Proses Perlakuan Panas Dan Pencegahan Retakan Pada Baja Mangan Tinggi

1. Bagaimana cara mencegah retakan pada coran baja mangan tinggi?

Mengingat setiap mata rantai utama dalam produksi coran baja mangan tinggi, langkah-langkah harus diambil dari aspek-aspek berikut untuk mencegah retak.

1). Desain struktural coran:

Masalah struktural seperti perbedaan ketebalan dinding yang terlalu besar, transisi ketebalan dinding yang tidak tepat dan transisi fillet coran yang terlalu kecil mudah menghasilkan retakan. Oleh karena itu, desain pengecoran harus dikombinasikan dengan proses pengecoran untuk menghindari desain pengecoran yang tidak masuk akal. Misalnya, Anda dapat mengubah bagian " plus " menjadi bagian "T".

2). Desain proses pengecoran (termasuk berbagai faktor proses dan sistem gating):

Faktor terpenting dalam proses pengecoran adalah fleksibilitas cetakan, diikuti dengan desain kotak pasir yang tidak masuk akal. Misalnya, tulangan kotak dapat mencegah penyusutan dan menghasilkan retakan. Oleh karena itu, tulangan kotak harus berada pada jarak tertentu dari casting dan riser.

Karena desain gating system yang tidak tepat, multiple integer dengan pemandu yang terdesentralisasi sering retak pada sambungan dengan ingate karena menghambat penyusutan coran. Harus ditunjukkan secara khusus bahwa di pintu masuk pintu pengecoran, suhu setempat tinggi dan terjadi pemadatan akhir. Karena pengumpanan yang tidak mencukupi, tegangan penyusutan menyebabkan pengecoran retak, sehingga umumnya pengumpanan riser harus dipasang di pintu masuk.

3). Pengaturan Riser dan Chiller untuk Pengecoran Baja Mangan Tinggi:

Riser coran baja mangan tinggi harus diatur dengan prinsip tidak menggunakan top riser biasa, karena retakan mudah terjadi ketika riser dipotong dengan api asetilena. Oleh karena itu, lebih baik menggunakan riser samping dan riser yang mudah dipotong, yang biasanya dirobohkan dengan palu. Riser diatur agar pengecoran memberi makan hot spot, sehingga pengecoran tidak akan menghasilkan rongga susut dan porositas, yang merupakan tindakan efektif untuk mencegah retakan internal. Namun, riser diatur untuk menghasilkan hot spot kontak, dan tindakan proses lainnya harus dikoordinasikan dengan benar. Jika besi dingin digunakan secara wajar, retakan internal dapat dicegah dan retakan eksternal tidak akan terjadi.

Dinginnya dapat menyesuaikan kecepatan pemadatan setiap bagian pengecoran, dan membuat cacat pengecoran bergerak. Kisaran makan dari riser dapat diperluas dengan mencocokkan dengan riser. Namun, jika besi dingin digunakan secara tidak tepat, misalnya, ketika besi dingin dengan deformasi lentur digunakan, retakan akan terjadi karena kecepatan pemadatan pengecoran yang tidak merata dalam rentang panjang besi dingin yang tidak sesuai. Interval yang besar antara setrika dingin juga dapat menyebabkan keretakan. Pengecoran baja mangan tinggi sangat sensitif terhadap hal ini, jadi perhatian khusus harus diberikan pada desain proses.

4). Komposisi kimia dan proses peleburan:

Pada baja mangan tinggi, karbon dan fosfor memiliki pengaruh terbesar pada pembentukan retakan. Semakin tinggi kandungan karbonnya, semakin mudah pengecorannya retak.

Pengaruh penyulingan reduksi baja cair pada retakan coran baja mangan tinggi juga harus diperhatikan. Dalam proses peleburan baja mangan tinggi, jumlah FeO plus MnO dalam terak harus dikontrol secara ketat agar tidak lebih dari 1,2 persen, karena dengan peningkatan jumlah FeO plus MnO dalam terak, FeO plus MnO dalam baja cair juga harus meningkat, dan pengendapan pada batas butir setelah pemadatan akan membuat baja rapuh.

Mengontrol suhu penuangan dan suhu pembukaan juga merupakan tindakan yang efektif untuk mencegah retak pada coran baja mangan tinggi. Dengan meningkatnya suhu penuangan, tegangan susut pengecoran meningkat, dan yang lebih penting, butiran kasar dan butiran kolumnar yang serius sangat melemahkan kekuatan baja. Selain itu, coran baja mangan tinggi tidak boleh dimasukkan ke dalam kotak saat panas dan terkena udara untuk pendinginan mendadak, tetapi harus didinginkan secara perlahan di dalam cetakan. Untuk pengecoran kompleks, suhu harus dikurangi menjadi sekitar 200 derajat sebelum dimasukkan ke dalam kotak.

5). Proses perlakuan panas:

Apakah perbedaan suhu antara suhu tungku dan pengecoran sesuai selama pengisian merupakan faktor penting untuk pembentukan retakan. Setelah pengecoran dimasukkan ke dalam tungku, suhu harus disamakan selama 1 ~ 1,5 jam dan kemudian dipanaskan untuk membuat pengecoran perlahan memanas. Tingkat pemanasan pada tahap suhu rendah (di bawah 650 derajat) adalah kunci untuk retak. Umumnya, laju pemanasan coran yang lebih kompleks tidak boleh melebihi 50 derajat / jam, jika tidak, coran mudah retak.

