ما هي النقاط الرئيسية لصهر الحديد الزهر عالي القوة بفرن الحث بالتردد المتوسط؟

مشاركة إلى:

01/25/2020

لقد أصبح اتجاهًا لاستبدال فرن تردد الطاقة وفرن القبة بفرن الحث بالتردد المتوسط ، وقد فتح طريقًا جديدًا لصناعة السيارات لإنتاج مصبوبات عالية الجودة. هي واحدة من القطع الأساسية لقذيفة علبة تروس السيارات ، وهي عبارة عن إطار ترس متعدد المراحل ، ليس فقط للمحمل ، ولكن أيضًا الصمود عندما يتم إحكام الكثير من البراغي عالية القوة بضغط الضغط المحلي الكبير ، الناجم عن الصب نفسه يجب أن يكون عاليًا مقاومة الضغط ، ومقاومة التآكل ، لذلك يجب ألا يكون الصب بهشاشة العظام ، والحبوب الخشنة ، والعيوب الأخرى ، وذلك لتجنب تأثير التشحيم والتبريد لتسرب الزيت. تقليديا ، يتم استخدام مصبوبات HT150 أو HT200 كمواد غلاف ، ولا يمكن أن تلبي جودة الصب متطلبات صناعة السيارات لتحسين الجودة الشاملة باستمرار. يتطلب ذلك إضافة أثر Cr ، و Mo ، و Cu ، وعناصر صناعة السبائك الأخرى للحصول على قوة عالية تعتمد على مصفوفة من البرليت ومناسبة لاستخدام أداء الصدفة. من أجل إنتاج أجزاء أساسية من الحديد الزهر عالية القوة وعالية الجودة ، فإنه لا مفر من استخدام فرن الحث بالتردد المتوسط عند الصب. في هذا البحث ، يتم استكشاف مراقبة الجودة قبل الفرن في ممارسة استخدام فرن الحث بالتردد المتوسط لصنع صب علبة تروس السيارات المصنوعة من الحديد الزهر عالية القوة.

1. تصميم تكوين سبائك الحديد الزهر الرمادي عالية القوة

مادة مبيت ناقل الحركة هي HT250 ، صلابة <200HBW ، تتطلب قطعًا مجانيًا ، واختبار ضغط الزيت دون تسرب ، وإضافة مكونات أثرية متعددة من السبائك في الحديد الزهر ، وتحديد معلمات عملية معقولة ، بحيث يكون للصب تركيبة كيميائية معينة ومعدل تبريد ، للحصول على التركيب المعدني المثالي والخواص الميكانيكية. لضمان الخواص الميكانيكية ، يجب التحكم جيدًا في بنية المصفوفة ومورفولوجيا الجرافيت

عند تصميم الحديد الزهر منخفض السبائك ذو القوة العالية ، يجب اعتبار تأثير مكافئ الحديد والكربون السائل ومعدل التبريد أولاً. مكافئ الكربون العالي ، سرعة التبريد البطيئة على الجدار السميك للصب ، الحبوب الخشنة ، والهيكل المفكوك في الجدار السميك للصب والتسرب في اختبار ضغط الزيت. إذا كان مكافئ الكربون منخفضًا جدًا ، فمن السهل تكوين نقاط صلبة أو مناطق صلبة محلية عند الجدار الرقيق للصب ، مما يؤدي إلى ضعف أداء القطع. من خلال التحكم في مكافئ الكربون إلى 3.95٪ ~ 4.05٪ ، يمكن ضمان الخواص الميكانيكية للمادة وهي قريبة من نقطة الانصهار. نطاق درجة حرارة التصلب لسائل الحديد ضيق ، مما يخلق ظروفًا لسائل الحديد لتحقيق صب "درجة حرارة منخفضة". من المفيد أيضًا إزالة عيوب المسامية والانكماش للمسبوكات.

