1. Projeto da estrutura de fundição
Problemas estruturais, como diferença muito grande na espessura da parede, transição inadequada da espessura da parede e transição muito pequena do filete de fundição são propensos a rachaduras. Portanto, o projeto de fundição deve ser intimamente combinado com o processo de fundição para evitar, tanto quanto possível, um projeto de fundição irracional. Por exemplo, a seção “+” pode ser alterada para uma seção “T” para reduzir a concentração de tensão.
2. Otimização do processo de fundição
No processo de fundição, o rendimento do molde é crucial. O design irracional da caixa de areia, como nervuras da caixa que impedem o encolhimento, pode causar rachaduras. Portanto, as nervuras da caixa devem estar a uma certa distância da peça fundida e do riser.
Projeto inadequado do sistema de vazamento, múltiplas entradas introduzidas de maneira dispersa muitas vezes quebram na conexão com a entrada devido ao impedimento do encolhimento da peça fundida. O riser deve ser ajustado para compensação de retração, principalmente na introdução da entrada da peça fundida, que é a última a solidificar devido à alta temperatura local e está sujeita a trincas por insuficiência de compensação de retração.
O princípio de configuração do riser é não usar risers superiores comuns, porque rachaduras são facilmente causadas quando o riser é cortado com chama de acetileno. É melhor usar tirantes laterais e tirantes fáceis de cortar, e os tirantes geralmente são arrancados com um martelo.
3. Controle de composição de materiais
Em aços com alto teor de manganês, o carbono e o fósforo têm o maior impacto na geração de trincas. Quanto maior o teor de carbono, mais fácil será a quebra da peça fundida. Portanto, o teor de carbono e fósforo no aço fundido deve ser rigorosamente controlado. Uma pequena quantidade de sulfeto permanece no aço como inclusões não metálicas, o que tem pouco efeito no desempenho do aço, por isso pode ser ignorado. Quando o teor de fósforo está acima de 00,06%, a ductilidade cai drasticamente, o que pode facilmente causar rachaduras a quente na peça fundida. Portanto, o teor de fósforo deve ser rigorosamente controlado durante a produção. Carbono e manganês são os principais componentes do aço com alto teor de manganês. Em circunstâncias normais, a estrutura metalográfica do aço com alto teor de manganês é uma fase única de austenita. A martensita é facilmente formada quando o teor de carbono é baixo. Quando o teor de carbono é alto, a precipitação de carboneto não pode ser evitada no estado de tenacidade com água e o desempenho do aço também será reduzido. Um maior teor de carbono aumentará o limite de escoamento, mas reduzirá a ductilidade. Portanto, o teor de carbono do aço com alto teor de manganês deve ser controlado tanto quanto possível nos limites médio e inferior, garantindo ao mesmo tempo o desempenho.
O refino por redução do aço fundido também é muito importante. Durante o processo de fundição de aço com alto teor de manganês, a soma de FeO+MnO na escória deve ser estritamente controlada para não ser superior a 1,2% para evitar o aumento de FeO+MnO no aço fundido, precipitação no limite do grão após a solidificação, e tornar o aço quebradiço.
4. Controle de temperatura de vazamento e desembalagem
Controlar a temperatura de vazamento é uma medida eficaz para evitar rachaduras. À medida que a temperatura de vazamento aumenta, a tensão de contração da peça fundida aumenta, os grãos tornam-se grosseiros e os cristais colunares tornam-se sérios, o que enfraquece muito a resistência do aço.
As peças fundidas de aço com alto teor de manganês não devem ser encaixotadas quando em brasa para evitar rachaduras causadas pelo resfriamento repentino das peças fundidas expostas ao ar. Eles devem ser resfriados lentamente no molde e, para peças fundidas complexas, devem ser encaixotados somente quando a temperatura cair para cerca de 200 graus.
