikoaren energia faktoreak osotasunean kontuan hartzea. Inokulazioaren tratamendua inokulatzailea burdin urtuari gehitzea da burdin urtuaren egoera metalurgikoa aldatzeko burdin urtua galdaketa barrunbera sartu aurretik eta espontaneoa ez den nukleoa grafitoaren fintzea da. Horrela, burdinurtuaren mikroegitura eta errendimendua hobetzen dira. Inokulatzaile arruntak ferrosilizioa, kaltzio silizioa eta grafitoa dira. Gure produktuak eta ekoizpen kostuak konbinatuta, ferrosilizioa erabiltzea gomendatzen da (% 75 silizioa, gehitze kopurua burdin urtuaren pisuaren% 0.4 ingurukoa da). Bigarrenik, bario ferrosilizio eta estronzio ferrosilizio. Ferrosilizioak eragin bizkorreko efektua inokulatzen du, gailurra 1.5 minutu barru iritsiz eta haurdun ez dagoen egoerara jaitsiz 8 ~ 10 min igaro ondoren, horrek superhozte maila eta aho zuriaren joera murriztu dezake, kluster eutektikoen kopurua handitu, A motakoa osatzen dute. grafitoa, atalaren uniformetasuna hobetu eta erresistentzia handitu. Trakzioaren erresistentzia 10-20MPa da. Desabantailak: desintegrazioarekiko erresistentzia eskasa. Inokulazio berantiarreko prozesua erabiltzen ez bada, ez da aproposa hormaren lodiera desberdintasun handietarako eta isurtzeko denbora luzerako.

Bario ferrosilizioak gaitasun sendoagoa du kluster eutektikoen kopurua handitzeko eta sekzioaren uniformetasuna hobetzeko ferrosilizioak baino. Gainbeherari aurre egiteko gaitasuna handia da, eta inokulazio efektua 20 minutuz mantendu daiteke. Egokia da burdinurtuzko burdinurreko pieza desberdinetarako, batez ere tamaina handiko horma lodiko piezetarako eta isurtzeko denbora luzea duten produkzio baldintzetarako.

Estronzio ferrosilizioak ferrosilizioak baino zuritasuna murrizteko% 30 eta% 50 arteko gaitasuna du, eta sekzioaren uniformetasuna eta desintegrazioaren aurkako gaitasuna hobeak ditu ferrosilizioak baino. Aldi berean, ez du multzo eutektikoen kopurua handitzen, desegiteko erraza da eta zepa gutxiago du. Horma meheko piezak, batez ere multzo eutektiko handiko uzkurdura eta ihesak behar dituzten piezak ez dira nahi.

Ikerketa honetako galdeketen Mn edukia baxua da. Manganesoa bera grafitizazioa oztopatzen duen elementua da, baina manganesoak sufreak zuritzeko duen eragin handia konpentsa dezake. Hori dela eta, sufre-efektua konpentsatzeko mugaren barruan, manganesoak eginkizuna du grafitizazioa sustatzerakoan. Praktikek frogatu dute manganesoaren edukia handitzeak perlita handitu eta fintzeaz gain, sufre-kontrola behar bezala erlaxatzea ez dela kaltegarria. Hori dela eta, Mn edukia behar bezala handitzea gomendatzen da.

4 Ondorioa

Ikerketa honetan galdaketaren mekanizazio zailtasunaren arrazoi nagusia zementita karburoak agertzea da, batez ere Cr, V eta beste elementu batzuk dituzten aleazioen zementita karbidoak dira mekanizazio zailtasunen arrazoi nagusia. Arazo hau hobetzeko, lehenengo ideia erakundean karburoak murriztea edo desagerraraztea da. Moldeen konposizioa aldatzea eta produkzio prozesua egokitzea modu eraginkorrak dira. Ikerketa honetako galdaketaren produkzio egoera zehatzarekin batera, ekoizpen iradokizun hauek aurkezten dira:

• (1) Silizio edukia handitzeko, bota aurretik inokulatzailea gehitzea da lehen aukera. Ferrosilizioarentzat (% 75 silizioarentzat), bario ferrosilizioarentzako eta estronziozko ferrosilizioarentzat ere isuri daitezkeen denboraren eta tokian tokiko efektuen arabera erabil daitezke. Inokulatzaile konposatuak (Si-Ba eta RE-Si) erabiltzea gomendatzen da.
• (2) Handitu galdaketako manganeso edukia sufreak aho zuri-efektu indartsua konpentsatzeko.
• (3) Burdin beroaren kalitatea hobetu. 26 # Burdinazko P eta S edukia altuegia da.
• (4) Murriztu galdutako Cr edukia. Galdaketan Cr (> 0.1) eduki handiak zuritzearen eragina sor dezake. Cr-ek gogortasuna nabarmen handitu eta mekanizazio errendimendua kaltetu dezake.

Artikulu honetarako esteka ： Burdinurtu grisa mekanizatzeko zailtasunak aztertzea

Berrinprimatu adierazpena: argibide berezirik ez badago, gune honetako artikulu guztiak jatorrizkoak dira. Mesedez, adierazi berriro inprimatzeko iturria: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

---

PTJ CNC dendak propietate mekaniko bikainak, zehaztasuna eta errepikagarritasuna duten piezak ekoizten ditu metal eta plastikoz. 5 ardatzeko CNC fresaketa eskuragarri.Tenperatura altuko aleazio mekanizatua sorta barne inconel mekanizazioa,monel mekanizazioa,Geek Ascology mekanizazioa,Carp 49 mekanizazioa,Hastelloy mekanizazioa,Nitronic-60 mekanizazioa,Hymu 80 mekanizazioa,Erremintaren Altzairuaren mekanizazioa, etab.,. Ezin hobea aplikazio aeroespazialetarako.CNC mekanizazioa propietate mekaniko bikainak, zehaztasuna eta errepikagarritasuna dituzten piezak sortzen ditu metaletik eta plastikoetatik. 3 ardatzeko eta 5 ardatzeko CNC fresaketa eskuragarri. Zurekin estrategia egingo dugu zure helburua lortzen lagunduko dizuten zerbitzu eraginkorrenak eskaintzeko. Ongi etorri gurekin harremanetan jartzeko ( sales@pintejin.com ) zuzenean zure proiektu berrirako.