I. Tại sao độ bền kéo và độ cứng của các bộ phận sắt dễ uốn không được cải thiện sau khi bình thường hóa?
1. Nguyên liệu thô
Thành phần hóa học không đủ tiêu chuẩn: Hàm lượng carbon và silicon quá cao hoặc quá thấp sẽ ảnh hưởng đến hiệu ứng bình thường hóa. Ví dụ, nếu hàm lượng carbon quá cao, quá nhiều than chì sẽ được tạo ra, làm giảm cường độ ma trận; Nếu hàm lượng silicon quá thấp, nó sẽ không có lợi cho việc tăng cường ferrite và sẽ không cải thiện hiệu quả sức mạnh và độ cứng. Ngoài ra, nội dung bất thường của các yếu tố như mangan, phốt pho và lưu huỳnh cũng sẽ can thiệp vào việc chuyển đổi tổ chức trong quá trình bình thường hóa.
Hình cầu kém hoặc tiêm chủng không đúng cách: Việc bổ sung không đủ chất lượng hình cầu hoặc chất lượng kém sẽ dẫn đến hình cầu than chì kém, hình thành vảy hoặc than chì giống như sâu và giảm tính chất cơ học. Lựa chọn hoặc sử dụng không đúng cách cũng sẽ ảnh hưởng đến quá trình graphitization và tổ chức ma trận, dẫn đến không cải thiện hiệu suất sau khi bình thường hóa.
2. Quá trình bình thường hóa
Nhiệt độ gia nhiệt không chính xác: Nếu nhiệt độ gia nhiệt thấp hơn phạm vi nhiệt độ chuẩn hóa, việc austenitization không đủ, biến đổi tổ chức không đầy đủ, và tổ chức troostite hoặc ngọc trai lý tưởng không thể được hình thành, và sức mạnh và độ cứng rất khó để cải thiện. Nếu nhiệt độ gia nhiệt quá cao, các hạt austenite sẽ thô và cấu trúc thu được sau khi làm mát cũng sẽ là thô, làm giảm độ bền và độ cứng.
Thời gian giữ không đủ: Nếu thời gian giữ quá ngắn, các cacbua và các pha khác trong gang sẽ không có thời gian để hòa tan và đồng nhất hoàn toàn, thành phần austenite sẽ không đồng đều, và cấu trúc và hiệu suất sẽ không đồng đều sau khi làm mát, ảnh hưởng đến sức mạnh và độ cứng tổng thể.
Tốc độ làm mát không phù hợp: Nếu tốc độ làm mát bình thường hóa quá chậm, austenite sẽ được chuyển thành một cấu trúc hỗn hợp của ferrite và ngọc trai, và hàm lượng ngọc trai nhỏ và khoảng cách giữa các cấp độ lớn, dẫn đến giảm cường độ và độ cứng. Nếu tốc độ làm mát quá nhanh, căng thẳng bên trong có thể được tạo ra và thậm chí các vết nứt có thể xuất hiện, điều này không có lợi cho việc cải thiện hiệu suất.
3. Xử lý tiếp theo
Trợ cấp gia công quá mức: Nếu trợ cấp gia công sau khi bình thường hóa quá lớn, lớp tăng cường bề mặt sẽ được loại bỏ, do đó độ bền và độ cứng đo được thực tế không thể phản ánh hiệu suất thực sự sau khi bình thường hóa.
Nội tiết không đúng cách: Nếu nhiệt độ ủ quá cao hoặc thời gian quá dài, cấu trúc troostite hoặc ngọc trai được hình thành bằng cách bình thường hóa sẽ quá nóng tính, và các cacbua sẽ kết hợp và phát triển, dẫn đến giảm cường độ và độ cứng.
Ngoài ra, các lỗi đo lường cũng có thể dẫn đến ảo tưởng rằng độ bền kéo và độ cứng không tăng. Ví dụ, nếu dụng cụ đo không được hiệu chuẩn, vị trí đo là không đúng và việc chuẩn bị mẫu không đáp ứng các yêu cầu, kết quả đo sẽ không chính xác.
2
1. Thiết kế cấu trúc đúc
Cấu trúc không đồng đều: Độ dày của mỗi phần của đúc thay đổi rất nhiều. Trong quá trình bình thường hóa sưởi ấm và làm mát, tốc độ truyền nhiệt của thành dày và bức tường mỏng là khác nhau, dẫn đến ứng suất nhiệt và biến dạng không đều.
Hình dạng phức tạp: Các vật đúc với các cấu trúc phức tạp như nhiều phần nhô ra, rãnh và lỗ hổng hạn chế lẫn nhau trong quá trình chuẩn hóa, dễ biến dạng.
2. Các yếu tố nguyên liệu thô
Tổ chức không đồng đều: Các nốt than chì trong sắt dẻo được phân phối không đồng đều và tổ chức ma trận là khác nhau. Việc chuyển đổi tổ chức của các khu vực khác nhau trong quá trình bình thường hóa không được đồng bộ hóa, điều này sẽ gây ra biến dạng.
Ảnh hưởng của các yếu tố tạp chất: Sự hiện diện của các yếu tố tạp chất như phốt pho và lưu huỳnh trong nguyên liệu thô sẽ làm giảm cường độ nhiệt độ cao và độ bền của gang, khiến cho việc đúc dễ bị biến dạng hơn trong khi bình thường hóa.
2. Vấn đề với quá trình bình thường hóa
Tốc độ sưởi ấm quá nhanh: Làm nóng nhanh gây ra chênh lệch nhiệt độ lớn giữa bên trong và bên ngoài đúc, và ứng suất nhiệt tăng mạnh, vượt quá cường độ năng suất của vật liệu, gây biến dạng của đúc.
