การประยุกต์ใช้เหล็กดัดในรางความเร็วสูง
2024-12-23 12:06:51 ฮิต：0
I. การประยุกต์ใช้เหล็กดัดในรางความเร็วสูง
การหล่อเหล็กที่มีความแข็งแรงแรงดึงและความแข็งแรงของผลผลิตที่ยอดเยี่ยมความเหนียวแรงกระแทกที่ดีและความเหนียวแตกหักความต้านทานการสึกหรอที่โดดเด่นและความต้านทานการกัดกร่อนรวมถึงความสามารถในการทนต่อแรงและแรงเสียดทานสูงในการผลิตส่วนประกอบรางความเร็วสูง
กล่องเพลาของลำตัวรางความเร็วสูงที่อยู่อาศัยและฝาปิดท้ายของมอเตอร์แรงดึงความเร็วสูงและปลอกกล่องเกียร์และส่วนประกอบเบรกของรถไฟรางความเร็วสูงล้วน แต่มีการหล่อเหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิต่ำ โดยทั่วไปพวกเขาทำจาก QT400 -18AL (-50 ° C, -60 ° C) วัสดุทนต่ออุณหภูมิที่ทนต่ออุณหภูมิต่ำ
ii. มาตรฐานวัสดุสำหรับส่วนประกอบเหล็กดัดความเร็วสูง
QT400 -18AL (-50 ° C, -60 ° C) วัสดุทนต่ออุณหภูมิต่ำความต้องการวัสดุ:
- มาตรฐานวัสดุ: 400 - 18AL
- แรงดึง: ≥ 400 MPa
- ความแข็งแรงของผลผลิต: ≥ 240 MPa
- การยืดตัว: ≥ 18%
- ความแข็ง HBW: 130 - 150
- ค่าผลกระทบอุณหภูมิต่ำ: -50 ° C, -60 ° C
- Impact Energy: 12 j/cm²
- ข้อกำหนดโครงสร้างเมทริกซ์เมทัลโลแกรม:
- อัตรา Spheroidization: สูงกว่า 90%
- จำนวนก้อนกราไฟท์: ≥ 100 ก้อน/mm²
- โครงสร้างเมทริกซ์: เฟอร์ไรต์ 100%
- ขนาดกราไฟท์: เกรด 6 - 7
- ไม่มีฟอสฟอรัสยูเทคติกและคาร์ไบด์
เมทริกซ์เฟอร์ไรต์ 100% เป็นเงื่อนไขหลักในการปรับปรุงค่าผลกระทบอุณหภูมิต่ำของเหล็กดัด แม้แต่ไข่มุก 1% - 2% จะนำไปสู่การลดลงของค่าผลกระทบอุณหภูมิต่ำ สำหรับเหล็กเฟอร์ไรต์ที่มีความเหนียวฟอสฟอรัสต่ำและซิลิคอนต่ำอบรีดเฟอร์ไรต์ฟูลไลไทล์ฟูลมีค่าผลกระทบอุณหภูมิต่ำที่ดีที่สุด
อัตราการทำให้เป็นทรงกลม 90% - 95% เป็นเงื่อนไขที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าค่าผลกระทบอุณหภูมิต่ำ รอยแตกในเหล็กดัดขยายไปตามขอบเขตของปม ยิ่งมีรอยแตกที่น่าจะเกิดขึ้นน้อยลง ดังนั้นยิ่งอัตราการทำให้เป็นทรงกลมสูงขึ้นเท่าไหร่ก็ยิ่งมีประโยชน์มากขึ้นในการปรับปรุงประสิทธิภาพของผลกระทบและความแข็งแรงของความเหนื่อยล้าและการทำงานของโหลดแบบไดนามิกอื่น ๆ
