O ferro fundido duro resfriado também é chamado de ferro fundido duro frio. Ele usa ferro fundido cinzento eutético comum para resfriar através de vários métodos de resfriamento após a fusão, de modo que a austenita não tenha tempo de se transformar em grafite precipitado de perlita e formar Leysita. Corpo e cementita (Fe_3C), a superfície da peça resfriada requer alta dureza e alta resistência ao desgaste. Muitas vezes utiliza fundição em molde de metal para esfriar mais rápido e obter uma certa profundidade da camada branca para que a peça fundida tenha alta dureza e resistência ao desgaste, mas também tenha boa tenacidade.
O ferro fundido duro resfriado é caracterizado por ser duro e quebradiço e não ser fácil de processar, portanto sua gama de utilização é limitada. Recentemente, a fim de economizar materiais de liga e atender às necessidades especiais de resistência ao desgaste de algumas peças mecânicas, fábricas e minas relevantes realizaram muitos trabalhos de pesquisa experimental em ferro fundido resfriado para controlar efetivamente a composição química, estrutura metalográfica, profundidade branca, dureza , etc., o que é muito significativo para estabilizar a qualidade do produto, melhorar a resistência ao desgaste do ferro fundido resfriado e aumentar a vida útil dos produtos.
A taxa de resfriamento, a composição química, os fatores do processo, etc. têm um impacto significativo na profundidade e dureza das camadas brancas e mosqueadas, bem como na qualidade e resistência ao desgaste das peças fundidas de ferro fundido. Se houver requisitos especiais, elementos de liga como cromo e níquel podem ser adicionados para melhorar o desempenho.
◆Taxa de resfriamento
A taxa de resfriamento tem impacto direto na microestrutura do ferro fundido. Quando a mesma composição de ferro fundido é resfriada rapidamente, pode-se obter uma estrutura branca; Quando resfriado lentamente, pode-se obter uma textura cinza; Quando a taxa de resfriamento está entre as duas, uma estrutura mosqueada com cementita e grafite livre é formada, e o ferro fundido duro e frio é feito com base neste princípio básico. Normalmente, um molde metálico é utilizado para controlar sua taxa de resfriamento, formando uma microestrutura branca na superfície da peça fundida em contato com o molde metálico. O centro afastado da superfície de contato forma uma boca cinza, e há uma zona de transição entre a boca branca e a boca cinza, que é chamada de tecido com marcas de varíola. O tamanho da zona branca determina a resistência ao desgaste da peça fundida, e quanto maior a zona branca, maior será a resistência ao desgaste. A relação entre a profundidade da área de Baikou e a profundidade total da área de Baikou mais a área de Makou é chamada de profundidade relativa. A profundidade relativa é geralmente 0.25-0.45. A profundidade relativa afeta a resistência do ferro fundido resfriado. Nas mesmas condições de profundidade da mancha branca, quanto maior a profundidade relativa, menor será a área manchada e maior será a resistência do ferro fundido duro a frio correspondente. Portanto, é necessário que quanto menor for a área manchada, melhor.
◆Composição Química
O efeito dos elementos de liga na profundidade da camada branca no ferro fundido depende principalmente da sua influência na grafitização. Qualquer elemento que promova a grafitização reduz a profundidade do processo de clareamento. Qualquer elemento que dificulte a grafitização aumenta a profundidade do revestimento.
Os efeitos de vários elementos na espessura da camada de cânhamo também são diferentes. Telúrio, carbono, enxofre e fósforo reduzem a espessura da camada de cânhamo, enquanto cromo, alumínio, manganês, molibdênio e vanádio aumentam a espessura da camada de cânhamo. Devido às diferentes funções de cada elemento, os elementos que podem aumentar a profundidade da camada branca podem não aumentar necessariamente a dureza da camada branca.
O aumento da dureza da camada branca causado por diversos elementos se deve a diversos motivos, como o aumento da quantidade de carbonetos no carbono; O fósforo depende da formação de fósforo eutético; Níquel, manganês, cromo, etc. são refinados devido à sua microestrutura, aumentando a dispersão da perlita no ferro fundido branco e formando estruturas de carboneto de martensita de alta dureza; O vanádio forma carbonetos especiais; O silício e o alumínio são devidos ao fortalecimento da matriz. Na produção, o controle da profundidade da camada branca depende principalmente do silício e do telúrio para ajustar, enquanto o controle da dureza da camada branca depende do carbono e da liga. Desde a década de 1970, os requisitos para as propriedades mecânicas dos rolos de laminação tornaram-se cada vez mais elevados. Além da dureza superficial, também são necessárias resistência e tenacidade suficientes do núcleo. A China adotou extensivamente rolos de ferro dúctil resfriado, enquanto internacionalmente, rolos de ferro fundido duro com níquel e ferro fundido com alto teor de cromo levaram a novos desenvolvimentos na produção de peças fundidas de ferro fundido resfriado.
◆Fatores de Processo
Incluindo principalmente temperatura do ferro fundido, tempo de superaquecimento, temperatura de vazamento, tratamento de inoculação e condição do material do forno. Aumentar o grau de superaquecimento do ferro fundido e aumentar o tempo de superaquecimento reduzirá o núcleo de cristalização, aumentando assim a profundidade da mancha branca. O tratamento de inoculação aumentará o núcleo de grafite e reduzirá a profundidade do clareamento. Abaixar a temperatura de vazamento reduzirá a profundidade da boca branca. Adicionar ferro branco ao material do forno ou adicionar sucata de aço aumentará a profundidade do ferro branco. Para obter uma profundidade de mancha branca qualificada, o equivalente de carbono do ferro fundido deve ser controlado primeiro. Quando o equivalente de carbono é de 4,25% a 4,35%, uma profundidade de mancha branca de 5-9mm pode ser obtida. A temperatura adequada para o ferro fundido ser descarregado do forno é de 1370 a 1390 graus. Às vezes, o equivalente de carbono do ferro fundido é apropriado, mas se a temperatura do ferro fundido for muito alta ou muito baixa, também pode fazer com que a profundidade da fundição seja muito grande ou muito pequena. A fim de controlar efetivamente a profundidade da boca branca e aumentar a resistência da boca cinza, o tratamento de inoculação pré-forno pode ser realizado com pistão.
Ferro fundido duro resfriado, comumente usado como rolos, rodas de trem, peças de pulverizadores de rodas rodoviárias, etc. O que estamos fazendo agora são êmbolos e rolos,
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