Bahay / Balita / Balita sa Industriya / Heat Treated Ductile Iron Castings: Matrix, Mga Grado at Paano Tukoyin ang mga Ito
Balita

Heat Treated Ductile Iron Castings: Matrix, Mga Grado at Paano Tukoyin ang mga Ito

Casting metalurhiya at sourcing
Heat Treated Ductile Iron Castings: Ang Matrix na Tinukoy Mo Ay ang Bahaging Makukuha Mo
Ang graphite nodules ay gumagawa ng ductile iron ductile. Ang matrix sa kanilang paligid ay nagpapasya kung gaano kalakas, gaano kahirap at kung gaano katatag ang natapos na bahagi, at ang heat treatment ay ang tanging praktikal na pingga na mayroon ang foundry sa ibabaw nito.

Ang isang compressor crankcase ay pumasa sa papasok na inspeksyon sa 205 HB, kumportable sa loob ng hanay sa drawing. Pagkaraan ng tatlong linggo, ang isang magkatulad na bahagi mula sa susunod na mga pour machine na may iba't ibang chips, ay nagsusuot ng tooling nang dalawang beses sa bilis at lumalabas sa kabit na may sira na bearing bore. Ang chemistry ay hindi nagbabago, ang drawing note ay nangangailangan pa rin ng normalized na kondisyon, at ang hardness reading ay ilang puntos lang ang naiiba. Ang nagbago ay ang paglamig: ang pangalawang batch ay lumamig nang mas mabilis pagkatapos ng shakeout, kaya higit pa sa matrix nito ang natapos bilang pearlite.

Iyon ang buong argumento para sa paggamot sa init bilang isang detalye ng materyal sa halip na isang pagtatapos na hakbang. Ang kimika ay nagtatakda ng kisame sa ductile iron; ang matrix ang nagpapasya kung ano talaga ang natatanggap mo. Ang mga sumusunod ay sumasaklaw sa kung ano ang ginagawa ng bawat karaniwang paggamot sa matrix, kung aling paggamot ang nababagay sa aling bahagi, at kung paano magsulat ng isang kinakailangan na maaaring sukatin at patunayan ng isang pandayan.

Ano ang Binabago ng Heat Paggamot at Ano ang Hindi Nito Mababago

Ang ductile iron ay ductile dahil ang graphite nito ay ginagamot ng magnesium o isang rare earth bago i-cast, kaya ito ay tumigas bilang mga nodule kaysa sa mga natuklap. Pinutol ng mga buko ang dulo ng bitak na tatalasin ng isang flake, at nananatili ang geometry sa bawat normal na paggamot sa init. Ang sobrang init sa itaas ng humigit-kumulang 1000 °C ay nagsisimulang makapinsala dito, na isang dahilan kung bakit hindi bukas ang mga window ng paggamot.

Ang kinokontrol ng heat treatment ay ang matrix, ang metal sa pagitan ng mga nodule. Apat na kondisyon ang sumasaklaw sa halos lahat ng komersyal na gawain:

  • Ferrite: malambot, machinable, mataas na pagpahaba, at ang matrix ng mga ganap na annealed na grado.
  • Pearlite: lamellar carbide at ferrite, mas malakas at mas mahirap na may pinababang pagpahaba.
  • Tempered martensite: ginawa sa pamamagitan ng pagsusubo at tempering, ang pinakamahirap na karaniwang kondisyon.
  • Ausferrite: acicular ferrite na may napanatili na austenite, na ginawa ng austempering at ang batayan ng mga marka ng ADI.

Ang pangalawang trabaho ay ang stress relief. Ang isang casting ay lumalamig nang hindi pantay sa amag, at ang shakeout, paggiling at magaspang na machining ay nakakandado sa mas maraming stress. Hawak sa 550–650 °C at mabagal na pinalamig, ang isang bahagi ay nakakarelaks nang hindi nagbabago ang matrix nito, na mas mahalaga sa isang malaking base ng makina kaysa sa anumang pagtaas sa lakas ng makunat.

Limang Paggamot at ang Materyal na Ginagawa ng Bawat Isa

Ang mga paggamot ay karaniwang tinutukoy sa pamamagitan ng pangalan, ngunit ang pangalan ay shorthand para sa isang matrix at isang hanay ng pag-aari. Ang mga hanay sa ibaba ay makatotohanan para sa mga karaniwang marka sa mga ordinaryong laki ng seksyon.