อิทธิพลของจำนวนก้อนกราไฟท์ต่อผลกระทบอุณหภูมิต่ำ: ก้อนกราไฟท์จำนวนน้อยมีประโยชน์ต่อการปรับปรุงขีด จำกัด สูงสุดของประสิทธิภาพการกระแทก ก้อนกราไฟท์จำนวนมากมีประโยชน์ต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพการกระแทกอุณหภูมิต่ำ สำหรับกล่องเพลาของ bogies ที่มีความหนาของผนังหลัก 30 มม., 100 - 200 ก้อน/มม. ²มีความเหมาะสม ฟอสฟอรัสยูเทคติกและคาร์ไบด์ที่ขอบเขตของเมล็ดจะช่วยลดพลังงานการดูดซับแรงกระแทกอุณหภูมิต่ำของเหล็กดัดได้อย่างมีนัยสำคัญ
iii. กระบวนการผลิตกล่องเพลาเหล็กดัดความเร็วสูง
1. ข้อกำหนดสำหรับเหล็กหลอมเหลวดิบ
องค์ประกอบทางเคมีของเหล็กหลอมเหลวดิบก่อนที่จะเกิดปฏิกิริยาทรงกลม:
- C: 3.9% - 3.98%
- SI: 0.65% - 0.75%
- ใน: 0.75% - 0.83%
- MN: ≤ 0.10%
- P: ≤ 0.025%
- S: ≤ 0.015%
- ถ้า: ≤ 0115%
- CR: ≤ 0.015%
- โลหะผสมร่องรอยอื่น ๆ : ≤ 0.01%
ระดับของเนื้อหา SI ส่งผลโดยตรงต่อความต้านทานแรงดึงและค่าผลกระทบ เมื่อลด SI ไม่สามารถตอบสนองความต้องการความแข็งแรงได้วิธีการเพิ่ม NI จะถูกใช้เพื่อแก้ปัญหาความแข็งแรงไม่เพียงพอที่เกิดจากการลด SI (เพิ่ม NI ในแผนนี้)
2. วัตถุดิบ
- Iron Iron: ใช้เหล็กหมูคุณภาพสูงที่จัดทำโดย Tiegu การควบคุมองค์ประกอบการติดตามทั้งหมดในองค์ประกอบทางเคมีของเหล็กหมู≤ 0.10%
- เศษเหล็ก: ใช้เหล็กกล้าเศษคาร์บอน
- เศษเหล็กทั้งหมดจะต้องไม่ผสมกับสิ่งสกปรก โลหะที่ไม่ใช่เหล็กหรือวัสดุต่างประเทศทุกประเภทและจะต้องไม่เกิดสนิมและการกัดกร่อนมากเกินไป
- เนื้อหา P และ S ทั้งคู่ไม่เกิน 0.030%
- สัดส่วนมวลของ CR ไม่เกิน 0.1%
- สัดส่วนมวลของ Cu ไม่เกิน 0.1%
- Carburizer: carburizer กราฟที่มีอุณหภูมิสูง, C ≥ 98.5%, S ≤ 0.1%, N ≤ 0.03
เมื่อกำหนดส่วนผสมจะใช้เหล็กหมูดิบมากขึ้นจะใช้เศษเหล็กน้อยลงและเศษซากกลับมาและการคำนวณจะทำให้ใกล้เคียงกับองค์ประกอบทางเคมีในอุดมคติทำให้มีพื้นที่การปรับจูนเล็กน้อย จุดประสงค์ของการเพิ่มเหล็กหมูดิบมากขึ้นคือเพื่อให้แน่ใจว่าจำนวนแกนกราไฟท์ดั้งเดิมและในเวลาเดียวกันจะลดปริมาณของ carburizer ที่เพิ่มเข้ามาและการเพิ่มกำมะถันที่เกิดจาก carburizer สูตรทั่วไปคือเหล็กหมูดิบคิดเป็น 88% - 92%, เศษเหล็กคิดเป็น 8% - 11%, เฟอร์โรซิลิกอนคิดเป็น 1.7% - 2.0% และคาร์บูไรเซอร์คิดเป็น 0.2% - 0.24%
- ตัวแทน Spheroidizing:
- แบรนด์: Lanthanide Spheroidizing Agent LA - 1
- MG: 6 - 6.5%
- LA: 1.0 - 1.2%
- SI: 43 - 44%
- CA: 2.2 - 2.5%
- BA: 1 - 1.5%
- MGO: <0.5
- ความละเอียด: 5 - 20 มม.
