Ang wear-resistant (o abrasion-resistant) na cast steel ay tumutukoy sa cast steel na may magandang wear resistance. Ayon sa komposisyon ng kemikal, nahahati ito sa non-alloy, low-alloy at alloy wear-resistant cast steel. Mayroong maraming mga uri ng wear-resistant steel, na maaaring halos nahahati sa high-manganese steel, medium at low-alloy wear-resistant steel, chromium-molybdenum-silicon-manganese steel, cavitation-resistant steel, wear-resistant steel, at espesyal na wear-resistant steel. Ang ilang pangkalahatang haluang metal na bakal tulad ng hindi kinakalawang na asero, bearing steel, alloy tool steel at haluang metal na istrukturang bakal ay ginagamit din bilang wear-resistant na bakal sa ilalim ng mga partikular na kondisyon.
Ang medium at low-alloy wear-resistant steels ay kadalasang naglalaman ng mga kemikal na elemento tulad ng silicon, manganese, chromium, molibdenum, vanadium, tungsten, nickel, titanium, boron, copper, rare earths, atbp. Ang mga liner ng maraming malaki at katamtamang laki ng bola ang mga gilingan sa Estados Unidos ay gawa sa chromium-molybdenum-silico-manganese o chromium-molybdenum steel. Karamihan sa mga grinding ball sa United States ay gawa sa medium at high carbon chromium molybdenum steel. Para sa mga workpiece na gumagana sa ilalim ng medyo mataas na temperatura (halimbawa, 200～500℃) na mga kondisyon ng abrasive na pagsusuot o kung saan ang mga ibabaw ay sumasailalim sa medyo mataas na temperatura dahil sa frictional heat, mga haluang metal gaya ng chromium molybdenum vanadium, chromium molybdenum vanadium nickel o chromium molybdenum vanadium tungsten maaaring gamitin.
Ang abrasion ay isang kababalaghan kung saan ang materyal sa gumaganang ibabaw ng isang bagay ay patuloy na nawasak o nawawala sa kamag-anak na paggalaw. Nahahati sa mekanismo ng pagsusuot, ang pagsusuot ay maaaring nahahati sa abrasive wear, adhesive wear, corrosion wear, erosion wear, contact fatigue wear, impact wear, fretting wear at iba pang mga kategorya. Sa larangan ng industriya, ang abrasive wear at adhesive wear account ang pinakamalaking proporsyon ng workpiece wear failures, at ang wear failure modes gaya ng erosion, corrosion, fatigue, at fretting ay kadalasang nangyayari sa pagpapatakbo ng ilang mahahalagang bahagi, kaya mas lalo silang nagkakaroon. at higit na pansin. Sa ilalim ng mga kondisyon ng pagtatrabaho, ang ilang mga anyo ng pagsusuot ay madalas na lumilitaw sa parehong oras o isa-isa, at ang pakikipag-ugnayan ng pagkabigo sa pagsusuot ay tumatagal sa isang mas kumplikadong anyo. Ang pagtukoy sa uri ng wear failure ng workpiece ay ang batayan para sa makatwirang pagpili o pagbuo ng wear-resistant steel.
Bilang karagdagan, ang pagsusuot ng mga bahagi at bahagi ay isang problema sa system engineering. Maraming mga salik na nakakaapekto sa pagsusuot, kabilang ang mga kondisyon sa pagtatrabaho (load, bilis, mode ng paggalaw), kundisyon ng pagpapadulas, mga salik sa kapaligiran (halumigmig, temperatura, nakapalibot na media, atbp.), at mga salik ng materyal ( Komposisyon, organisasyon, mekanikal na katangian), ibabaw kalidad at pisikal at kemikal na katangian ng mga bahagi. Ang mga pagbabago sa bawat isa sa mga salik na ito ay maaaring magbago sa dami ng pagsusuot at kahit na baguhin ang mekanismo ng pagsusuot. Makikita na ang materyal na kadahilanan ay isa lamang sa mga kadahilanan na nakakaapekto sa pagsusuot ng workpiece. Upang mapabuti ang wear resistance ng mga bahagi ng bakal, kinakailangan na magsimula sa pangkalahatang friction at wear system sa ilalim ng mga partikular na kondisyon upang makamit ang nais na epekto.
