I. De ce rezistența la tracțiune și duritatea părților de fier ductile nu se îmbunătățesc după normalizare?
1. Materii prime
Compoziția chimică necalificată: conținutul prea mare sau prea scăzut de carbon și siliciu va afecta efectul de normalizare. De exemplu, dacă conținutul de carbon este prea mare, se va produce prea mult grafit, reducând rezistența matricei; Dacă conținutul de siliciu este prea scăzut, nu va fi propice întărirea feritului și nu va îmbunătăți eficient puterea și duritatea. În plus, conținutul anormal al elementelor precum manganul, fosforul și sulful va interfera, de asemenea, cu transformarea organizațională în timpul normalizării.
Sferoidizare slabă sau inoculare necorespunzătoare: Adăugarea insuficientă de sferoidizator sau de calitate slabă va duce la o sferoidizare a grafitului slab, la formarea de fulg sau grafit asemănător viermilor și reducerea proprietăților mecanice. Selecția necorespunzătoare sau utilizarea inoculanților va afecta, de asemenea, procesul de grafitizare și organizarea matricei, ceea ce duce la îmbunătățirea performanței după normalizare.
2. Procesul de normalizare
Temperatura de încălzire inexactă: Dacă temperatura de încălzire este mai mică decât intervalul de temperatură de normalizare, austenitizarea este insuficientă, transformarea organizațională este incompletă, iar organizarea ideală a troostitei sau a perlelor nu poate fi formată, iar rezistența și duritatea sunt dificil de îmbunătățit. Dacă temperatura de încălzire este prea mare, boabele de austenită vor fi grosiere, iar structura obținută după răcire va fi, de asemenea, grosieră, reducând rezistența și duritatea.
Timp insuficient de deținere: Dacă timpul de deținere este prea scurt, carburile și alte faze din fontă nu vor avea timp să se dizolve și să omogenizeze complet, compoziția austenită va fi inegală, iar structura și performanța vor fi inegale după răcire, afectând rezistența și duritatea generală.
Viteza de răcire necorespunzătoare: Dacă viteza de răcire normalizată este prea lentă, austenita va fi transformată într -o structură mixtă de ferită și perle, iar conținutul de perle este mic, iar distanța interlamelară este mare, ceea ce duce la o rezistență și o duritate redusă. Dacă viteza de răcire este prea rapidă, poate fi generată stresul intern și pot apărea chiar fisuri, ceea ce nu este propice îmbunătățirii performanței.
3. Procesare ulterioară
Indemnizație excesivă de prelucrare: Dacă indemnizația de prelucrare după normalizare este prea mare, stratul de întărire a suprafeței va fi îndepărtat, astfel încât rezistența și duritatea măsurată reală nu pot reflecta performanța adevărată după normalizare.
Temperarea necorespunzătoare: Dacă temperatura de temperare este prea mare sau timpul este prea lung, troostita sau structura de perlită formată prin normalizare va fi supraevaluată, iar carburile se vor agrega și vor crește, ceea ce duce la o scădere a forței și a durității.
În plus, erorile de măsurare pot duce, de asemenea, la iluzia că rezistența la tracțiune și duritatea nu au crescut. De exemplu, dacă instrumentul de măsurare nu este calibrat, poziția de măsurare este necorespunzătoare, iar pregătirea eșantionului nu îndeplinește cerințele, rezultatele măsurării vor fi inexacte.
2. Motivele deformării turnărilor de fier ductil după normalizare
1. Proiectarea structurii de turnare
Structura inegală: grosimea fiecărei părți a turnării variază foarte mult. În timpul normalizării încălzirii și răcirii, viteza de transfer de căldură a peretelui gros și a peretelui subțire este diferită, ceea ce duce la o tensiune termică neuniformă și deformare.
Forma complexă: turnările cu structuri complexe, cum ar fi multe proeminențe, caneluri și găuri se restricționează reciproc în timpul procesului de normalizare, care este ușor de deformat.
2. Factorii de materie primă
Organizare inegală: nodulii de grafit din fier ductil sunt distribuite inegal și organizația matricei este diferită. Transformarea organizației diferitelor zone în timpul normalizării nu este sincronizată, ceea ce va provoca deformare.
Influența elementelor de impuritate: Prezența unor elemente de impuritate, cum ar fi fosforul și sulful în materiile prime, va reduce rezistența la temperatură ridicată și duritatea din fontă, ceea ce face ca turnarea să fie mai predispusă la deformare în timpul normalizării.
2. Probleme cu procesul de normalizare
Viteza de încălzire este prea rapidă: încălzirea rapidă provoacă o diferență mare de temperatură între interiorul și exteriorul turnării, iar tensiunea termică crește brusc, depășind rezistența la randament a materialului, provocând deformarea turnării.
