1. Design der Gussstruktur
Strukturelle Probleme wie ein zu großer Unterschied in der Wandstärke, ein falscher Wandstärkenübergang und ein zu kleiner Übergang der Gusskehle sind anfällig für Risse. Daher sollte das Gussdesign eng mit dem Gussprozess verknüpft werden, um unangemessene Gussdesigns so weit wie möglich zu vermeiden. Beispielsweise kann der „+“-Abschnitt in einen „T“-Abschnitt geändert werden, um die Spannungskonzentration zu reduzieren.
2. Optimierung des Gießprozesses
Beim Gießprozess ist die Ausbeute der Form entscheidend. Eine unangemessene Konstruktion des Sandkastens, wie z. B. Kastenrippen, die das Schrumpfen behindern, kann zu Rissen führen. Daher sollten die Kastenrippen einen gewissen Abstand zum Gussteil und zum Steigrohr haben.
Bei unsachgemäßer Gestaltung des Gießsystems, bei mehreren verteilt eingebrachten Anschnitten kommt es häufig zu Rissen an der Verbindung mit dem Anguss, da das Schrumpfen des Gussstücks behindert wird. Das Steigrohr sollte zur Schrumpfungskompensation eingestellt werden, insbesondere am Einlauf des Gussteils, das aufgrund der hohen lokalen Temperatur als letztes erstarrt und aufgrund unzureichender Schrumpfungskompensation anfällig für Risse ist.
Das Prinzip der Steigrohreinstellung besteht darin, keine gewöhnlichen oberen Steigrohre zu verwenden, da beim Schneiden des Steigrohrs mit einer Acetylenflamme leicht Risse entstehen können. Am besten verwenden Sie seitliche Setzstufen und leicht zu schneidende Setzstufen, wobei die Setzstufen in der Regel mit einem Hammer abgeschlagen werden.
3. Kontrolle der Materialzusammensetzung
Bei Stählen mit hohem Mangangehalt haben Kohlenstoff und Phosphor den größten Einfluss auf die Rissbildung. Je höher der Kohlenstoffgehalt, desto leichter kann es zu Rissen im Gussstück kommen. Daher sollte der Kohlenstoff- und Phosphorgehalt in der Stahlschmelze streng kontrolliert werden. Eine kleine Menge Sulfid verbleibt als nichtmetallische Einschlüsse im Stahl, was kaum Auswirkungen auf die Leistung des Stahls hat und daher vernachlässigt werden kann. Wenn der Phosphorgehalt über 0,06 % liegt, sinkt die Duktilität stark, was leicht zu Heißrissen im Gussstück führen kann. Daher muss der Phosphorgehalt bei der Herstellung streng kontrolliert werden. Kohlenstoff und Mangan sind die Hauptbestandteile von Stahl mit hohem Mangangehalt. Unter normalen Umständen ist die metallografische Struktur von Stahl mit hohem Mangangehalt eine einzelne Austenitphase. Bei niedrigem Kohlenstoffgehalt bildet sich leicht Martensit. Wenn der Kohlenstoffgehalt hoch ist, kann die Ausfällung von Karbiden im Wasserhärtungszustand nicht vermieden werden, und auch die Leistung des Stahls wird reduziert. Ein höherer Kohlenstoffgehalt erhöht die Streckgrenze, verringert jedoch die Duktilität. Daher sollte der Kohlenstoffgehalt von Stahl mit hohem Mangangehalt so weit wie möglich im mittleren und unteren Bereich liegen und gleichzeitig die Leistung gewährleisten.
Auch die Reduktionsraffinierung von geschmolzenem Stahl ist sehr wichtig. Während des Schmelzprozesses von Stahl mit hohem Mangangehalt sollte die Summe von FeO+MnO in der Schlacke streng kontrolliert werden und nicht mehr als 1,2 % betragen, um die Zunahme von FeO+MnO in der Stahlschmelze und Ausfällungen an der Korngrenze nach der Erstarrung zu verhindern. und den Stahl spröde machen.
4. Temperaturkontrolle beim Ausgießen und Auspacken
Die Kontrolle der Gießtemperatur ist eine wirksame Maßnahme zur Vermeidung von Rissen. Mit steigender Gießtemperatur nimmt die Schrumpfspannung des Gussstücks zu, die Körner werden grober und die säulenförmigen Kristalle werden ernst, was die Festigkeit des Stahls stark schwächt.
Gussteile aus hochmanganhaltigem Stahl sollten nicht im glühenden Zustand verpackt werden, um Risse zu vermeiden, die durch plötzliches Abkühlen der Gussteile an der Luft verursacht werden. Sie sollten in der Form langsam abgekühlt werden und bei komplexen Gussstücken sollten sie erst verpackt werden, wenn die Temperatur auf etwa 200 Grad sinkt.