ثانيًا ، يجب النظر في دور عناصر صناعة السبائك. أثناء التحول سهل الانصهار للكروم والنحاس ، يعيق الكروم رسم الجرافيت ، ويعزز الكربيد ، ويعزز الفم الأبيض. يعزز النحاس الرسم البياني ويقلل بياض المقطع العرضي. يمكن تحييد التفاعل بين العنصرين إلى حد ما لتجنب تكوين السمنتيت أثناء التحول سهل الانصهار ، مما يؤدي إلى تكوين بياض أو زيادة صلابة في الجدار الرقيق للصب. في تحويل eutectoid ، يمكن لكل من الكروم والنحاس تثبيت مركب البرليت وصقله ، لكن وظائفهما ليست متماثلة. مع نسبة مناسبة من التعاون ، يمكن أن تلعب دور كل منها بشكل أفضل. عندما تمت إضافة wCu <2.0٪ إلى الحديد الزهر الرمادي الذي يحتوي على wCr = 0.2٪ ، لم يكتفِ النحاس بتعزيز تحول البرليت ، وتحسين حجم البرليت وتثبيته ، والبرليت المكرر ، ولكن أيضًا عزز إنتاج الجرافيت من النوع A ومورفولوجيا الحبر الأحفوري المتجانس. يمكن أيضًا زيادة محتوى النحاس بشكل طفيف ، وسيولة WCr> 0.2٪ من الحديد الزهر الرمادي ، وهو أمر مفيد بشكل خاص للقشرة الرقيقة المصبوبة. يمكن تحسين انضغاط الصب عن طريق إضافة الكروم والنحاس. تعد إضافة الكمية المناسبة من الكروم والنحاس مفيدة لتحسين انضغاط المادة نفسها وتحسين قدرتها على مقاومة التسرب.

يعتبر البرليت أساسًا الهيكل المرغوب في إنتاج الحديد الزهر الرمادي عالي القوة لأن الحديد الزهر القائم على البرليت هو فقط الذي يتمتع بقوة عالية ومقاومة جيدة للتآكل. يمكن للقصدير زيادة محتوى البرليت بشكل فعال في المصفوفة ، وتعزيز وتثبيت تكوين البرليت. تتمثل نتيجة ممارسة الإنتاج لدينا في التحكم في محتوى القصدير عند 0.7٪ ~ 0.09٪.

2. رقابة صارمة على جودة المواد الخام والمواد المساعدة

يجب أخذ عينات من المواد الخام والمواد المساعدة في المصنع وتحليلها ، حتى تكون على دراية بها. لا ينبغي أبدًا استخدام المواد الخام والمواد المساعدة غير المؤهلة. لضمان عبء العمل على محلول الحديد الأصلي ، يجب اختيار عناصر عالية الكربون ، وفوسفور منخفض ، وكبريت منخفض ، وأقل من الاضطراب (يجب أن يكون لدى موردي حديد الخنزير ورقة تقرير تحليل العناصر النزرة) عناصر من حديد الزهر ؛ يتم اختيار الفولاذ الكربوني المتوسط النقي ، ويتم اختيار العناصر النزرة مثل Cr و Mo و Sn و V و Ti و Ni و Cu وفقًا لنتائج الاختبار. يفضل خردة الصلب التي يمكن أن تثبت البرليت. يجب خصم الحديد الزهر والخردة الفولاذية قبل السماح باستخدامها. يجب خبز أولئك الذين يعانون من بقع الزيت عند 250 درجة مئوية.

يتم أيضًا شراء السبائك الحديدية والملقحات في نقاط محددة لتحقيق تركيبة مستقرة وتكتل مؤهل (حجم الجسيمات). افصلها وكدستها لتجنب الرطوبة. يتجنب مثل هذا المطلب العيوب التي تسببها "قابلية التوريث" لعبء الحديد الزهر.

القياس الدقيق قبل الاستخدام هو ضمان جودة الحديد المصهور. يشار بشكل خاص إلى أنه بالنسبة لصهر فرن الحث ، يتم خلط شحنة صارمة مع أوعية مانعة للتسرب ومتفجرات.

