I. Por que a resistência à tração e a dureza das partes de ferro dúctil não melhoram após a normalização?
1. Matérias -primas
Composição química não qualificada: o teor de carbono e silício muito alto ou muito baixo afetará o efeito de normalização. Por exemplo, se o teor de carbono for muito alto, será produzida muita grafite, reduzindo a força da matriz; Se o conteúdo de silício for muito baixo, não será propício para fortalecer a ferrita e não melhorará efetivamente a força e a dureza. Além disso, o conteúdo anormal de elementos como manganês, fósforo e enxofre também interferirá na transformação organizacional durante a normalização.
Speroidização baixa ou inoculação inadequada: adição insuficiente de esferoidizer ou baixa qualidade resultará em más esferoidização de grafite, formação de flocos ou grafite semelhante a um worm e redução de propriedades mecânicas. A seleção inadequada ou o uso de inoculantes também afetará o processo de grafitização e a organização da matriz, resultando em nenhuma melhoria de desempenho após a normalização.
2. Processo de normalização
Temperatura de aquecimento imprecisa: se a temperatura de aquecimento for menor que a faixa de temperatura de normalização, a austenitização é insuficiente, a transformação organizacional é incompleta e a organização ideal de troostita ou pérola não pode ser formada e a força e a dureza são difíceis de melhorar. Se a temperatura de aquecimento estiver muito alta, os grãos de austenita serão grosseiros e a estrutura obtida após o resfriamento também será grosseira, reduzindo a força e a dureza.
Tempo de retenção insuficiente: se o tempo de retenção for muito curto, os carbonetos e outras fases no ferro fundido não terão tempo para dissolver e homogeneizar completamente, a composição de austenita será desigual e a estrutura e o desempenho serão desiguais após o resfriamento, afetando a força e dureza gerais.
Velocidade inadequada de resfriamento: se a velocidade de resfriamento normalizando for muito lenta, o austenita será transformado em uma estrutura mista de ferrita e perlita, e o teor de perlita é pequeno e o espaçamento interlamelar é grande, resultando em resistência e dureza reduzidas. Se a velocidade de resfriamento for muito rápida, o estresse interno poderá ser gerado e até as rachaduras podem aparecer, o que não é propício à melhoria do desempenho.
3. Processamento subsequente
Subsídio excessivo de usinagem: se a subsídio de usinagem após a normalização for muito grande, a camada de fortalecimento da superfície será removida, para que a resistência e a dureza medidas reais não possam refletir o verdadeiro desempenho após a normalização.
Termos inadequados: se a temperatura de tempeamento for muito alta ou o tempo for muito longo, a estrutura de troostita ou pérola formada pela normalização será super-temperada e os carbonetos se agregarão e crescerão, resultando em uma diminuição da força e dureza.
Além disso, os erros de medição também podem levar à ilusão de que a resistência à tração e a dureza não aumentaram. Por exemplo, se o instrumento de medição não for calibrado, a posição de medição será imprópria e a preparação da amostra não atende aos requisitos, os resultados da medição serão imprecisos.
2. Razões para deformação de peças fundidas de ferro dúctil após normalizar
1. Design da estrutura de fundição
Estrutura desigual: a espessura de cada parte da fundição varia muito. Durante a normalização do aquecimento e o resfriamento, a velocidade de transferência de calor da parede espessa e a parede fina é diferente, resultando em estresse térmico e deformação desigual.
Forma complexa: peças fundidas com estruturas complexas, como muitas saliências, ranhuras e orifícios, se restringem durante o processo de normalização, que é fácil de se deformar.
2. Fatores da matéria -prima
Organização desigual: os nódulos de grafite em ferro dúctil são distribuídos de maneira desigual e a organização da matriz é diferente. A transformação da organização de diferentes áreas durante a normalização não é sincronizada, o que causará deformação.
Influência dos elementos de impureza: A presença de elementos de impureza, como fósforo e enxofre nas matérias -primas, reduzirá a força e a tenacidade da alta temperatura do ferro fundido, tornando a fundição mais propensa à deformação durante a normalização.
2. Problemas com o processo de normalização
A velocidade de aquecimento é muito rápida: o aquecimento rápido causa uma grande diferença de temperatura entre o interior e o exterior da fundição, e a tensão térmica aumenta acentuadamente, excedendo a força de escoamento do material, causando deformação da fundição.
