Oțelul turnat rezistent la uzură (sau rezistent la abraziune) se referă la oțel turnat cu o bună rezistență la uzură. În funcție de compoziția chimică, este împărțit în oțel turnat nealiat, slab aliat și aliaj rezistent la uzură. Există multe tipuri de oțel rezistent la uzură, care pot fi împărțite aproximativ în oțel cu conținut ridicat de mangan, oțel rezistent la uzură mediu și slab aliat, oțel crom-molibden-silicio-mangan, oțel rezistent la cavitație, oțel rezistent la uzură, și oțel special rezistent la uzură. Unele oțeluri aliate generale, cum ar fi oțel inoxidabil, oțel pentru rulmenți, oțel aliat pentru scule și oțel de structură aliat, sunt, de asemenea, utilizate ca oțel rezistent la uzură în condiții specifice.
Oțelurile rezistente la uzură mediu și slab aliate conțin de obicei elemente chimice precum siliciu, mangan, crom, molibden, vanadiu, wolfram, nichel, titan, bor, cupru, pământuri rare etc. Căptușelile multor bile mari și medii. morile din Statele Unite sunt fabricate din oțel crom-molibden-silico-mangan sau crom-molibden. Majoritatea bilelor de măcinare din Statele Unite sunt fabricate din oțel crom molibden cu carbon mediu și mare. Pentru piesele de prelucrat care lucrează în condiții de uzură abrazivă la temperaturi relativ ridicate (de exemplu, 200~500℃) sau ale căror suprafețe sunt supuse la temperaturi relativ ridicate din cauza căldurii de frecare, aliaje precum crom molibden vanadiu, crom molibden vanadiu nichel sau crom molibden vanadiu sau crom molibden vanadiu poate fi folosit.
Abraziunea este un fenomen în care materialul de pe suprafața de lucru a unui obiect este distrus continuu sau pierdut în mișcare relativă. Împărțită de mecanismul de uzură, uzura poate fi împărțită în uzură abrazivă, uzură adeziv, uzură coroziune, uzură prin eroziune, uzură prin oboseală de contact, uzură prin impact, uzură prin fretare și alte categorii. În domeniul industrial, uzura abrazivă și uzura adezivului reprezintă cea mai mare proporție de defecțiuni de uzură a piesei de prelucrat, iar modurile de defectare a uzurii, cum ar fi eroziunea, coroziunea, oboseala și fretarea tind să apară în funcționarea unor componente importante, astfel încât acestea devin din ce în ce mai mari. si mai multa atentie. În condiții de muncă, mai multe forme de uzură apar adesea în același timp sau una după alta, iar interacțiunea defecțiunii uzurii capătă o formă mai complexă. Determinarea tipului de defecțiune la uzură a piesei de prelucrat este baza pentru selecția sau dezvoltarea rezonabilă a oțelului rezistent la uzură.
În plus, uzura pieselor și componentelor este o problemă de inginerie a sistemului. Există mulți factori care afectează uzura, inclusiv condițiile de lucru (sarcina, viteza, modul de mișcare), condițiile de lubrifiere, factorii de mediu (umiditate, temperatură, mediul înconjurător etc.) și factorii materiale (compoziția, organizarea, proprietățile mecanice), suprafața calitatea și proprietățile fizico-chimice ale pieselor. Modificările fiecăruia dintre acești factori pot modifica cantitatea de uzură și chiar pot schimba mecanismul de uzură. Se poate observa că factorul material este doar unul dintre factorii care afectează uzura piesei de prelucrat. Pentru a îmbunătăți rezistența la uzură a pieselor din oțel, este necesar să începeți cu sistemul general de frecare și uzură în condiții specifice pentru a obține efectul dorit.
1. Soluție de tratare termică (tratament de întărire cu apă) a pieselor turnate din oțel cu mare mangan rezistent la uzură
Există un număr mare de carburi precipitate în structura turnată a oțelului cu conținut ridicat de mangan rezistent la uzură. Aceste carburi vor reduce duritatea piesei turnate și o vor face ușor de rupere în timpul utilizării. Scopul principal al tratamentului termic prin soluție a pieselor turnate din oțel cu conținut ridicat de mangan este de a elimina carburile din structura turnată și de pe limitele granulelor pentru a obține o structură de austenită monofazată. Acest lucru poate îmbunătăți rezistența și duritatea oțelului cu conținut ridicat de mangan, astfel încât turnările din oțel cu conținut ridicat de mangan sunt potrivite pentru o gamă mai largă de domenii.
Soluția de tratare termică a pieselor turnate din oțel cu conținut ridicat de mangan rezistente la uzură poate fi împărțită aproximativ în mai multe etape: încălzirea pieselor turnate la peste 1040°C și menținerea lor pentru un timp adecvat, astfel încât carburile din acestea să fie complet dizolvate în austenită monofazată. ; apoi răcire rapidă, obțineți structura soluției solide de austenită. Acest tratament cu soluție se mai numește și tratament de întărire cu apă.