(1) الالتزام بمزيج من المكونات النظرية (حساب المكونات) والخبرة العملية. بغض النظر عن الطريقة المعتمدة للتجربة أو طريقة الرسم ، لا يمكن تحديد بيانات الدُفعات المحسوبة النظرية على أنها النسبة النهائية ، والقانون المتغير للعناصر في يجب إتقان عملية الصهر لفرن التردد المتوسط. إذا كانت بطانة الفرن مادة حمضية وكانت درجة حرارة الحديد المنصهر> 1500 درجة مئوية ، فلا يمكن أخذ الحد الأدنى لإضافة Si إلا ، ولكن يجب أخذ الكربون عبر الإنترنت.

(2) إتقان التركيب الكيميائي للمواد المعدنية المختلفة في الفرن وقانون الاحتراق والحد من كل عنصر. يتم وضع متطلبات صارمة على تصنيف وتكديس وترقيم حديد الفرن العائد (مصبوب صنبور ، مصبوبات الخردة). يجب طرح العناصر المخففة في الفرن عند التجميع ، ويجب إضافة العناصر المحترقة في الفرن عند الخلط.

(3) يجب خلط عناصر صناعة السبائك في وقت واحد ، ويجب أخذ الحد المتوسط للمكونات الأخرى باستثناء Si. يمكن إضافة عناصر السبائك (Mo ، Cr ، Cu ، Sn ، إلخ) بعد الصهر والكشط ، وتكون الخسارة قليلة جدًا في الفرن الحمضي ، ويمكن إضافة C و Si في الخبث والحمل. بقدر ما يتعلق الأمر بصهر فرن الحث ، يتم اتباع مبدأ إضافة السيليكون بعد إضافة الكربون.

(4) للتحكم في محتوى P و S ، تكون كميات P و S أساسًا من الحديد الخام الجديد. يمكن التحكم في كميات P و S ضمن النطاق المطلوب عن طريق اختيار العبء. لذلك ، يجب أن يتم تصنيع wP <0.06٪ و wS <0.04٪ من الحديد الخشن الجديد بحيث يمكن أخذ كميات P و S من الاعتبار عند حساب الدُفعات. (نظرًا للمتطلبات الفنية للصب: wP≤ 0.06٪ ، wS ≤ 0.04٪).

(5) يتم قياس جميع المواد المعدنية في الفرن بدقة بما يتفق بدقة مع المتطلبات.

3-التحكم في ذوبان فرن الحث بالتردد المتوسط

وفقًا للخصائص المعدنية للفرن الكهربائي ذي التردد المتوسط ، يجب إجراء عملية صهر معقولة ، ويجب أن تكون الشحنة من القاعدة. التحكم في درجة الحرارة ، إضافة السبيكة ، المكربن ، عامل الخبث ، ودرجة حرارة إنتاج الحديد في درجات حرارة مختلفة يتم التحكم فيها بشكل صارم من أجل التحكم في الهيكل المعدني وتثبيته وتحسين جودة الصب مع أقصر وقت ذوبان وأقل خسارة احتراق للسبائك. والأكسدة.

في ممارسة الإنتاج ، نقسم عملية الصهر بأكملها إلى ثلاث مراحل للتحكم في درجة الحرارة. هنا تشير ما يسمى بدرجة الحرارة ثلاثية الطور إلى درجة حرارة الانصهار ودرجة حرارة الخبث ودرجة حرارة الحديد.

درجة حرارة الانصهار: تحدد فترة الانصهار قبل درجة حرارة أخذ العينات امتصاص عناصر السبائك وتوازن التركيب الكيميائي. لذلك ، من الضروري تجنب الذوبان والتغذية بدرجة حرارة عالية وتجنب "القشرة" ، وإلا فإن الحديد المصهور سيكون في حالة الغليان أو درجة الحرارة المرتفعة ، وسيتم تكثيف فقد الكربون المحترق ، وسيتم تقليل السيليكون. تتعزز باستمرار ، وسوف تزداد الشوائب بسبب أكسجة سائل الحديد. سيتم التحكم في درجة حرارة الانصهار أقل من 1365 درجة مئوية وفقًا لمتطلبات العملية ، وسيتم التحكم في درجة حرارة أخذ العينات أقل من (1420 ± 10) ℃. إذا كانت درجة حرارة أخذ العينات منخفضة ولم يتم إذابة السبائك الحديدية ، فلن يكون التركيب الكيميائي للعينة ممثلًا. إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة للغاية وتم حرق السبيكة أو تقليلها ، فسوف يتأثر تعديل التركيب أثناء فترة الكشط. إذا كان يجب التحكم في قوة الفرن بعد أخذ العينات. قبل جهاز إدارة جودة الفرن على التركيب الكيميائي للنتائج دخلت للتو في درجة حرارة الخبث.