- จำนวนเพิ่มเติม: 1.2 - 1.3%
- inoculant: ใช้ inoculant คอมโพสิตที่ออกฤทธิ์นาน
- การฉีดวัคซีนปฐมภูมิ: ซิลิคอนแบเรียมเจ - 4
- SI: 68 - 70%
- BA: 4.5 - 5.5%
- อัล: <1.0%
- ความละเอียด: 3 - 8 มม.
- จำนวนเพิ่มเติม: 0.8 - 1.0%
- การฉีดวัคซีนรอง: Silicon Barium J - 3
- SI: 68 - 70%
- BA: 2.5 - 3.5%
- อัล: <1.0%
- ความละเอียด: 1 - 3 มม.
- จำนวนเพิ่มเติม: 0.2 - 0.4%
- Tundish Inoculation: Silicon Bismuth J - 1
- SI: 70 - 72%
- BA: 1 - 1.5%
- CA: 2 - 3%
- BI: 1.5 - 2.5%
- อัล: <0.8%
- ความละเอียด: 0.2 - 0.7 มม.
- จำนวนเงินเพิ่มเติม: 0.1%
เชื้อ inoculant จะต้องมีเอฟเฟกต์การส่งเสริมกราไฟท์ที่แข็งแกร่งสามารถรักษาได้เป็นเวลานานและมีอัตราการดูดซับที่สูงและเสถียร ดังนั้นการฉีดวัคซีนจะถูกแบ่งออกเป็นเชื้อวายด้านหน้าของเตา, การฉีดวัคซีนแบบตักและการฉีดวัคซีน tundish ซึ่งทั้งหมดเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้
ที่ด้านหน้าของเตาเผามีการใช้ยาต้านการกระจายตัวสูงและมีการใช้ยาที่ออกฤทธิ์ยาวนานและในระหว่างการเทจึงใช้ inoculant ที่ประกอบด้วย bi เพื่อปรับปรุงสภาพ spheroidization ในส่วนกลางของหน้าตัด
3. กระบวนการหลอมละลาย
กระบวนการหลอมเหลวของเหล็กดัดนั้นเหมือนกัน อุณหภูมิหลอมละลายโดยทั่วไปจะถูกควบคุมที่ 1450 ถึง 1520 ° C ยืนอุณหภูมิสูงอุณหภูมิจะถูกควบคุมที่ 1520 ถึง 1550 ° C เวลายืนอยู่ประมาณ 5 นาทีอุณหภูมิการแตะคือ 1480 ถึง 1500 ° C และอุณหภูมิเทคือ 1420 ° C
หลังจากยืนอุณหภูมิสูงเมื่ออุณหภูมิของเตาหล่นลดลงถึง 1480 ° C - 1500 ° C เหล็กหลอมเหลวจะถูกเคาะและการรักษาแบบ spheroidization จะดำเนินการ หลังจากปฏิกิริยากำลังจะสิ้นสุดลง Slag จะถูกลบออก 2 - 3 ครั้ง
4. องค์ประกอบทางเคมีหลังจากปฏิกิริยา spheroidization
- C: 3.50 - 3.80%
- SI: 2.05 - 2.15%
- MG: 0.035 - 0.045%
- LA: 0.005 - 0.009%
- ใน: 0.75 - 0.83%
- MN: ≤ 0.10%
- P: ≤ 0.025%
- S: ≤ 0.01%
- ถ้า: ≤ 018%
- CR: ≤ 0.023%
- องค์ประกอบโลหะผสมอื่น ๆ : ≤ 0.01%
แรงดึง: 405 - 415 PMA
ความแข็งแรงของผลผลิต: 260 - 275 PMA
การยืดตัว: 18% - 23%
Spheroidization เกรด: 1 - 2
พลังงานดูดซับแรงกระแทก: 13 - 15 J
ทั้งหมดเป็นไปตามข้อกำหนดทางเทคนิคของเนื้อหาแบรนด์นี้
iv. จุดสำคัญของการรักษาด้วยการหมุนรอบตัว
จะต้องทำให้มั่นใจได้ว่าตัวแทนทรงกลมที่เลือก inoculants ฯลฯ นั้นบริสุทธิ์และปราศจากการรวม, สิ่งสกปรก, ออกไซด์, ฯลฯ สารเหล่านี้ไม่สามารถกำจัดได้อย่างสมบูรณ์โดยการกำจัดตะกรันหลังจากการรักษาด้วย spheroidization และในที่สุดจะเข้าสู่การหล่อและทำให้เกิดข้อบกพร่อง
