I. Varför förbättras inte draghållfastheten och hårdheten hos duktila järndelar efter normalisering?
1. Råvaror
Ovalifierad kemisk sammansättning: För högt eller för lågt kol- och kiselinnehåll kommer att påverka den normaliserande effekten. Till exempel, om kolinnehållet är för högt, kommer för mycket grafit att produceras, vilket minskar matrisstyrkan; Om kiselinnehållet är för lågt kommer det inte att gynnas att stärka ferriten och kommer inte effektivt att förbättra styrkan och hårdheten. Dessutom kommer onormalt innehåll i element som mangan, fosfor och svavel också att störa den organisatoriska transformationen under normalisering.
Dålig sfäroidisering eller felaktig ympning: Otillräcklig tillsats av sfäroidisator eller dålig kvalitet kommer att resultera i dålig grafit sfäroidisering, bilda flingor eller maskliknande grafit och reducera mekaniska egenskaper. Felaktigt urval eller användning av ympning kommer också att påverka grafitiseringsprocessen och matrisorganisationen, vilket resulterar i ingen prestationsförbättring efter normalisering.
2. Normaliseringsprocess
Felaktig uppvärmningstemperatur: Om värmetemperaturen är lägre än det normaliserande temperaturområdet, är austenitisering otillräcklig, organisationsomvandling är ofullständig och idealisk trosnot eller pärlig organisation kan inte bildas, och styrka och hårdhet är svåra att förbättra. Om värmetemperaturen är för hög kommer austenitkornen att vara grov, och strukturen som erhålls efter kylning kommer också att vara grov, vilket minskar styrkan och hårdheten.
Otillräcklig hålltid: Om hålltiden är för kort, karbiderna och andra faser i gjutjärn kommer inte att ha tid att helt upplösas och homogenisera, kommer austenitkompositionen att vara ojämn, och strukturen och prestanda kommer att vara ojämn efter kylning, vilket påverkar den totala styrkan och hårdheten.
Olämplig kylhastighet: Om den normaliserande kylhastigheten är för långsam, kommer austeniten att förvandlas till en blandad struktur av ferrit och pärlemor, och pärlitinnehållet är litet och det interlamellära avståndet är stort, vilket resulterar i minskad styrka och hårdhet. Om kylhastigheten är för snabb kan inre stress genereras och till och med sprickor kan dyka upp, vilket inte är gynnsamt för prestationsförbättring.
3. Efterföljande bearbetning
Överdriven bearbetningsbidrag: Om bearbetningsbidraget efter normaliseringen är för stor, kommer ytförstärkande skiktet att tas bort, så att den faktiska uppmätta styrkan och hårdheten inte kan återspegla den verkliga prestanda efter normalisering.
Felaktig härdning: Om temperaturtemperaturen är för hög eller tiden är för lång, kommer troostit- eller pärlitstrukturen som bildas genom att normalisera att överhämras, och karbiderna kommer att aggregeras och växa, vilket resulterar i en minskning av styrka och hårdhet.
Dessutom kan mätfel också leda till illusionen att draghållfastheten och hårdheten inte har ökat. Till exempel, om mätinstrumentet inte är kalibrerat, är mätpositionen olämplig, och provberedningen uppfyller inte kraven, mätresultaten kommer att vara felaktiga.
2. Skäl för deformation av duktila järngjutningar efter normalisering
1. Gjutningsstrukturdesign
Ojämn struktur: Tjockleken för varje del av gjutningen varierar mycket. Under normalisering av uppvärmning och kylning är värmeöverföringshastigheten för den tjocka väggen och den tunna väggen annorlunda, vilket resulterar i ojämn termisk spänning och deformation.
Komplex form: gjutningar med komplexa strukturer som många utsprång, spår och hål begränsar varandra under normaliseringsprocessen, vilket är lätt att deformera.
2. Råmaterialfaktorer
Ojämn organisation: Grafitnodulerna i duktilt järn är ojämnt fördelade och matrisorganisationen är annorlunda. Organisationsomvandlingen av olika områden under normalisering synkroniseras inte, vilket kommer att orsaka deformation.
Påverkan av föroreningselement: Närvaron av föroreningselement såsom fosfor och svavel i råvarorna kommer att minska gjutjärnets höga temperatur och seghet, vilket gör gjutningen mer benägen att deformationer under normalisering.
2. Problem med normaliseringsprocessen
Uppvärmningshastigheten är för snabb: Snabb uppvärmning orsakar en stor temperaturskillnad mellan insidan och utanför gjutningen, och den termiska spänningen ökar kraftigt, vilket överstiger materialets utbytesstyrka, vilket orsakar deformation av gjutningen.