1. Solution Heat Treatment (Water Toughening Treatment) ng Wear-Resistant High Manganese Steel Casting
Mayroong isang malaking bilang ng mga precipitated carbide sa as-cast na istraktura ng wear-resistant high-manganese steel. Ang mga karbida na ito ay magbabawas sa tibay ng paghahagis at gawing madaling mabali habang ginagamit. Ang pangunahing layunin ng solusyon sa heat treatment ng mataas na manganese steel castings ay upang alisin ang mga carbide sa as-cast na istraktura at sa mga hangganan ng butil upang makakuha ng isang single-phase austenite na istraktura. Mapapabuti nito ang lakas at tibay ng mataas na manganese steel, upang ang mga high manganese steel casting ay angkop para sa mas malawak na hanay ng mga field.
Ang solusyon sa heat treatment ng wear-resistant high-manganese steel castings ay maaaring halos nahahati sa ilang mga hakbang: pagpainit ng mga casting sa itaas ng 1040°C at hawakan ang mga ito para sa isang naaangkop na oras, upang ang mga carbide doon ay ganap na matunaw sa single-phase austenite ; pagkatapos ay mabilis na paglamig, Kumuha ng austenite solid solution structure. Ang paggamot sa solusyon na ito ay tinatawag ding water toughening treatment.
(1) Temperatura ng paggamot sa pagpapatigas ng tubig
Ang temperatura ng katigasan ng tubig ay depende sa kemikal na komposisyon ng mataas na manganese steel, karaniwang 1050 ℃-1100 ℃. Ang mataas na manganese steel na may mataas na carbon content o mataas na alloy na nilalaman (tulad ng ZG120Mn13Cr2 steel at ZG120Mn17 steel) ay dapat tumagal sa itaas na limitasyon ng temperatura ng tigas ng tubig. Gayunpaman, ang sobrang mataas na temperatura ng tigas ng tubig ay magdudulot ng matinding decarburization sa ibabaw ng casting at ang mabilis na paglaki ng matataas na manganese steel grains, na makakaapekto sa performance ng mataas na manganese steel.
(2) Rate ng pag-init ng paggamot sa pagpapatigas ng tubig
Ang thermal conductivity ng manganese steel ay mas malala kaysa sa pangkalahatang carbon steel. Ang high-manganese steel castings ay may mataas na stress at madaling ma-crack kapag pinainit, kaya ang heating rate ay dapat matukoy ayon sa kapal ng pader at hugis ng casting. Sa pangkalahatan, ang mga casting na may mas maliit na kapal ng pader at simpleng istraktura ay maaaring pinainit sa mas mabilis na bilis; Ang mga casting na may mas malaking kapal ng pader at kumplikadong istraktura ay dapat na pinainit nang dahan-dahan. Sa aktwal na proseso ng paggamot sa init, upang mabawasan ang pagpapapangit o pag-crack ng paghahagis sa panahon ng proseso ng pag-init, sa pangkalahatan ay pinainit ito sa humigit-kumulang 650 ℃ upang mapanatili ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng loob at labas ng paghahagis, at ang temperatura sa ang hurno ay pare-pareho, at pagkatapos ay mabilis na tumaas sa temperatura ng tigas ng tubig.
(3) Oras ng paghawak ng water toughening treatment
Ang oras ng paghawak ng paggamot sa pagpapatigas ng tubig ay higit sa lahat ay nakasalalay sa kapal ng dingding ng paghahagis, upang matiyak ang kumpletong pagkalusaw ng mga karbida sa istraktura ng as-cast at ang homogenization ng istraktura ng austenite. Sa ilalim ng normal na mga pangyayari, maaari itong kalkulahin sa pamamagitan ng pagtaas ng oras ng paghawak ng 1 oras para sa bawat 25 mm na pagtaas ng kapal ng pader.
