I. Zakaj se natezna trdnost in trdota duktilnih železnih delov po normalizaciji ne izboljšata?
1. surovine
Nekvalificirana kemična sestava: Previsoka ali prenizka vsebnost ogljika in silicija bo vplivala na normalizacijski učinek. Na primer, če je vsebnost ogljika previsoka, bo izdelana preveč grafita, kar zmanjšuje trdnost matrice; Če je vsebnost silicija prenizka, ne bo pripomogla k krepitvi ferita in ne bo učinkovito izboljšala moči in trdote. Poleg tega bodo nenormalne vsebine elementov, kot so mangan, fosfor in žveplo, tudi ovirale organizacijsko transformacijo med normalizacijo.
Slaba sferoidizacija ali nepravilna inokulacija: nezadostno dodajanje sferoidizatorja ali slabe kakovosti bo povzročilo slabo grafitno sferoidizacijo, oblikovanje kosmičev ali črvov podobno grafit in zmanjšanje mehanskih lastnosti. Nepravilna izbira ali uporaba inokulantov bo vplivala tudi na proces grafizacije in organizacijo matrice, kar ne bo povzročilo izboljšanja uspešnosti po normalizaciji.
2. Normalizacijski postopek
Netočna temperatura segrevanja: Če je temperatura segrevanja nižja od normalnega temperaturnega območja, je austenizacija nezadostna, organizacijska transformacija je nepopolna, idealne organizacije Troistite ali Pearlita pa ni mogoče oblikovati, moči in trdote pa je težko izboljšati. Če je ogrevalna temperatura previsoka, bodo zrna z avstenitom groba, struktura, pridobljena po hlajenju, pa bo tudi groba, kar bo zmanjšalo moč in trdoto.
Nezadostni čas zadrževanja: Če je čas zadrževanja prekratka, karbidi in druge faze v litem železu ne bodo imeli časa za popolno raztopitev in homogenizacijo, austenitna sestava bo neenakomerna, struktura in zmogljivost pa bosta po ohlajanju neenakomerni, ki vplivajo na splošno moč in trdoto.
Neprimerna hitrost hlajenja: Če je normalizirajoča hitrost hlajenja prepočasna, se bo avstenit spremenil v mešano strukturo ferita in bisera, vsebnost bisera pa je majhna, razmik medsebojne in interlamelarne razmike pa velike, kar ima za posledico zmanjšano moč in trdoto. Če je hitrost hlajenja prehitra, se lahko ustvari notranji stres in se lahko pojavijo celo razpoke, kar ne pripomore k izboljšanju uspešnosti.
3. Naknadna obdelava
Prekomerni dodatek za obdelavo: Če je dodatek za obdelavo po normalizaciji prevelik, bo površinska krepitvena plast odstranjena, tako da dejanska izmerjena trdnost in trdota ne moreta odražati resnične zmogljivosti po normalizaciji.
Nepravilno kaljenje: Če je temperatura kaljenja previsoka ali je čas predolg, bo struktura troostita ali bisera, ki nastane z normalizacijo, pretirana, karbidi pa se bodo združili in rasli, kar bo povzročilo zmanjšanje trdnosti in trdote.
Poleg tega lahko merilne napake privedejo tudi do iluzije, da se natezna trdnost in trdota nista povečala. Na primer, če merilni instrument ni kalibriran, je merilni položaj nepravilen, priprava vzorca pa ne ustreza zahtevam, bodo rezultati merjenja netočni.
2. Razlogi za deformacijo duktilnih litin železa po normalizaciji
1. oblikovanje strukture litine
Neenakomerna struktura: Debelina vsakega dela vlivanja se močno razlikuje. Med normalizacijo ogrevanja in hlajenja je hitrost prenosa toplote debele stene in tanka stena različna, kar ima za posledico neenakomerni toplotni stres in deformacijo.
Kompleksna oblika: Vlitki s kompleksnimi strukturami, kot so številne izrastke, utori in luknje, se med normalizacijskim postopkom omejujejo, kar je enostavno deformirati.
2. faktorji surovin
Neenakomerna organizacija: Grafitni vozliči v duktilnem železu so neenakomerno porazdeljeni in matrična organizacija je drugačna. Organizacijska preobrazba različnih področij med normalizacijo ni sinhronizirana, kar bo povzročilo deformacijo.
Vpliv elementov nečistoč: Prisotnost nečistočih elementov, kot sta fosfor in žveplo v surovinah, bo zmanjšala visoko temperaturno trdnost in žilavost litega železa, zaradi česar se bo vlivanje med normalizacijo bolj nagnjeno k deformaciji.
2. Težave z normalizacijo procesa
Hitrost ogrevanja je prehitra: hitro ogrevanje povzroči veliko temperaturno razliko med notranjostjo in zunaj litine, toplotni stres pa se močno poveča, kar presega moč donosa materiala, kar povzroči deformacijo vlivanja.