درجة حرارة الخبث: تعتبر درجة حرارة الخبث رابطًا مهمًا في تحديد جودة الحديد المصهور لأنه يرتبط ارتباطًا وثيقًا باستقرار المكونات وتأثير معالجة التلقيح ، ويؤثر بشكل مباشر على التحكم في درجة حرارة الحديد. تؤدي درجة حرارة الخبث العالية جدًا إلى تفاقم فقدان نواة الجرافيت للحديد المنصهر وتقليل السيليكون ، خاصة بالنسبة للبطانة الحمضية. نظريًا ، إذا كان الحديد المنصهر يحتوي على الكثير من السيليكون ، فسيكون له تأثير انبعاث الكربون ، والذي سيؤثر على التبلور وفقًا لدرجة الحرارة ، وهناك ميل للفم المضاد للبيض. إذا كانت درجة الحرارة منخفضة للغاية ، فسوف يتعرض محلول الحديد لفترة طويلة ، وسيتم حرق الكربون والسيليكون بشكل خطير. عندما يتم تعديل التركيبة مرة أخرى ، لن يؤدي ذلك فقط إلى إطالة وقت الانصهار لزيادة سخونة سائل الحديد ، ولكن أيضًا يجعل التركيبة خارج نطاق السيطرة بسهولة ، ويزيد درجة التبريد الفائق لسائل الحديد ، ويدمر البلورة العادية.

درجة حرارة صب الحديد: من أجل ضمان أفضل درجة حرارة للصب والتكاثر ، فإننا نتحكم بشكل عام في 1520 ~ 1550 درجة مئوية. ستؤثر درجة الحرارة العالية والمنخفضة لإنتاج الحديد على تأثير التبلور والتلقيح للحديد الزهر. إذا كانت درجة الحرارة عالية جدًا (أعلى من 30 درجة مئوية كما هو منصوص عليه في العملية) ، على الرغم من أن التحليل السريع لـ C و Si أمام الفرن معتدل أيضًا ، فإن عمق الفم الأبيض لقطعة اختبار مثلث الصب سيكون كبيرًا جدًا أو سيظهر فم القنب في الوسط. ظهرت الحالة حتى لاتخاذ تدابير لزيادة كمية التلقيح بالكربون في الفرن ، فإن الخبرة العملية للمؤلف أقل فعالية ، وبعد طاقة التردد المتوسط السفلية ، معالجة تبريد الفرن ، وبالتحديد في الفرن بكمية سائل الحديد 10٪ - 15٪ بعد قم بخبز حديد خنزير جديد ، جرب قلب هذا المقطع إلى قالب رمادي مرقش ، ينخفض العمق الأبيض العلوي. إذا استمرت درجة الحرارة المرتفعة لفترة طويلة ، بعد اعتماد الطريقة المذكورة أعلاه ، يجب الاستمرار في تنفيذ تدابير ملء الكربون في الفرن. يتم التحكم في درجة حرارة صب الحديد وفقًا لدرجة حرارة الصب. درجة حرارة الصب المناسبة لقشرة الحديد الزهر هي (1440 ± 20) ℃ ، والتي يمكن أن تحقق "درجة حرارة عالية من الحديد ، صب درجة حرارة مناسبة". بالطبع ، من الأفضل التحكم والسيطرة بشكل صارم. نظرًا لأن درجة حرارة إنتاج الحديد منخفضة ، فإن درجة حرارة الصب ستكون أقل من 1380 درجة مئوية ، وهو ما لا يؤدي إلى إزالة الكبريت وإزالة الغازات ويؤثر بشكل خاص على تأثير معالجة التلقيح. مع انخفاض درجة الحرارة ، تزداد مشاكل مثل العزل البارد وعدم وضوح المحيط بشكل واضح.