Mga karaniwang hanay ng ari-arian para sa karaniwang mga grado ng ductile iron pagkatapos ng bawat paggamot; ang aktwal na mga halaga ay nakasalalay sa kapal ng seksyon, kimika at kontrol ng proseso.
Treatment Matrix lakas ng makunat Katigasan Pagpahaba Mga tipikal na bahagi
Nakakawala ng stress Walang pagbabago Bilang cast Bilang cast Bilang cast Mga base ng makina, haligi, mabibigat na frame
Buong anneal Ferrite plus nodules 400–500 MPa 130–180 HB 12–18 % Mga katawan ng bomba, mga pabahay, mga takip
Normalize Pearlite, madalas 70% o higit pa 650–750 MPa 230–270 HB 3–6 % Crankcases, bearing seats, rotor seats
Pawi at init ng ulo Tempered martensite 800–1000 MPa 250–330 HB 2–5 % Magsuot ng mga bahagi, gears, cam followers
Austemper Ausferrite 800–1400 MPa 270–400 HB 1–10 % Mataas na pagkasuot at mataas na nakakapagod na mga bahagi

Dalawang pag-iingat ang nasa tabi ng mesa na iyon. Ang bilis ng paglamig ay sumusunod sa kapal ng seksyon, kaya ang parehong init ng bakal ay maaaring tapusin ang ferritic sa isang 100 mm na pader at pearlitic sa isang 12 mm na tadyang. At ang hardness-to-tensile conversion ay gagana lamang kapag ang matrix ay pare-pareho; sa isang pinaghalong ferrite-pearlite casting, 200 HB ay maaaring maglarawan ng dalawang medyo magkaibang mga materyales.

Ang katigasan ay isang lokal na pagsukat
Inilalarawan ng pagbabasa ng Brinell ang zone sa ilalim ng indenter, hindi ang paghahagis. Para sa mabibigat o mixed-section na mga bahagi, sabihin kung saan sinusukat ang katigasan at kung gaano karaming bahagi sa bawat lote ang sinusuri, at kumuha ng mga mekanikal na katangian mula sa isang hiwalay na cast test coupon.

Pagtutugma ng Paggamot sa Bahagi

Ang mga marka sa mga guhit ay madalas na minana mula sa mga mas lumang proyekto. Ito ay nagkakahalaga ng pagsuri sa paggamot laban sa kung ano ang aktwal na ginagawa ng bahagi sa serbisyo.

Mga base at column ng machine tool

Ang mga ito ay istraktura, hindi nasusuot na mga ibabaw, kaya ang pag-aari na mahalaga ay dimensional na katatagan pagkatapos ng machining sa halip na isang grado ng lakas. Ang mga mabibigat na base ay karaniwang pinapawi ang stress nang dalawang beses, isang beses pagkatapos ng shakeout at muli pagkatapos ng magaspang na machining. Ang paglaktaw sa pangalawang kaluwagan ay isang madalas na dahilan kung bakit hawak ng isang makina ang geometry sa loob ng isang buwan at naaanod pagkatapos. Ang pagsusuot sa ibabaw ay isang hiwalay na tanong, at kung saan nagdadala ng karga ang mga slideway, heat treatment ng machine tool castings maaaring itaas ang katigasan ng ibabaw nang hindi binabago ang bulk grade.

Mga compressor housing, crankcase at bearing seat

Ang mga bahagi ng compressor ay nakaupo sa ibang rehimen. Ang crankcase ay nagdadala ng vibration at ang isang bearing seat ay may umiikot na load, kaya ang lakas at wear resistance ay higit na mahalaga kaysa sa katatagan, at ang normalizing o quenching at tempering ay ang karaniwang pagpipilian. Sa kabila ang hanay ng compressor castings , halimbawa, ang mga crankcase at bearing seat ay karaniwang sinipi sa isang heat treated na kondisyon sa halip na bilang cast.

Mga katawan ng bomba at balbula

Ang mga katawan ng bomba at mga katawan ng balbula ay mga hangganan ng presyon. Kailangan nila ng pressure tightness, machinable sealing face at sapat na elongation para makaligtas sa paghawak at hydrostatic testing, kaya naman karaniwan dito ang annealed ferritic condition. Ang katigasan ay hindi ang layunin; ang isang malambot, pare-parehong matrix na makina ay mas mabilis at mas mahuhulaan ang mga seal.

