QT450 иілгіш шойынның ұзаруын 22%-дан қалай арттыруға болады?

Бірдей созылу беріктігін сақтай отырып, ұзартуды 22% -дан астамға қалай арттыруға болады? Бұл «микроқұрылымнан» басталып, нақты технологиялық түзетулер енгізуді талап етеді. 

Негізгі идея: жеткілікті беріктік сақтай отырып, матрицаның пластикасы мен қаттылығын барынша арттыру. Атап айтқанда, бұл графит шарларының жоғары сапасын қамтамасыз ете отырып, мүмкіндігінше көп феррит матрицасын алуды білдіреді. Төменде нақты техникалық жолдар мен шаралар берілген: Біріншіден, химиялық құрамды дәл реттеу (негізгі). Ағымдағы QT450 құрамы тек «стандарттарға сай болу» мақсатында болуы мүмкін және жоғары ұзартуға қол жеткізу үшін «жоғары тазарту» және «баланс» бағытында даму қажет. 

1. Көміртекті эквивалент: Орташа ұлғайту, жоғары көміртекті стратегияға сүйену: Графиттің қалқып кетпеуін қамтамасыз ете отырып, көміртегі мазмұнын арттыруға тырысыңыз (ұсынылған 3,6% -3,9%) және кремний мазмұнын тиісті түрде бақылаңыз. Бұл графит шарларының санын көбейтеді, жылу өткізгіштігін жақсартады, қатаюдың шөгуін азайтады және беріктік пен пластиканы жақсарту үшін пайдалы. Көміртек эквивалентін (CE) 4,3% және 4,5% арасында бақылау ұсынылады. 

2. Кремний: кремний мазмұнының соңғы стратегиясын бақылаңыз: Кремний - қатты ерітіндіні күшейтетін элемент және шамадан тыс кремний икемділікті айтарлықтай төмендетеді. Феррит түзілуін қамтамасыз ету негізінде кремнийдің соңғы құрамын (құюдан кейінгі кремний мөлшері) 2,2% -2,5% төмен деңгейде бақылаңыз. Бұған қол жеткізу үшін кремний мөлшері төмен сфероидтаушы агенттерді қолдануға болады және кремнийді егу құралдары арқылы қосуға болады. 

3. Марганец: экстремалды қысқарту (кілт!) Стратегиясы: марганец перлиттегі тұрақты элемент және дән шекараларында сегрегацияға өте бейім, сынғыш фазаларды қалыптастырады және ұзартудың «нөмірі бірінші өлтіруші» болады. Марганецтің мазмұны кәдімгі<0,3%-дан <0,15%-ға дейін төмендетілуі керек, идеалды күйі<0,10%. Бұл ұзарту жылдамдығы 22% -дан асатын ең тиімді және үнемді химиялық әдіс. 

4. Фосфор және күкірт: Фосфордың соңғы тазартылуы: Морт фосфор эвтектикасының түзілуі. Мақсат: ≤ 0,03%, неғұрлым төмен болса, соғұрлым жақсы. Күкірт: сфероидтаушы агенттерді тұтыну және қосындыларды генерациялау. Сфероидизацияға дейінгі бастапқы балқытылған темірдің күкірт мөлшері ≤ 0,012% құрайды. 

5. Кедергі элементтері: Титан, хром, ванадий, қалайы, сурьма, т.б. сияқты элементтерді қатаң бақылаңыз және бақылаңыз. Олар перлитті тұрақтандыруы немесе зиянды карбидтер түзуі мүмкін. 

Құрамында сирек жерлердің (церий, лантан) іздік мөлшері бар сфероидизациялаушы заттарды қолдану олардың зиянды әсерін бейтараптандыруға мүмкіндік береді.

 2、 Сфероидизация және инкубация процесін (өзекті) күшейту графит шарларының сапасы мен санын жақсартудағы шешуші қадам болып табылады. 