Överdriven hålltid: Överdriven hålltid kommer att få austenitkornen att växa, minska gjutningens höga temperaturstyrka och göra det lättare att deformera under termisk stress.
Ojämn kylning: Under normalisering av kylning är kontakten mellan olika delar av gjutningen och kylmediet annorlunda, och kylhastigheten är annorlunda, vilket resulterar i ojämn krympning och deformation.
2. Furnabelastning och driftsfaktorer
Felaktig mustbelastningsmetod: gjutningen placeras ostadigt och ojämnt i värmeugnen, eller pressas mot varandra, vilket kommer att orsaka ojämn uppvärmning av olika delar och orsaka deformation.
Irrationell användning av fixturer: De använda fixturerna är inte tillräckligt styva eller klämmetoden är olämplig, vilket inte effektivt kan begränsa deformationen av gjutningen under normaliseringsprocessen, eller själva fixturerna påverkas av värmeformation och påverkar gjutningen.
2. Förbehandling av gjutning
Gjutningspänning elimineras inte: den inre stressen som genereras under gjutningsprocessen elimineras inte helt genom åldrande och andra behandlingar, och den överlagras med termisk stress under normalisering, vilket får gjutningen att deformeras.
Ojämnt bearbetningsbidrag: Överdriven och ojämn bearbetningsbidrag kommer att orsaka olika värmekapacitet och värmeavledningsförhållanden i olika delar av gjutningen under normalisering, vilket resulterar i deformation.
3. Skäl till sprickfel i duktila järndelar efter normalisering
1. Gjutningsstruktur och design
Plötslig förändring i väggtjockleken: väggtjockleken på gjutningen förändras för drastiskt. Under normaliseringen producerar korsningen mellan den tjocka väggen och den tunna väggen stor termisk spänning på grund av skillnaden i värmeöverföring. När spänningen överskrider den materialstyrka gränsen kommer sprickor att orsakas.
Stresskoncentration: Det finns strukturer som skarpa hörn, hack och djupa hål i gjutningen. Dessa delar är benägna att stresskoncentration under normalisering och bli sprickkällor.
2. Råmaterialproblem
Överdriven svavelinnehåll: Svavel kommer att minska hårdheten hos duktilt järn, öka sprödheten och göra gjutningen benägen att sprickor under verkan av att normalisera termisk stress.
Dålig sfäroidisering: Dålig kvalitet eller felaktig dos av sfäroidisator kommer att leda till dålig grafit sfäroidiseringseffekt, bilda flingor eller maskliknande grafit, vilket kommer att minska styrkan och segheten hos gjutningen och lätt spricka under normalisering.
3. Normalisering av processfaktorer
Uppvärmningshastigheten är för snabb: för snabb uppvärmningshastighet gör temperaturskillnaden mellan insidan och utanför gjutningen för stor, vilket resulterar i enorm termisk spänning, vilket kan överskrida materialets bärkapacitet och därmed orsaka sprickor.
Kylhastigheten är för snabb: Under normalisering av kylning är kylhastigheten för snabb, vilket kommer att orsaka krympningen av ytan och kärnan i gjutningen är inkonsekventa, och bildar en stor dragspänning, vilket orsakar sprickor, särskilt för högkol- och högkilicens duktila järngjutningar.
Temperering är inte i rätt tid: Om härdning inte är i rätt tid efter normaliseringen, kan den stora inre stressen inuti gjutningen inte elimineras. Under efterföljande placering eller användning kan frisättningen av inre spänningar orsaka sprickor.
4. Problem kvar från gjutningsprocessen
Gjutningsfel: Det finns krympningshålrum, krympningsporositet, porer och andra defekter i gjutningen under gjutningsprocessen. Dessa defekter kommer att bli stresskoncentrationspunkter under normalisering, vilket ger sprickbildning och expansion.
Restspänning: Den återstående spänningen som genererats under gjutningsprocessen är stor och normaliserande processen misslyckas med att effektivt eliminera den. Istället överlagras det med den normaliserande termiska stressen, vilket får gjutningen att spricka.
5. Problem med drift och utrustning
Felaktig belastning: Gjutningarna placeras orimligt i värmeugnen, såsom att kollidera, pressa eller vara för nära värmeelementet, vilket resulterar i ojämn värme, lokal överhettning och sprickor.
Utrustningsfel: Felaktig temperaturkontroll av värmeugnen, överdrivna temperaturfluktuationer eller lokala temperaturavvikelser kommer att göra att gjutning av normaliseringsprocessen kommer ur kontroll och orsakar sprickor.