Thời gian giữ quá mức: Thời gian giữ quá mức sẽ khiến các hạt austenite tăng lên, giảm cường độ nhiệt độ cao của việc đúc và giúp dễ dàng biến dạng dưới căng thẳng nhiệt.
Làm mát không đồng đều: Trong quá trình làm mát bình thường hóa, sự tiếp xúc giữa các phần khác nhau của đúc và môi trường làm mát là khác nhau, và tốc độ làm mát là khác nhau, dẫn đến co rút và biến dạng không đồng đều.
2. Các yếu tố hoạt động và tải lò
Phương pháp tải lò không phù hợp: Việc đúc được đặt không ổn định và không đồng đều trong lò sưởi, hoặc ép nhau, điều này sẽ gây ra sự nóng lên không đồng đều của các bộ phận khác nhau và gây biến dạng.
Việc sử dụng không hợp lý đồ đạc: Các đồ đạc được sử dụng không đủ cứng hoặc phương pháp kẹp là không phù hợp, điều này không thể hạn chế hiệu quả sự biến dạng của quá trình đúc trong quá trình chuẩn hóa hoặc bản thân đồ đạc bị ảnh hưởng bởi biến dạng nhiệt và ảnh hưởng đến việc đúc.
2. Tiền xử lý đúc
Căng thẳng đúc không được loại bỏ: căng thẳng bên trong được tạo ra trong quá trình đúc không được loại bỏ hoàn toàn thông qua lão hóa và các phương pháp điều trị khác, và nó được đặt chồng lên do căng thẳng nhiệt trong quá trình bình thường hóa, khiến việc đúc biến dạng.
Trợ cấp gia công không đồng đều: Phụ cấp gia công quá mức và không đồng đều sẽ gây ra khả năng nhiệt và điều kiện tản nhiệt khác nhau ở các phần khác nhau của đúc trong quá trình bình thường hóa, dẫn đến biến dạng.
3
1. Cấu trúc và thiết kế đúc
Sự thay đổi đột ngột về độ dày tường: Độ dày tường của việc đúc thay đổi quá mạnh. Trong quá trình bình thường hóa, điểm nối giữa thành dày và bức tường mỏng tạo ra ứng suất nhiệt lớn do sự khác biệt trong truyền nhiệt. Khi ứng suất vượt quá giới hạn sức mạnh vật chất, các vết nứt sẽ được gây ra.
Nồng độ căng thẳng: Có các cấu trúc như góc nhọn, rãnh và lỗ sâu trong đúc. Những phần này dễ bị tập trung căng thẳng trong quá trình bình thường hóa và trở thành nguồn vết nứt.
2. Vấn đề nguyên liệu thô
Hàm lượng lưu huỳnh quá mức: Lưu huỳnh sẽ làm giảm độ dẻo dai của sắt dẻo, tăng độ giòn và làm cho việc đúc dễ bị các vết nứt dưới tác động bình thường hóa ứng suất nhiệt.
Hình cầu kém: Liều lượng chất lượng kém hoặc không phù hợp của bộ lọc hình cầu sẽ dẫn đến hiệu ứng hình cầu than chì kém, hình thành vảy hoặc than chì giống như sâu, sẽ làm giảm sức mạnh và độ dẻo dai của đúc và dễ dàng bị nứt trong khi bình thường hóa.
3. Các yếu tố quy trình bình thường hóa
Tốc độ sưởi ấm quá nhanh: Tốc độ làm nóng quá nhanh làm cho chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài quá trình đúc quá lớn, dẫn đến ứng suất nhiệt rất lớn, có thể vượt quá khả năng chịu lực của vật liệu, do đó gây ra vết nứt.
Tốc độ làm mát quá nhanh: Trong quá trình làm mát bình thường hóa, tốc độ làm mát quá nhanh, điều này sẽ gây ra sự co ngót của bề mặt và lõi của đúc không nhất quán, tạo thành một ứng suất kéo lớn, gây ra các vết nứt, đặc biệt là đối với vật đúc sắt cao và nacbon cao.
Nhiệt độ không kịp thời: nếu ủ không kịp thời sau khi bình thường hóa, ứng suất bên trong lớn bên trong quá trình đúc không thể được loại bỏ. Trong quá trình đặt hoặc sử dụng tiếp theo, việc giải phóng căng thẳng bên trong có thể gây ra vết nứt.
4. Các vấn đề còn lại từ quá trình đúc
Khiếm khuyết đúc: Có các khoang co ngót, độ xốp co ngót, lỗ chân lông và các khiếm khuyết khác trong quá trình đúc trong quá trình đúc. Những khiếm khuyết này sẽ trở thành điểm tập trung căng thẳng trong quá trình bình thường hóa, thúc đẩy sự hình thành và mở rộng vết nứt.
Ứng suất dư: Ứng suất dư được tạo ra trong quá trình đúc là lớn và quá trình chuẩn hóa không thể loại bỏ hiệu quả nó. Thay vào đó, nó được đặt chồng lên với ứng suất nhiệt bình thường hóa, khiến việc đúc bị nứt.
5. Các vấn đề về vận hành và thiết bị
Tải không đúng cách: Các vật đúc được đặt một cách vô lý trong lò sưởi, chẳng hạn như va chạm, vắt hoặc quá gần với yếu tố sưởi ấm, dẫn đến sưởi ấm không đều, quá nóng cục bộ và vết nứt.
Thất bại của thiết bị: Kiểm soát nhiệt độ không chính xác của lò sưởi, dao động nhiệt độ quá mức hoặc bất thường nhiệt độ cục bộ sẽ khiến quá trình bình thường hóa vượt khỏi tầm kiểm soát và gây ra vết nứt.