2. Bagaimana cara melakukan perlakuan panas pada baja mangan tinggi?

1). Tujuan Solusi Perlakuan Panas untuk Pengecoran Baja Mangan Tinggi Tahan Aus:

Ini dapat menghilangkan karbida dalam butiran dan pada batas butir dalam struktur cor, mendapatkan struktur austenit fase tunggal, meningkatkan kekuatan dan ketangguhan baja mangan tinggi, dan memperluas cakupan aplikasinya. Untuk menghilangkan karbida dalam struktur cornya, baja harus dipanaskan hingga di atas 1040 derajat dan tetap hangat untuk jangka waktu yang tepat untuk membuat larutan karbidanya benar-benar padat dalam austenit fase tunggal, dan kemudian didinginkan dengan cepat untuk mendapatkan padatan austenit. struktur solusi. Perlakuan panas solusi ini juga disebut perawatan ketangguhan air.

Ada banyak karbida yang diendapkan dalam struktur cetakan baja mangan tinggi tahan aus yang dikeraskan dengan air, sehingga ketangguhannya rendah dan mudah patah saat digunakan.

SEBUAH). Suhu perawatan ketangguhan air:

Suhu ketangguhan air tergantung pada komposisi baja mangan tinggi. Umumnya, baja mangan tinggi dengan kandungan karbon tinggi atau kandungan paduan tinggi pada 1050 ~ 1100 derajat harus mengambil batas atas suhu ketangguhan air, seperti baja ZGMn13 dan baja GXl20Mn17. Namun, suhu ketangguhan air yang terlalu tinggi akan menyebabkan dekarburisasi yang parah pada permukaan pengecoran, dan mendorong pertumbuhan butiran baja mangan tinggi yang cepat, yang akan mempengaruhi kinerja servis baja mangan tinggi.

B). Tingkat pemanasan:

Konduktivitas termal baja mangan tinggi lebih buruk daripada baja karbon biasa. Coran baja mangan tinggi mengalami tekanan tinggi dan mudah retak selama pemanasan. Oleh karena itu, laju pemanasan harus ditentukan sesuai dengan ketebalan dinding dan bentuk coran. Umumnya, coran sederhana berdinding tipis dapat dipanaskan dengan kecepatan lebih cepat; Coran dinding tebal harus dipanaskan perlahan. Untuk mengurangi deformasi atau retak coran selama pemanasan, proses pengawetan panas sekitar 650 derajat di muka sering digunakan dalam produksi untuk mengurangi perbedaan suhu internal dan eksternal coran dinding tebal, membuat suhu di tungku seragam, dan kemudian dengan cepat naik ke suhu ketangguhan air.

C). Waktu penahanan suhu:

Waktu penahanan terutama tergantung pada ketebalan dinding pengecoran untuk memastikan pembubaran lengkap karbida dalam struktur cetakan dan homogenisasi austenit. Secara umum, waktu pelestarian panas dapat dihitung sesuai dengan pelestarian panas lh dari ketebalan dinding pengecoran 25mm.

D). Pendinginan:

Proses pendinginan memiliki pengaruh besar pada sifat dan struktur mikro coran.

Selama perawatan ketangguhan air, suhu pengecoran sebelum memasuki air harus di atas 950 derajat untuk mencegah karbida dari presipitasi ulang.

Tungku perlakuan panas tipe troli serbaguna untuk perlakuan ketangguhan air baja mangan tinggi. Pendinginan keranjang miring atau gantung otomatis biasanya digunakan untuk pengecoran entri air. Yang pertama mudah menyebabkan deformasi pada bagian besar dan bagian berdinding tipis dengan bentuk yang rumit, dan juga sulit untuk mengeluarkan coran dari kolam setelah pendinginan; Yang terakhir nyaman untuk mengeluarkan pengecoran setelah pendinginan, tetapi konsumsi keranjang gantung besar.

2). Sebagai perlakuan panas limbah cor dari coran baja mangan tinggi yang tahan aus:

Untuk mempersingkat siklus perlakuan panas, karena panas limbah cor dapat digunakan untuk perlakuan ketangguhan air pada baja mangan tinggi. Prosesnya adalah sebagai berikut: pengecoran dikeluarkan dari cetakan pada suhu 1100~1180 derajat. Setelah pelepasan inti dan pembersihan pasir, suhu pengecoran dibiarkan dingin hingga 900~1000 derajat, dan kemudian dimasukkan ke dalam tungku yang dipanaskan hingga l050~1080 derajat untuk pengawetan panas selama 3~5 jam sebelum pendinginan air. Proses perlakuan panas disederhanakan, tetapi operasi produksinya sulit.

3). Perlakuan panas penguatan presipitasi dari coran baja mangan tinggi yang tahan aus:

Tujuan dari perlakuan panas penguatan presipitasi baja mangan tinggi tahan aus adalah untuk mendapatkan sejumlah dan ukuran partikel karbida terdispersi fase kedua dalam baja mangan tinggi dengan metode perlakuan panas berdasarkan penambahan elemen pembentuk karbida yang sesuai (seperti molibdenum, tungsten, vanadium, titanium, niobium dan kromium), memperkuat matriks austenitik dan meningkatkan ketahanan aus baja mangan tinggi. Perlakuan panas semacam ini mahal dan prosesnya rumit.