- ความผันผวนของอุณหภูมิของการรักษา spheroidization ถูกควบคุมภายใน± 15 ° C
- ใช้ทัพพีกับเขื่อน อัตราส่วนของความลึก H ของทัพพีต่อเส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน∮: H: ∮≥ 1.5 - 2.0 (ความลึกจริงของเหล็กหลอมเหลวและเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในระหว่างการรักษา)
- หลังจากเพิ่มสารทรงกลม, inoculants, ครอบคลุมตัวแทนและวัสดุอื่น ๆ โดยใช้การรักษาประเภทเขื่อนเขื่อนจะต้องสูงขึ้นอย่างน้อย 20 มม.
- ทัพพีถูกใช้สลับกัน ก่อนการใช้งานทัพพีจะถูกทำให้แห้งอย่างทั่วถึงและหากจำเป็นพวกเขาจะถูกอุ่น
- คำสั่งบรรจุภัณฑ์เป็นตัวแทน spheroidizing, inoculant และด้านบนถูกปกคลุมด้วยตัวแทนที่ครอบคลุมหรือการยื่นออกมาซึ่งจะต้องมี tamped เพื่อไม่ให้ช่องว่าง
- โดยทั่วไปเวลาตอบสนองที่ดีที่สุดสำหรับ spheroidization คือ 1 ถึง 1.5 นาที ปรับความกะทัดรัดของโลหะผสมและความหนาของวัสดุที่ครอบคลุมตามเวลาตอบสนอง
- inoculant ครอบคลุมตัวแทน spheroidizing บัญชีสำหรับ 40 - 60%ของทั้งหมด (inoculants ทั้งหมดที่เพิ่มเข้ามา), ladle inoculant คิดเป็น 30%และ tundish inoculant คิดเป็น 10 - 15%
- เวลาที่เทตั้งแต่สิ้นสุดการทำให้เป็นทรงกลมไปจนถึงจุดสิ้นสุดจะถูกควบคุมภายใน 13 นาที
V. การบำบัดความร้อนที่อุณหภูมิสูง
ในการผลิต QT400 -18AL (-50 ° C, -60 ° C) วัสดุกระแทกอุณหภูมิต่ำปริมาณเฟอร์ไรต์ของเมทริกซ์จะต้องเป็น 100% เนื่องจากมีการเพิ่ม NI จำนวนหนึ่งเพื่อเพิ่มความแข็งแรงปริมาณการติดตามของไข่มุกจะเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ วัตถุประสงค์ของการรักษาความร้อนที่อุณหภูมิสูงคือการแปลงไข่มุกให้เป็นออสเทนไนต์อย่างสมบูรณ์และจากนั้นเย็นช้าตามการเปลี่ยนแปลงเฟสที่เสถียรเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างสมบูรณ์ของไข่มุกเป็นเฟอร์ไรต์เพื่อให้ได้เมทริกซ์เฟอร์ไรต์ 100%
ผ่านการบำบัดความร้อนที่อุณหภูมิสูง 870 ° C มีผลกระทบต่อความต้านทานแรงดึงความแข็งแรงของผลผลิตและพลังงานการดูดซับผลกระทบ แต่ไม่มีผลกระทบต่อการยืดตัว 870 ° C การรักษาด้วยความร้อนอุณหภูมิสูงช่วยลดความต้านทานแรงดึงได้ 5 MPa แต่เพิ่มพลังงานการดูดซับแรงกระแทก 3 J ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการได้ ดังนั้นเมื่อผลิต QT400 -18AL (-50 ° C, -60 ° C) การหล่อของวัสดุที่ส่งผลกระทบต่ออุณหภูมิต่ำ, กระบวนการบำบัดความร้อนที่อุณหภูมิสูง 870 ° C