4- علاج تلقيح الحديد المنصهر

لتلقيح الإنتاج بعلبة التروس HT250 ، مما يحسن مقاومة التآكل للمادة ، لتحسين البنية الدقيقة والخصائص الميكانيكية للمسبوكات بشكل كبير لزيادة قيمة صلابة كل قسم بشكل كبير ، ولكن أيضًا في جانب اللؤلؤ على ثبات البعد السميك للقسم له نفس التأثير ، ولكن أيضًا يحسن سمك الجدار من الحساسية وأداء القطع الجيد في التصنيع ، وصب المسبوكات لهشاشة العظام ، وخاصة لمنع تسرب القشرة له وظيفة خاصة.

يتم تحديد كمية اللقاح وفقًا لسمك الجدار والتركيب الكيميائي ودرجة حرارة الصب وعوامل أخرى لإنتاج صب القشرة. المبدأ هو أنه لا يحدث تسرب أو تسرب في سمك الجدار ولا توجد منطقة صلبة عند سمك الجدار. تُظهر ممارسة الإنتاج أن Sr و Ba و Ca و Si-FE هم وكلاء زواج الأقارب الأكثر مثالية لتحسين قوة الحديد الزهر الرمادي. يلعب عامل زواج الأقارب دور القدرة على مقاومة تسوس الباريوم (Ba) وزيادة نسبة الجرافيت من النوع A ، وخاصة القدرة القوية للسترونشيوم (Sr) على التخلص من الفتحة البيضاء ، والتزاوج الداخلي الإضافي ، والتأثير التناضحي للكالسيوم (Ca). ) والسيليكون (Si). يعتبر التطعيم من هذا النوع من تركيبة القوة خيارًا مثاليًا لتلقيح معالجة الحديد الزهر عالي القوة.

العلاقة بين أوقات التلقيح وتأثير التلقيح ، مع زيادة أوقات التلقيح ، وتحسن انتظام توزيع الجرافيت داخل الحديد الزهر ، وكان معدل شغل الجرافيت من النوع A وطول الجرافيت مختلفًا بشكل كبير ، وكان الجرافيت من النوع A الذي تم تلقيحه أكثر من مرتين. معدل إشغال مرتفع وتوزيع منتظم وطول معتدل. والأهم من ذلك ، أن التطعيمات المتعددة تزيد من عدد النوى البلورية غير التلقائية ، وتقوي المصفوفة ، وبالتالي تحسن وتثبت قوة الحديد الزهر.

مفتاح التحكم في تأثير التلقيح هو منع تلقيح الحديد المنصهر مع تأخر التدفق خلف الصب بعد تلقيح الباريوم الفيروسيليكون + 75 الفيروسيليكون مع تلقيح قمع. يجب سكب الحديد المنصهر بعد علاج التلقيح في غضون فترة زمنية محدودة ، لا تزيد عمومًا عن 8 دقائق ، ويكون تأثير التلقيح للتلقيح الثاني في غضون 3 إلى 5 دقائق هو الأفضل. يمكن لعامل تزاوج أقارب السيليكا-باريوم القضاء على الفم الأبيض لـ HT250 ، وتحسين شكل الجرافيت وتوزيعه ، والقضاء على الجرافيت فائق البرودة E و D. نظرًا لأن هيكل الجرافيت من النوع E والبنية الفريتية ، سيتم تقليل كثافة المواد ، مما يؤدي إلى تدهور خطير في مقاومة التسرب.

5- تأثير الإنتاج الفعلي

يتم إنتاج الصب بدون أبيض ، وقوة شدها أكثر من HT250 ، صلابة شريط الاختبار تصل إلى 190 ~ 230 HBW ، تشريح جسم القشرة ، يتم التحكم في الصلابة في 190 HBW ، مما يحسن بشكل كبير جودة معامل الصب ، الذي تم الوصول إليه في الخارج. البنية المجهرية ، البرليت هو 85٪ ~ 90٪ ، يلبي متطلبات قوة غلاف علبة التروس ، وصل أدائه الميكانيكي إلى مستوى مادة غلاف علبة التروس ذات النماذج الأجنبية المماثلة.