1. Сфероидизацияны емдеу: тұрақтылық пен жұмсақтыққа ұмтылу. Сфероидизациялаушы агент: төмен магнийді, төмен сирек жерді және жоғары таза сфероидизациялаушы агенттерді таңдау. Мысалы, 5% -6% Mg мазмұны бар сфероидизациялаушы агент шамадан тыс магнийден туындаған ақ құю үрдісін және шөгу кернеуін азайтады. Процесс: тегіс сфероидизация реакциясын, тұрақты сіңіру жылдамдығын және магний жеңіл шаңын азайтуды қамтамасыз ету үшін жабу және сым беру сияқты әдістерді пайдалану. 

2. Құнарлылықты емдеу: Негізгі мақсат - графит шарларының санын 150/мм²-ге дейін ұлғайту және шарлардың дөңгелектігін жақсарту. Құнарлылық агенті: Құрамында стронций, барий және цирконий бар, күшті қартаюға қарсы қабілеті және жақсы ядролық әсері бар тиімді құнарлы агенттерді пайдаланыңыз. Қолөнер: «Бірнеше инкубация» қолданылуы керек! Бір жүктілік: сфероидизация сөмкесінің ішінде жүзеге асырылады. Екінші/ілеспе жүктілік: бұл өте маңызды! Құю кезінде ұсақ бөлшектерді егу құралы арнайы фидер арқылы темір суының ағынымен біркелкі қосылады. Ол графит шарларының санын көбейтудің негізгі құралы болып табылатын лездік кристалдық өзектердің үлкен санын қамтамасыз ете алады. Типішілік инкубация: жағдайлар рұқсат етсе, үшінші инкубация үшін құю жүйесіне инкубация блоктарын орнатыңыз. 

3、 Балқыту және салқындату процесін оңтайландыру 

1 Балқыту: Зиянды элементтерді көзден бақылау үшін жоғары таза шойын мен таза сынықтарды пайдалану. Қосу температурасын 1530-1560 ℃ аралығында орнату және қоспалардың жоғары қарай жылжуын жеңілдету үшін оны қолайлы жоғары температурада тұруға мүмкіндік беру ұсынылады. 

2. Салқындату жылдамдығы: жұқа қабырғалы бөліктер үшін салқындатуды жеделдету перлитті арттыру және беріктікті жақсарту үшін пайдалы болуы мүмкін, бірақ ол ұзартуға қолайлы емес. Жоғары ұзартуды көздейтін QT450 үшін ферриттің түзілуіне және графиттің толық өсуіне ықпал ету үшін оқшаулағыш көтергіштерді, қалыңдатқыш шыршаларды пайдалану, құю процестерін оңтайландыру (мысалы, металл қалыптардың орнына шайырлы құмды пайдалану) және т.б. сияқты салқындату жылдамдығын тиісті түрде азайту керек. 

4、 Термиялық өңдеу: Ең сенімді кепілдік, егер жоғарыда аталған процесті реттеуден кейін құйма қасиеттері әлі де тұрақсыз болса (әсіресе кейбір аймақтарда перлит тудыратын қабырға қалыңдығының біркелкі болмауына байланысты), онда ферриттеу жасыту 22% ұзарту жылдамдығына жетудің ең сенімді әдісі болып табылады. 

Процесс жолы: 

1 Жоғары температура кезеңі: 900-920 ℃ дейін қыздырыңыз және 1-3 сағат ұстаңыз (қабырғаның қалыңдығына байланысты). Мақсаты - барлық перлиттерді аустенитке айналдыру. 

2. Орташа температура кезеңі: Пешті 700-730 ℃ дейін баяу суытыңыз (немесе тікелей жылжытыңыз) және оны 2-4 сағат бойы жылы ұстаңыз. Бұл кезең өте маңызды, өйткені ол аустениттегі аса қаныққан көміртектің бастапқы графит сфераларына тұнбаға түсуіне жеткілікті уақыт береді, осылайша толығымен ферритке айналады. 

3. Пештен шығару: Одан кейін оны 600 ℃-тан төмен салқындатып, ауаны салқындату үшін пештен шығаруға болады. Әсері: Бұл өңдеуден кейін матрицалық құрылым 95% ферритке жетуі мүмкін, ұзарту жылдамдығы 22% оңай асады. Сонымен қатар, графит шарларының болуына және кремнийдің қатты ерітіндісінің нығаюына байланысты, созылу күші әлі де 450 МПа-да тұрақты болуы мүмкін. 