(4) Paglamig ng water toughening treatment
Ang proseso ng paglamig ay may malaking impluwensya sa index ng pagganap at istraktura ng paghahagis. Sa panahon ng water toughening treatment, ang temperatura ng casting bago pumasok sa tubig ay dapat na higit sa 950°C upang maiwasan ang muling pag-ulan ng mga carbide. Para sa kadahilanang ito, ang agwat ng oras sa pagitan ng paghahagis sa labas ng pugon at pagpasok sa tubig ay hindi dapat lumampas sa 30 segundo. Ang temperatura ng tubig ay dapat na mas mababa sa 30°C bago ang paghahagis ay pumasok sa tubig, at ang pinakamataas na temperatura ng tubig pagkatapos na pumasok sa tubig ay hindi dapat lumampas sa 50°C.
(5) Carbide pagkatapos ng water toughening treatment
Pagkatapos ng paggamot sa pagpapatigas ng tubig, kung ang mga carbide sa mataas na manganese steel ay ganap na naalis, ang metallographic na istraktura na nakuha sa oras na ito ay isang solong istraktura ng austenite. Ngunit ang gayong istraktura ay maaari lamang makuha sa manipis na pader na castings. Sa pangkalahatan, pinapayagan ang isang maliit na halaga ng mga carbide sa austenite na butil o sa mga hangganan ng butil. Ang mga undissolved carbide at precipitated carbide ay maaaring alisin sa pamamagitan ng heat treatment muli. Gayunpaman, ang mga eutectic carbide na namuo dahil sa labis na temperatura ng pag-init sa panahon ng paggamot sa pagpapatigas ng tubig ay hindi katanggap-tanggap. Dahil ang eutectic carbide ay hindi na maalis muli sa pamamagitan ng heat treatment.
2. Precipitation Strengthening Heat Treatment ng Wear-Resistant High Hanganese Steel Castings
Ang paggamot sa init na nagpapalakas ng ulan ng mataas na manganese steel na lumalaban sa pagsusuot ay tumutukoy sa pagdaragdag ng isang tiyak na halaga ng mga elementong bumubuo ng carbide (tulad ng molibdenum, tungsten, vanadium, titanium, niobium at chromium) sa pamamagitan ng heat treatment upang makakuha ng tiyak na halaga at sukat sa mataas na manganese steel Ang ikalawang yugto ng dispersed carbide particle. Ang heat treatment na ito ay maaaring palakasin ang austenite matrix at mapabuti ang wear resistance ng mataas na manganese steel.
3. Heat Treatment ng Wear-resistant Medium Chromium Steel Castings
Ang layunin ng heat treatment ng wear-resistant medium chromium steel castings ay upang makakuha ng martensite matrix na istraktura na may mataas na lakas, tigas at mataas na tigas, upang mapabuti ang lakas, tigas at wear resistance ng mga steel casting.
Ang medium chromium steel na lumalaban sa pagsusuot ay naglalaman ng mas maraming elemento ng chromium at may mas mataas na hardenability. Samakatuwid, ang karaniwang paraan ng paggamot sa init nito ay: pagkatapos ng 950 ℃-1000 ℃, ang austenitization nito, pagkatapos ay ang pagsusubo ng paggamot, at napapanahong paggamot sa tempering (karaniwan ay nasa 200-300 ℃).
4. Heat Treatment ng Wear-Resistant Low-Alloy Steel Castings
Ang mga wear-resistant na low-alloy steel castings ay ginagamot sa pamamagitan ng pagsusubo sa tubig, pagsusubo sa langis at air quenching depende sa komposisyon ng haluang metal at nilalaman ng carbon. Ang Pearlitic wear-resistant cast steel ay gumagamit ng normalizing + tempering heat treatment.
Upang makakuha ng martensite matrix na may mataas na lakas, tigas at tigas, at upang mapabuti ang wear resistance ng mga steel casting, ang wear-resistant na low-alloy steel castings ay karaniwang pinapatay sa 850-950°C at tempered sa 200-300°C .
Oras ng post: Ago-07-2021