Timpul de reținere excesiv: timpul excesiv de reținere va determina creșterea boabelor austenite, va reduce rezistența la temperatură ridicată a turnării și va face mai ușor deformarea sub tensiune termică.
Răcire neuniformă: în timpul normalizării răcirii, contactul dintre diferite părți ale turnării și mediul de răcire este diferit, iar viteza de răcire este diferită, ceea ce duce la o contracție neuniformă și deformare.
2. Factorii de încărcare și funcționare a cuptorului
Metoda de încărcare necorespunzătoare a cuptorului: turnarea este plasată neegalat și inegal în cuptorul de încălzire sau stoarse unul împotriva celuilalt, ceea ce va provoca încălzirea neuniformă a diferitelor părți și va provoca deformare.
Utilizarea irațională a corpurilor de fixare: corpurile utilizate nu sunt suficient de rigide sau metoda de prindere este necorespunzătoare, ceea ce nu poate restrânge eficient deformarea turnării în timpul procesului de normalizare, sau corpurile în sine sunt afectate de deformarea căldurii și afectează turnarea.
2. Pre-tratamentul turnării
Stresul de turnare nu este eliminat: stresul intern generat în timpul procesului de turnare nu este eliminat pe deplin prin îmbătrânire și alte tratamente și este suprapus cu stresul termic în timpul normalizării, determinând deformarea turnării.
Indemnizație de prelucrare neuniformă: Indemnizația de prelucrare excesivă și neuniformă va provoca o capacitate de căldură diferită și condiții de disipare a căldurii în diferite părți ale turnării în timpul normalizării, ceea ce duce la deformare.
3. Motivele defectelor de fisură în părțile de fier ductilei după normalizare
1. Structura de turnare și design
Schimbarea bruscă a grosimii peretelui: grosimea peretelui a turnării se schimbă prea drastic. În timpul normalizării, joncțiunea dintre peretele gros și peretele subțire produce tensiune termică mare datorită diferenței de transfer de căldură. Când stresul depășește limita de rezistență a materialului, vor fi cauzate fisuri.
Concentrația de stres: Există structuri precum colțurile ascuțite, crestături și găuri adânci în turnare. Aceste părți sunt predispuse la concentrarea de stres în timpul normalizării și devin surse de fisură.
2. Probleme de materii prime
Conținut excesiv de sulf: sulful va reduce duritatea fierului ductil, va crește fragilitatea și va face ca turnarea să fie predispusă la fisuri sub acțiunea normalizării stresului termic.
Sferoidizare slabă: o calitate slabă sau o doză necorespunzătoare de sferoidizator va duce la un efect de sferoidizare grafit deficitar, formând fulg sau grafit asemănător viermilor, ceea ce va reduce rezistența și duritatea turnării și va crăpa ușor în timpul normalizării.
3. Normalizarea factorilor de proces
Viteza de încălzire este prea rapidă: viteza de încălzire prea rapidă face ca diferența de temperatură între interiorul și exteriorul turnării să fie prea mare, rezultând o tensiune termică uriașă, care poate depăși capacitatea de rulment a materialului, provocând astfel fisuri.
Viteza de răcire este prea rapidă: în timpul normalizării răcirii, viteza de răcire este prea rapidă, ceea ce va determina contracția suprafeței și miezul turnării să fie inconsecvente, formând o tensiune mare la tracțiune, provocând fisuri, în special pentru turnările de fier ductile cu carbon ridicat și cu conținut ridicat de silicon.
Temperarea nu este la timp: dacă temperarea nu este la timp după normalizare, stresul intern mare din interiorul turnării nu poate fi eliminat. În timpul plasării sau utilizării ulterioare, eliberarea de stres intern poate provoca fisuri.
4. Probleme rămase din procesul de turnare
Defecte de turnare: Există cavități de contracție, porozitate de contracție, pori și alte defecte în turnare în timpul procesului de turnare. Aceste defecte vor deveni puncte de concentrare a stresului în timpul normalizării, determinând formarea și expansiunea fisurilor.
Stresul rezidual: Stresul rezidual generat în timpul procesului de turnare este mare, iar procesul de normalizare nu reușește să -l elimine eficient. În schimb, este suprapus cu tensiunea termică normalizată, ceea ce face ca turnarea să se crape.
5. Probleme de funcționare și echipament
Încărcare necorespunzătoare: turnările sunt plasate în mod nejustificat în cuptorul de încălzire, cum ar fi ciocnirea, stoarcerea sau a fi prea aproape de elementul de încălzire, ceea ce duce la încălzire neuniformă, supraîncălzire locală și fisuri.
Eșecul echipamentului: controlul inexact al temperaturii cuptorului de încălzire, fluctuațiile excesive ale temperaturii sau anomaliile locale ale temperaturii vor determina procesul de normalizare a turnării să iasă de sub control și să provoace fisuri.