Жиынтық және іс-әрекеттің жол картасы 

1. Диагностика күйі: Біріншіден, ағымдағы QT450 металлографиялық құрылымын (феррит қатынасы, графит шарының морфологиясы және саны) және химиялық құрамын (әсіресе Mn және P мазмұны) талдаңыз.

 2. Процесті реттеуге басымдық беріңіз: 1-қадам: Mn мазмұнын 0,15%-дан төменге дейін шектеңіз және P және S бақылаңыз. 2-қадам: Инкубацияны күшейтіңіз, әсіресе ағынды инкубациялаудың тиімді орындалуын қамтамасыз етіңіз. 

3: Композицияны оңтайландырыңыз және жоғары көміртекті және төмен кремний ерітіндісін қабылдаңыз. 3. Қорытынды кепілдік: Егер ұзарту жылдамдығы процесті реттегеннен кейін әлі де 18% -20% шамасында болса және 22% тұрақты түрде өте алмаса, ферритті жасыту процесін енгізу сөзсіз таңдау болып табылады. Ол сізге қажет өнімділікті тұрақты түрде бере алады. Егер жоғарыда көрсетілген процесте созылу күші 450 мегапаскальға жете алмаса, беріктіктен қорғау үшін қорытпаның қай түрін қолдану керек? Жоғары ұзартуды көздейтін QT450 схемасында (>22%) ұзарту стандартқа сәйкес келсе және созылу күші төмендесе, беріктікті реттеу үшін никельді қосуға болады. Никельді қосудың негізгі қызметі мен артықшылықтары 1 Икемділікке айтарлықтай зиян келтірместен қатты ерітіндіні нығайту: Никель элементі қатты ерітінді қалыптастыру үшін феррит матрицасына ериді, осылайша пластикалық пен қаттылықты айтарлықтай төмендетпей беріктігін арттырады. Бұл марганец пен фосфор сияқты элементтерден түбегейлі ерекшеленеді.

 Әсері: Өте жоғары ұзаруға қол жеткізу үшін марганец пен перлиттің мазмұнын азайтуға тырысқанда, созылу күші 450 МПа шегіне дейін сырғып кетуі мүмкін. Осы сәтте никельдің аз мөлшерін қосу тұрақты беріктік пен стандарттарға сәйкестікті қамтамасыз ету үшін «қауіпсіздік жастықшасын» қамтамасыз ете алады. 

2. Құрылымды нақтылаңыз және біркелкілігін жақсартыңыз: никель аустениттің өзгеру температурасын төмендете алады, бұл түйіршік өлшемі мен микроқұрылымды нақтылауға көмектеседі, құю құрылымын біркелкі етеді, осылайша беріктік пен қаттылықты жақсартады. 