Prekomerni čas zadrževanja: Prekomerni čas zadrževanja bo povzročil rast avstenitnih zrn, zmanjšal visoko temperaturno trdnost vlivanja in olajšal deformiranje pod toplotnim stresom.
Neenakomerno hlajenje: Med normalizacijo hlajenja je stik med različnimi deli vlivanja in hladilnim medijem drugačen, hitrost hlajenja pa je drugačna, kar ima za posledico neenakomerno krčenje in deformacijo.
2. faktorji nalaganja in obratovanja peči
Nepravilna metoda nalaganja peči: Vlivanje je nestabilno in neenakomerno nameščeno v ogrevalni peči ali stisnjeno drug drugemu, kar bo povzročilo neenakomerno ogrevanje različnih delov in povzročilo deformacijo.
Iracionalna uporaba napeljav: Uporabljene napeljave niso dovolj toge ali je metoda vpenjanja neprimerna, kar ne more učinkovito omejiti deformacije lita med normalizacijskim postopkom, ali na same napeljave vplivajo toplotna deformacija in vplivajo na vlivanje.
2. predhodno obdelavo ulitkov
Stres vlivanja se ne odpravi: notranji stres, ustvarjen med postopkom vlivanja, se ne odpravlja v celoti s staranjem in drugimi zdravljenjem, med normalizacijo pa je nameščen s toplotnim stresom, zaradi česar se vlivanje deformira.
Neenakomerni dodatek za obdelavo: Prekomerni in neenakomerni dodatek za obdelavo bo med normalizacijo povzročil različne toplotne zmogljivosti in pogoje odvajanja toplote v različnih delih litja, kar ima za posledico deformacijo.
3. Razlogi za okvare razpok v duktilnih železnih delih po normalizaciji
1. struktura in zasnova igranja
Nenadna sprememba debeline stene: debelina stene vlivanja se preveč drastično spreminja. Med normalizacijo stičišče med debelo steno in tanko steno povzroči velik toplotni stres zaradi razlike v prenosu toplote. Ko stres presega mejo trdnosti materiala, bodo nastale razpoke.
Koncentracija napetosti: pri vlivanju obstajajo strukture, kot so ostri vogali, zareze in globoke luknje. Ti deli so nagnjeni k koncentraciji stresa med normalizacijo in postanejo viri razpok.
2. Težave s surovino
Prekomerna vsebnost žvepla: žveplo bo zmanjšala žilavost duktilnega železa, povečala krhlost in naredili vlivanje nagnjeno k razpokom pod delovanjem normalizacije toplotnega stresa.
Slaba sferoidizacija: Slaba kakovost ali nepravilno odmerjanje sferoidizatorja bo privedla do slabega učinka grafitnega sferoidizacije, ki bo tvorila kosmič ali črvič, ki bo zmanjšala moč in žilavost vlivanja in zlahka razpokala med normalizacijo.
3. Normalizacija procesnih faktorjev
Hitrost ogrevanja je prehitra: prehitro hitrost ogrevanja naredi temperaturno razliko med notranjostjo in zunanjo stranjo prevelike, kar ima za posledico velik toplotni stres, ki lahko presega nosilnost materiala in tako povzroči razpoke.
Hitrost hlajenja je prehitra: med normalizacijo hlajenja je hitrost hlajenja prehitra, kar bo povzročilo krčenje površine in jedro litja neskladno, kar tvori velik natezni stres, kar povzroča razpoke, zlasti za duktilne litine z visoko ogljikovo in visoko-silikino.
Kaljenje ni pravočasno: če kalje po normalizaciji ni pravočasno, velikega notranjega stresa znotraj lita ni mogoče odpraviti. Med nadaljnjo namestitvijo ali uporabo lahko sproščanje notranjega stresa povzroči razpoke.
4. Težave, ki ostanejo od postopka kastinga
Napake v vlivanju: Med vlivanjem med postopkom vlivanja so v katoniranju krčenje, pore in druge okvare. Te napake bodo med normalizacijo postale točke koncentracije stresa, kar bo spodbudilo oblikovanje razpok in širitev.
Preostali stres: Preostali stres, ustvarjen med postopkom vlivanja, je velik, postopek normalizacije pa ga ne učinkovito odpravi. Namesto tega je nameščen z normalizacijskim toplotnim stresom, zaradi česar se vlivanje poči.
5. Težave z delovanjem in opremo
Nepravilna obremenitev: Vlitki so nerazumno nameščeni v ogrevalni peči, kot so trčenje, stiskanje ali preblizu ogrevalnega elementa, kar ima za posledico neenakomerno ogrevanje, lokalno pregrevanje in razpoke.
ODGOVOR OPREMA: Napačen temperaturni nadzor ogrevalne peči, prekomerna nihanja temperature ali lokalne temperaturne nepravilnosti bodo povzročili, da bo postopek normalizacije vlivanja izstopil iz nadzora in povzročil razpoke.