(1) Temperatura tratamentului de întărire cu apă
Temperatura de duritate a apei depinde de compoziția chimică a oțelului cu conținut ridicat de mangan, de obicei 1050℃-1100℃. Oțelurile cu conținut ridicat de mangan cu conținut ridicat de carbon sau cu conținut ridicat de aliaje (cum ar fi oțelul ZG120Mn13Cr2 și oțelul ZG120Mn17) ar trebui să ia limita superioară a temperaturii de duritate a apei. Cu toate acestea, o temperatură de rezistență a apei excesiv de ridicată va cauza o decarburare severă pe suprafața turnării și creșterea rapidă a granulelor de oțel cu conținut ridicat de mangan, ceea ce va afecta performanța oțelului cu conținut ridicat de mangan.
(2) Rata de încălzire a tratamentului de întărire cu apă
Conductivitatea termică a oțelului cu mangan este mai slabă decât cea a oțelului carbon general. Piesele turnate din oțel cu conținut ridicat de mangan au stres ridicat și sunt ușor de spart atunci când sunt încălzite, astfel încât rata de încălzire trebuie determinată în funcție de grosimea peretelui și forma turnării. În general, piesele turnate cu o grosime mai mică a peretelui și o structură simplă pot fi încălzite într-un ritm mai rapid; piesele turnate cu o grosime mai mare a peretelui și o structură complexă trebuie încălzite lent. În procesul propriu-zis de tratament termic, pentru a reduce deformarea sau fisurarea turnării în timpul procesului de încălzire, aceasta este în general încălzită la aproximativ 650 ℃ pentru a menține diferența de temperatură între interiorul și exteriorul turnării redusă și temperatura în cuptorul este uniform și apoi se ridică rapid la temperatura de duritate a apei.
(3) Timpul de menținere al tratamentului de întărire cu apă
Timpul de menținere al tratamentului de întărire cu apă depinde în principal de grosimea peretelui turnării, pentru a asigura dizolvarea completă a carburilor în structura turnată și omogenizarea structurii austenitei. În circumstanțe normale, poate fi calculat prin creșterea timpului de menținere cu 1 oră pentru fiecare creștere cu 25 mm a grosimii peretelui.
(4) Răcirea tratamentului de întărire cu apă
Procesul de răcire are o mare influență asupra indicelui de performanță și structurii turnării. În timpul tratamentului de întărire cu apă, temperatura turnării înainte de a intra în apă ar trebui să fie peste 950°C pentru a preveni re-precipitarea carburilor. Din acest motiv, intervalul de timp dintre aruncarea din cuptor și intrarea în apă nu trebuie să depășească 30 de secunde. Temperatura apei trebuie să fie sub 30°C înainte ca turnarea să intre în apă, iar temperatura maximă a apei după intrarea în apă nu trebuie să depășească 50°C.
(5) Carbură după tratamentul de întărire cu apă
După tratamentul de întărire cu apă, dacă carburile din oțelul cu conținut ridicat de mangan sunt eliminate complet, structura metalografică obținută în acest moment este o singură structură de austenită. Dar o astfel de structură poate fi obținută numai în piese turnate cu pereți subțiri. În general, este permisă o cantitate mică de carburi în boabele de austenită sau pe limitele granulelor. Carburele nedizolvate și carburile precipitate pot fi eliminate din nou prin tratament termic. Cu toate acestea, carburile eutectice precipitate din cauza temperaturii excesive de încălzire în timpul tratamentului de întărire cu apă nu sunt acceptabile. Deoarece carbura eutectică nu poate fi eliminată din nou prin tratament termic.
2. Tratamentul termic de întărire prin precipitații al pieselor turnate din oțel înalt hanganez rezistent la uzură
Tratamentul termic de întărire la precipitare al oțelului cu conținut ridicat de mangan rezistent la uzură se referă la adăugarea unei anumite cantități de elemente care formează carbură (cum ar fi molibden, wolfram, vanadiu, titan, niobiu și crom) prin tratament termic pentru a obține o anumită cantitate și dimensiune în oțel cu conținut ridicat de mangan A doua fază a particulelor de carbură dispersate. Acest tratament termic poate întări matricea de austenită și poate îmbunătăți rezistența la uzură a oțelului cu conținut ridicat de mangan.
3. Tratamentul termic al pieselor turnate din oțel cu crom mediu rezistente la uzură
Scopul tratamentului termic al pieselor turnate din oțel cu crom mediu rezistent la uzură este de a obține o structură matrice de martensită cu rezistență, tenacitate și duritate ridicată, astfel încât să îmbunătățească rezistența, tenacitatea și rezistența la uzură a pieselor turnate din oțel.
Oțelul cu crom mediu rezistent la uzură conține mai multe elemente de crom și are o întărire mai mare. Prin urmare, metoda sa obișnuită de tratament termic este: după 950 ℃-1000 ℃, austenitizarea sa, apoi tratamentul de stingere și tratamentul de revenire în timp util (de obicei la 200-300℃).
4. Tratamentul termic al pieselor turnate din oțel slab aliat rezistente la uzură
Piesele turnate din oțel slab aliat rezistente la uzură sunt tratate prin călire în apă, călire în ulei și călire cu aer în funcție de compoziția aliajului și conținutul de carbon. Oțelul turnat perlitic rezistent la uzură adoptă un tratament termic de normalizare + revenire.
Pentru a obține o matrice de martensită cu rezistență, tenacitate și duritate ridicate și pentru a îmbunătăți rezistența la uzură a pieselor turnate din oțel, piesele turnate din oțel slab aliat rezistente la uzură sunt de obicei călite la 850-950°C și revenite la 200-300°C. .
Ora postării: august-07-2021