3. Жұмсақ перлитті тұрақтандыру әсері: Никель де перлитті тұрақтандыруға бейім, бірақ оның әсері марганецке қарағанда әлдеқайда күшті. Қосылу мөлшерін бақылау арқылы арматура үшін аз мөлшерде жұқа перлит қалыптастыру үшін пайдалану кезінде ферриттің көп бөлігін алуға болады. Никельді ғылыми түрде қалай қосуға болады? Шарты: Никельді қосу жоғарыда аталған барлық негізгі схемаларды (төмен Mn, төмен P/S, күшті инкубация және т.б.) қатаң түрде орындағаннан кейін жүзеге асырылуы керек. Біз негізгі процестердің кемшіліктерін өтеу үшін никельді пайдаланамыз деп күте алмаймыз. 1. Қосу мөлшері және күтілетін әсер: Төмен никель ерітіндісі (0,5% -1,0%): Мақсаты: беріктік үшін «қауіпсіздік торы» ретінде орташа қатты ерітіндіні нығайтуды қамтамасыз ету. Әсері: Барлық дерлік ферритті негіздерде созылу беріктігін шамамен 20-40 МПа арттыруға болады. Бұл ұзартуға ең аз әсер ете отырып (мүмкін тек 1-2% азаюы мүмкін) және әлі де 22% жоғарыда оңай сақтай отырып, сыни мәндерде (мысалы, 430-440 МПа) 450 МПа-дан жоғары беріктікті тұрақты арттыру үшін жеткілікті. Орташа никель схемасы (1,0% -2,0%): Мақсаты: Арматураны қамтамасыз ету кезінде ол перлиттің аз мөлшерін (<10%) енгізуі мүмкін. Әсері: беріктіктің жақсаруы анағұрлым маңызды болады (50 МПа дейін немесе одан да көп), бірақ ұзару аздап төмендейді. Мұқият бақылау қажет және термиялық өңдеу арқылы түзетулер енгізу керек. 2. Термиялық өңдеумен ынтымақтастық: Құйма ерітіндісі ретінде: Егер сіз құйылған күйінде термиялық өңдеусіз жоғары беріктік пен жоғары пластикке қол жеткізгіңіз келсе, төмен никельді қосу (мысалы, 0,5%) - өте күрделі стратегия. Термиялық өңдеу жоспары: ферритті жасытуды әлдеқашан жоспарлаған болсаңыз, никельді қосудың маңыздылығын қайта бағалау қажет. Күйдіру перлитті жояды, ал никельдің қатты ерітіндіні күшейтетін әсері басым болады. Осы кезде никельдің төмен қосылуы жасытудан кейін таза, бірақ күшті феррит матрицасын қамтамасыз ете алады. Никельді қосудың кемшіліктері мен шығындары жоғары: никель шикізат құнын айтарлықтай арттыратын қымбат легирленген элемент болып табылады. Шығын-пайдаға қатаң талдау жүргізу керек. Шектеулі әсер: Никель «панацея» емес, ол нашар сфероидизациясы, сәтсіз инкубациясы немесе жоғары Mn/P мазмұны бар нашар субстратты сақтай алмайды. Ықтимал белгісіздік енгізу: никельді шамадан тыс қосу (мысалы,>1,5%) тым көп перлитті тұрақтандыруы мүмкін, бұл жою үшін жоғары жасыту температурасын немесе ұзақ ұстау уақытын талап етеді, термиялық өңдеудің қиындығы мен энергия шығынын арттырады және ақырында ұзару жылдамдығына зиян келтіруі мүмкін. Қорытынды және қорытынды ұсыныс никельді қосуды негізгі құрал емес, «соңғы реттелген сақтандыру» ретінде қарастырады. Жұмысты оңтайландыру жолы келесідей болуы керек: 1 Бірінші басымдық (негіз және негізгі): Өте тазарту: Mn мәнін<0,15%, P<0,03%，S<0,012%。 төмендету. Композицияны оңтайландыру: жоғары көміртекті эквивалентті (~4,5%) пайдалану, соңғы Si 2,2% -2,5% деңгейінде бақылау. 2. Екінші басымдық (бағалау және дәл баптау): Бірінші басымдық жоспарын қатаң орындағаннан кейін сынақ жолақтарын құйып, олардың өнімділігін тексеріңіз. Егер нәтиже ұзарту жылдамдығының 22% (мысалы, 25% немесе одан да көп) асатынын көрсетсе, бірақ беріктігі 440-450 МПа диапазонында ауытқиды, ол стандартқа жетудің алдында тұр. Сондықтан шешім: Бұл кезде шамамен 0,5% никельді қосу ең жақсы таңдау болып табылады. Ол өте төмен бағамен тұрақты беріктікке қол жеткізе алады (ұзартуға ең аз әсер етеді) және ең жоғары экономикалық тиімділікке ие. 3. Үшінші басымдылық (соңғы кепілдік): құйма қабырғасының қалыңдығына немесе салқындату жылдамдығына байланысты өнімділік әлі де тұрақсыз болса, ферритизацияны жасыту соңғы және ең сенімді шешім болып табылады. Жасыту процесінде, тіпті никельді қоспай-ақ, бір уақытта беріктік (графит шарлары мен Si қатты ерітінділерін нығайтуға негізделген) және ультра жоғары созылу (таза ферритке сүйенетін) талаптарын орындау әрқашан мүмкін болады. Қорытындылай келе, никельді қосуға болады, бірақ ол «негізгі тағам» емес, «тоник». Бұл түпкілікті ұзартуға ұмтылуда, төмен никельді қосу (~ 0,5%) соңғы кезеңде «беріктікті дәл сақтау» үшін қолданылатын ақылды құрал болып табылады.