Tempo excessivo de retenção: o tempo excessivo de retenção fará com que os grãos austenita cresçam, reduza a força de alta temperatura da fundição e facilitará a deformação sob estresse térmico.
Resfriamento desigual: durante a normalização do resfriamento, o contato entre diferentes partes da fundição e o meio de resfriamento é diferente, e a velocidade de resfriamento é diferente, resultando em encolhimento e deformação irregulares.
2. Fatores de carregamento e operação do forno
Método de carregamento de forno inadequado: A fundição é colocada instável e desigualmente no forno de aquecimento, ou espremido um contra o outro, o que causará aquecimento desigual de várias partes e causará deformação.
Uso irracional de equipamentos: os acessórios utilizados não são rígidos o suficiente ou o método de pinça é impróprio, o que não pode conter efetivamente a deformação da fundição durante o processo de normalização, ou os próprios equipamentos são afetados pela deformação do calor e afetam a fundição.
2. Pré-tratamento de peças fundidas
O estresse de fundição não é eliminado: o estresse interno gerado durante o processo de fundição não é totalmente eliminado através do envelhecimento e outros tratamentos, e é sobreposto com estresse térmico durante a normalização, fazendo com que a fundição se deforme.
Subsídio desigual de usinagem: a subsídio excessivo e desigual de usinagem causará diferentes capacidade de calor e condições de dissipação de calor em diferentes partes da fundição durante a normalização, resultando em deformação.
3. Razões para defeitos de crack em peças de ferro dúctil após normalizar
1. Estrutura e design de fundição
Mudança repentina na espessura da parede: a espessura da parede da fundição muda muito drasticamente. Durante a normalização, a junção entre a parede grossa e a parede fina produz grande tensão térmica devido à diferença na transferência de calor. Quando o estresse exceder o limite de força do material, as rachaduras serão causadas.
Concentração do estresse: Existem estruturas como cantos nítidos, entalhes e orifícios profundos na fundição. Essas peças são propensas à concentração de estresse durante a normalização e se tornam fontes de rachadura.
2. Problemas de matéria -prima
Conteúdo excessivo de enxofre: o enxofre reduzirá a resistência do ferro dúctil, aumentará a fragilidade e tornará a fundição propensa a rachaduras sob a ação de normalizar o estresse térmico.
Esferoidização baixa: baixa qualidade ou dose inadequada de esferoidizer levará a um efeito de esferoidização de grafite ruim, formando flocos ou grafite semelhante a um worm, o que reduzirá a resistência e a tenacidade da fundição e a rachadura facilmente durante a normalização.
3. Fatores de processo de normalização
A velocidade de aquecimento é muito rápida: a velocidade de aquecimento muito rápida faz com que a diferença de temperatura entre o interior e o exterior da fundição muito grande, resultando em uma enorme tensão térmica, o que pode exceder a capacidade de rolamento do material, causando rachaduras.
A velocidade de resfriamento é muito rápida: durante a normalização do resfriamento, a velocidade de resfriamento é muito rápida, o que causará o encolhimento da superfície e o núcleo da fundição são inconsistentes, formando uma grande tensão de tração, causando rachaduras, especialmente para fundos de ferro ductil de alto carbono e alto silício.
O tempeamento não é oportuno: se a temperatura não for oportuna após a normalização, a grande tensão interna dentro da fundição não pode ser eliminada. Durante a colocação ou uso subsequente, a liberação de tensão interna pode causar rachaduras.
4. Problemas que sobraram do processo de elenco
Defeitos de fundição: existem cavidades de encolhimento, porosidade de encolhimento, poros e outros defeitos na fundição durante o processo de fundição. Esses defeitos se tornarão pontos de concentração de estresse durante a normalização, provocando formação e expansão de trincas.
Estresse residual: o estresse residual gerado durante o processo de fundição é grande e o processo de normalização falha em eliminá -lo efetivamente. Em vez disso, é sobreposto com a tensão térmica normalizando, fazendo com que a fundição rache.
5. Problemas de operação e equipamento
Carregamento inadequado: as peças fundidas são colocadas de forma irracional no forno de aquecimento, como colisão, espremer ou estar muito perto do elemento de aquecimento, resultando em aquecimento desigual, superaquecimento local e rachaduras.
Falha no equipamento: Controle impreciso da temperatura do forno de aquecimento, flutuações excessivas de temperatura ou anormalidades de temperatura local farão com que o processo de normalização da fundição fique fora de controle e causasse rachaduras.