VI. ข้อควรระวัง
- จำเป็นต้องมีเมทริกซ์เฟอร์ไรต์ 100% เพื่อให้แน่ใจว่าค่าผลกระทบอุณหภูมิต่ำ แต่เฟอร์ไรต์ 100% นั้นยากที่จะตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีความต้านทานแรงดึง 400 MPa มีความจำเป็นที่จะต้องดำเนินการแก้ปัญหาที่แข็งแกร่งในการเสริมสร้างเมทริกซ์เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงของแรงดึง สิ่งนี้ต้องใช้เนื้อหา SI ที่ค่อนข้างสูงในองค์ประกอบทางเคมีหรือการเพิ่มองค์ประกอบโลหะผสมเช่น NI เพื่อเสริมสร้างเฟอร์ไรต์เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนด 400 MPa
- การเสริมสร้างเฟอร์ไรต์มักจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านที่มีความเหนียวและลดลงของค่าผลกระทบอุณหภูมิต่ำ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องปรับความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานแรงดึงและค่าผลกระทบอุณหภูมิต่ำซึ่ง จำกัด ซึ่งกันและกันและสำรวจการแก้ปัญหา
- เมื่อโครงสร้างโลหะค่อนข้างสมบูรณ์แบบและเป็นไปตามข้อกำหนดโดยทั่วไปเพื่อปรับปรุงค่าผลกระทบอุณหภูมิต่ำขึ้นอยู่กับการทำให้บริสุทธิ์ของการรวมขอบเขตของเมล็ด ในเวลานี้วิธีการชำระเงินให้บริสุทธิ์ขอบเขตของเมล็ดจะเป็นปัจจัยสำคัญในการตรวจสอบให้แน่ใจว่าค่าผลกระทบอุณหภูมิต่ำ
- ประสิทธิภาพการกระแทกของเหล็กดัดลดลงเมื่ออุณหภูมิลดลงซึ่งเป็นลักษณะโดยธรรมชาติของเหล็กดัด เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่ปลอดภัยของชิ้นส่วนที่อุณหภูมิต่ำไม่เพียง แต่ค่าแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำจะต้องมั่นใจได้ แต่ยังต้องตรวจสอบเส้นโค้งอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงที่เปราะบางนั่นคือเส้นโค้งของค่าแรงกระแทกที่เปลี่ยนแปลงด้วยอุณหภูมิจะต้องศึกษา การประจบเส้นโค้งลดลงความปลอดภัยก็คือ ไม่แนะนำให้มีความผันผวนอย่างมากในค่าแรงกระแทกที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเล็กน้อย
หากคุณมีความต้องการสำหรับการหล่อส่วนประกอบรถไฟความเร็วสูงคุณสามารถติดต่อ Tiegu ได้ Tiegu มีความเชี่ยวชาญในการผลิตและจัดหาการหล่อเหล็กประเภทต่าง ๆ และการหล่อเหล็กสีเทาของแบรนด์ต่าง ๆ ผลิตภัณฑ์ของเรารวมถึงการหล่อวาล์วปั๊มสูญญากาศการหล่อสำหรับรางความเร็วสูงเครื่องจักรการเกษตรชิ้นส่วนยานยนต์วัสดุก่อสร้างและอื่น ๆ เราให้บริการโซลูชั่นโดยรวมแก่ลูกค้าทั่วโลกและบริการแบบครบวงจรสำหรับการขึ้นรูปโลหะและการประมวลผลคลิกเพื่อดูผลิตภัณฑ์หล่อ