5. Soldagem de reparo A soldagem de reparo pode efetivamente eliminar defeitos em produtos de fundição.Ao mesmo tempo, a possibilidade de trincas na etapa de soldagem de reparo também é relativamente alta. Para garantir a qualidade do produto, as seguintes questões devem ser observadas durante a soldagem de reparo: (1) Não é necessário pré-aquecimento antes da soldagem de reparo. O reaquecimento a uma temperatura mais baixa pode causar a precipitação de carbonetos ao longo dos limites dos grãos e dos planos cristalinos, fazendo com que a fragilização reapareça e aumentando a probabilidade de ocorrência de rachaduras. (2) Ao remover defeitos, tente não usar goivagem a arco de carbono e corte a chama. É melhor usar pás eólicas e rebolos. (3) É impossível obter resultados satisfatórios soldando peças de aço manganês que não tenham sido tratadas com tenacidade à água. (4) A área a ser reparada deve ser lisa, livre de óleo e ferrugem, e as ranhuras apropriadas devem ser reparadas de acordo com os requisitos do processo de reparo por soldagem. (5) A composição da haste de soldagem de reparo deve ser semelhante à do material original. Varetas de soldagem de aço inoxidável também podem ser usadas. No entanto, independentemente da vareta de soldadura utilizada, o teor de carbono deve ser relativamente baixo, para que a precipitação de carboneto possa ser reduzida durante a soldadura de reparação. 2. Processo de tratamento térmico de aço com alto teor de manganês
1. Tratamento de têmpera com água O tratamento de têmpera com água é um método eficaz para eliminar carbonetos nos cristais e nos limites dos grãos na estrutura fundida do aço com alto teor de manganês, obter uma estrutura de austenita monofásica e, assim, melhorar a resistência e tenacidade do aço com alto teor de manganês. aço. Este tratamento requer aquecer o aço acima de 1.040 graus e mantê-lo aquecido por um tempo apropriado para que seus carbonetos sejam completamente dissolvidos na austenita monofásica e, em seguida, resfriados rapidamente para obter a estrutura da solução sólida de austenita.
A temperatura de endurecimento com água depende da composição do aço com alto teor de manganês, geralmente 1050 ~ 1100 graus. No entanto, temperaturas de têmpera com água muito altas causarão descarbonetação grave na superfície da peça fundida e promoverão o rápido crescimento dos grãos do aço com alto teor de manganês, afetando o desempenho do aço com alto teor de manganês.
As peças fundidas de aço com alto teor de manganês apresentam grandes tensões e são propensas a rachar quando aquecidas, portanto, a taxa de aquecimento deve ser determinada de acordo com a espessura da parede e o formato da peça fundida. Geralmente, peças fundidas simples de paredes finas podem ser aquecidas mais rapidamente; peças fundidas de paredes espessas devem ser aquecidas lentamente. A fim de reduzir a deformação ou fissuração das peças fundidas durante o aquecimento, a produção utiliza frequentemente um processo de pré-aquecimento de cerca de 650 graus para reduzir a diferença de temperatura entre o interior e o exterior das peças fundidas de paredes espessas, e a temperatura no forno é uniforme e, em seguida, aumente rapidamente para a temperatura de endurecimento com água.
2. Têmpera A têmpera pode fazer com que o aço com alto teor de manganês obtenha excelentes propriedades mecânicas, como alta dureza, alta resistência e alta tenacidade. Durante a têmpera, deve-se prestar atenção ao controle da temperatura de aquecimento para evitar superaquecimento e engrossamento dos grãos. Além disso, a taxa de resfriamento também deve ser controlada para evitar resfriamento muito rápido e estrutura metalográfica instável. 3. Revenimento O revenimento é para a fragilidade produzida após a têmpera. A temperatura de revenimento é geralmente controlada entre 400-600 graus, o que pode melhorar a tenacidade e a plasticidade do material, reduzindo assim a dureza e a resistência do material. 4. Normalização A normalização é um método de tratamento térmico relativamente duradouro que pode melhorar a dureza e a resistência do aço com alto teor de manganês e também fazer com que o aço com alto teor de manganês obtenha boa soldabilidade e usinabilidade, mas em comparação com a têmpera, sua resistência ao desgaste e ao impacto são ligeiramente pior. 3. Seleção de métodos de tratamento térmico para aço com alto teor de manganês De acordo com diferentes requisitos de processo e cenários de uso, podemos escolher diferentes métodos de tratamento térmico. Por exemplo, para peças com alta dureza e requisitos de alta resistência, pode-se selecionar têmpera + revenido; se for necessário como material de molde, pode-se considerar a normalização e a têmpera; e para locais com altos requisitos de resistência ao impacto e resistência ao desgaste, pode-se usar têmpera; se for necessário equilibrar dureza e tenacidade, o revenido pode ser selecionado. Conclusão A prevenção de trincas e o tratamento térmico do aço com alto teor de manganês envolvem muitos aspectos, como projeto da estrutura de fundição, otimização do processo de fundição, controle da composição do material, controle de temperatura de vazamento e desembalagem e processo de tratamento térmico. Ao aplicar essas medidas de forma abrangente, a qualidade e o desempenho das peças fundidas de aço com alto teor de manganês podem ser garantidos para atender aos requisitos de uso.