Pagsusulat ng Kinakailangang Maaaring Ma-certify

Ang isang tala sa pagguhit na nagsasabing ang heat treated o hardened ay hindi mabe-verify at hindi masisipi nang tuluy-tuloy. Ang anim na item ay ginagawang isang detalye ang paggamot.

  1. Grado at pamantayan, tulad ng EN-GJS-500-7 hanggang EN 1563 o 80-55-06 hanggang ASTM A536, kasama ang paggamot na gumagawa nito.
  2. Isang hardness band na may lokasyon ng pagsukat, na ipinahayag bilang isang hanay sa halip na isang target.
  3. Subukan ang uri at posisyon ng kupon, halimbawa isang keel block o Y-block cast na hiwalay sa bahagi.
  4. Mga limitasyon sa microstructure: porsyento ng nodularity, laki ng grapayt, at ang katanggap-tanggap na ferrite o pearlite fraction.
  5. Isang kinakailangan sa pag-alis ng stress saanman ang bahagi ay makikina sa mahigpit na pagpapaubaya.
  6. Kondisyon ng paghahatid: bilang cast, blasted, stress relieve, rough machined o tapos na.
Ang sertipiko ay naglalarawan ng isang kupon
Ang mga property na na-certify sa ASTM A536 o EN 1563 ay nagmula sa isang hiwalay na cast test coupon. Ang mga ito ay isang pahayag tungkol sa bakal at sa paggamot, hindi isang garantiya tungkol sa seksyon ng pader sa paligid ng iyong bearing bore. Kung mahalaga ang isang zone, tumukoy ng hardness check sa zone na iyon.

Failure Modes Worth Designing Out

Karamihan sa mga problema sa paggamot sa init ay geometry at mga problema sa seksyon bago pa ang mga ito ay mga problema sa furnace.

  • Pawiin ang pag-crack sa matalim na panloob na sulok at biglaang pagbabago ng seksyon, na nababawasan ng masaganang fillet at radii.
  • Distortion sa panahon ng pagsusubo, pinakamalala sa mahaba, manipis o walang simetriko na bahagi.
  • Mga soft spot na dulot ng segregation o micro-shrinkage, na hindi pantay na tumutugon sa hardening.
  • Decarburized o scale-affected na mga ibabaw pagkatapos ng pagsusubo sa isang hindi nakokontrol na kapaligiran, na lumalabas sa ibang pagkakataon bilang machining variation.
  • Over-austempering, na ipinagpalit ang lakas para sa nananatiling austenite na maaaring mag-transform sa ilalim ng pagkarga.
Idisenyo ang bahagi para sa paggamot
Ang paghahagis na may 6 mm na pader sa tabi ng 60 mm na hub ay hindi lalamig nang pantay, at walang haba ng oras ng furnace ang magiging uniporme nito. Kung ang pagguhit ay nangangailangan ng through-hardness, kailangang pahintulutan ito ng kapal ng seksyon.

Bago Mo Ilabas ang Purchase Order

Ang mga tanong na ito ay magpapasya kung ang unang artikulo ay tumutugma sa ikasampu.

  • Aling pamantayan at grado ang lalabas sa sertipiko?
  • Saan sinusukat ang katigasan, at kung gaano karaming mga casting bawat lot?
  • Ang test coupon ba ay hiwalay, at ito ba ang sinasabi ng certificate?
  • Anong pagbaluktot ang katanggap-tanggap pagkatapos ng paggamot?
  • Mapapawi ba muli ang stress ng supplier pagkatapos ng rough machining?
  • Anong window ng proseso ang ginagamit, at paano ito naitala para sa traceability?

Ang heat treatment ay hindi isang pagtatapos na operasyon na naka-bold sa isang casting; ito ay ang hakbang na nagiging isang ibuhos sa isang materyal. Magpasya sa matrix mula sa kung ano ang ginagawa ng bahagi, isulat ang kinakailangan sa mga tuntunin na masusukat ng laboratoryo, at ituring ang sertipiko bilang ebidensya tungkol sa isang kupon sa halip na isang pangako tungkol sa paghahagis. Ang mga supplier na kumokontrol sa shakeout at mga oras ng paglamig ay may posibilidad na sagutin ang mga tanong na ito nang walang pag-aalinlangan, dahil doon talaga nagsisimula ang karamihan sa mga variation sa heat treated ductile iron castings.