5. Reparaturschweißen Durch Reparaturschweißen können Fehler in Gussprodukten wirksam beseitigt werden.Gleichzeitig ist die Wahrscheinlichkeit von Rissen im Reparaturschweißstadium relativ hoch. Um die Produktqualität sicherzustellen, müssen beim Reparaturschweißen folgende Punkte beachtet werden: (1) Vor dem Reparaturschweißen ist kein Vorwärmen erforderlich. Das erneute Erhitzen auf eine niedrigere Temperatur kann dazu führen, dass sich Karbide entlang der Korngrenzen und Kristallebenen ausscheiden, wodurch die Versprödung erneut auftritt und die Wahrscheinlichkeit von Rissen steigt. (2) Versuchen Sie beim Entfernen von Defekten, auf Kohlelichtbogen-Fugenhobeln und Brennschneiden zu verzichten. Am besten verwenden Sie Windschaufeln und Schleifscheiben. (3) Es ist unmöglich, durch Schweißen an Manganstahlteilen, die nicht mit Wasserhärtung behandelt wurden, zufriedenstellende Ergebnisse zu erzielen. (4) Der zu reparierende Bereich sollte glatt, frei von Öl und Rost sein und entsprechende Rillen sollten gemäß den Anforderungen des Schweißreparaturprozesses repariert werden. (5) Die Zusammensetzung des Reparaturschweißdrahts sollte der des Grundmaterials ähneln. Es können auch Schweißstäbe aus Edelstahl verwendet werden. Unabhängig davon, welcher Schweißdraht verwendet wird, sollte der Kohlenstoffgehalt jedoch relativ niedrig sein, damit die Karbidausscheidung beim Reparaturschweißen reduziert werden kann. 2. Wärmebehandlungsprozess von Stahl mit hohem Mangangehalt
1. Wasserhärtebehandlung Die Wasserhärtebehandlung ist eine wirksame Methode, um Karbide in den Kristallen und an den Korngrenzen in der Gussstruktur von Stahl mit hohem Mangangehalt zu entfernen, eine einphasige Austenitstruktur zu erhalten und so die Festigkeit und Zähigkeit von Stahl mit hohem Mangangehalt zu verbessern Stahl. Diese Behandlung erfordert das Erhitzen des Stahls auf über 1040 Grad und das Warmhalten für eine angemessene Zeit, damit seine Karbide vollständig im einphasigen Austenit aufgelöst werden, und dann schnell abgekühlt, um die Austenit-Mischkristallstruktur zu erhalten.
Die Wasserhärtetemperatur hängt von der Zusammensetzung des Hochmanganstahls ab und liegt normalerweise zwischen 1050 und 1100 Grad. Eine zu hohe Wasserhärtetemperatur führt jedoch zu einer starken Entkohlung der Oberfläche des Gussstücks und fördert das schnelle Wachstum der Körner von Stahl mit hohem Mangangehalt, was sich negativ auf die Leistung von Stahl mit hohem Mangangehalt auswirkt.
Gussteile aus hochmanganhaltigem Stahl weisen große Spannungen auf und neigen beim Erhitzen zu Rissen. Daher sollte die Aufheizrate entsprechend der Wandstärke und Form des Gussstücks bestimmt werden. Im Allgemeinen können dünnwandige einfache Gussteile schneller erhitzt werden; Dickwandige Gussteile sollten langsam erhitzt werden. Um die Verformung oder Rissbildung von Gussteilen während des Erhitzens zu verringern, wird bei der Produktion häufig ein Vorwärmprozess von etwa 650 Grad eingesetzt, um den Temperaturunterschied zwischen der Innen- und Außenseite dickwandiger Gussteile zu verringern und die Temperatur im Ofen gleichmäßig zu halten und dann schnell auf die Wasserhärtetemperatur ansteigen.
2. Abschrecken Durch Abschrecken kann Manganstahl hervorragende mechanische Eigenschaften wie hohe Härte, hohe Festigkeit und hohe Zähigkeit erhalten. Beim Abschrecken sollte auf die Kontrolle der Heiztemperatur geachtet werden, um Überhitzung und Kornvergröberung zu vermeiden. Darüber hinaus sollte auch die Abkühlgeschwindigkeit kontrolliert werden, um eine zu schnelle Abkühlung und eine instabile metallografische Struktur zu vermeiden. 3. Anlassen Beim Anlassen handelt es sich um die Sprödigkeit, die nach dem Abschrecken entsteht. Die Anlasstemperatur wird im Allgemeinen zwischen 400-600 Grad kontrolliert, was die Zähigkeit und Plastizität des Materials verbessern und dadurch die Härte und Festigkeit des Materials verringern kann. 4. Normalisieren Normalisieren ist eine relativ lang anhaltende Wärmebehandlungsmethode, die die Härte und Festigkeit von Stahl mit hohem Mangangehalt verbessern und auch dazu führen kann, dass Stahl mit hohem Mangangehalt eine gute Schweiß- und Bearbeitbarkeit erhält. Im Vergleich zum Abschrecken sind jedoch seine Verschleißfestigkeit und Schlagfestigkeit geringfügig schlechter. 3. Auswahl der Wärmebehandlungsmethoden für Hochmanganstahl Je nach Prozessanforderungen und Einsatzszenarien können wir verschiedene Wärmebehandlungsmethoden wählen. Beispielsweise kann für Teile mit hoher Härte und hohen Festigkeitsanforderungen Abschrecken + Anlassen gewählt werden; Wenn es als Formmaterial benötigt wird, kann Normalisieren plus Abschrecken in Betracht gezogen werden. und an Orten mit hohen Anforderungen an Schlagfestigkeit und Verschleißfestigkeit kann Abschrecken eingesetzt werden; Wenn ein Gleichgewicht zwischen Härte und Zähigkeit erforderlich ist, kann Anlassen gewählt werden. Schlussfolgerung Die Rissverhinderung und Wärmebehandlung von Stahl mit hohem Mangangehalt umfasst viele Aspekte, wie z. B. die Gestaltung der Gussstruktur, die Optimierung des Gussprozesses, die Kontrolle der Materialzusammensetzung, die Kontrolle der Gieß- und Auspacktemperatur und den Wärmebehandlungsprozess. Durch die umfassende Anwendung dieser Maßnahmen kann die Qualität und Leistung von Gussteilen aus hochmanganhaltigem Stahl sichergestellt werden, um den Verwendungsanforderungen gerecht zu werden.
