고품질의 고크롬 주철 부품을 생산하는 방법은 무엇입니까?

고크롬주철은 야금, 광업, 시멘트, 발전 등의 산업에서 널리 사용되는 매우 중요한 내마모성 재료입니다. 용융 및 열처리 공정에는 이상적인 미세 구조와 우수한 내마모성을 얻기 위해 엄격한 요구 사항이 필요합니다.

고크롬주철의 용융성분, 용융온도, 주입온도, 열처리 공정의 핵심사항을 자세히 설명하면 다음과 같다.

1, 용융된 고크롬 주철의 화학적 조성은 성능의 기초이며 일반적으로 Cr/C(크롬 탄소 비율)를 핵심 설계 요소로 사용합니다.

1. 핵심 화학 성분 범위(일반): 탄소(C): 2.0% -3.5%. 탄소 함량은 1차 탄화물 및 공융 탄화물의 수량, 형태 및 경도를 결정합니다. 탄소 함량이 높을수록 경도는 높아지지만 인성은 감소합니다. 크롬(Cr): 12% -30%(일반적으로 15% -28%에서 발견됨). 크롬은 탄화물을 형성하고 모재의 내식성을 보장하는 핵심 요소입니다. 핵심은 Cr/C 비율을 조절하는 것입니다. 몰리브덴(Mo): 0.5% -3.0%. 몰리브덴은 경화성을 향상시키고, 펄라이트 변태를 억제하며, 특히 대단면 주조의 경우 베이나이트 또는 마르텐사이트 형성을 촉진할 수 있습니다. 동시에 조직을 개선하고 인성과 내마모성을 향상시킬 수 있습니다. 구리(Cu): 0.5% -1.5%. 또한 경화성을 향상시키기 위해 사용되며 부분적으로 저렴한 몰리브덴 대체재이지만 그 효과는 몰리브덴만큼 좋지 않습니다. 니켈(Ni): 0-1.5%. 경화성 향상 및 매트릭스 강화에 도움을 줍니다. 망간(Mn): 0.5% -1.0%. 오스테나이트를 안정화하고 경화성을 향상시킵니다. 그러나 지나치게 높은 수준은 오스테나이트를 안정화시켜 잔류 오스테나이트가 증가하고 결정립계에서 편석이 발생하여 인성에 해를 끼칠 수 있습니다. 실리콘(Si): 0.3% -1.0%. 탈산 원소이지만 탄화물 흑연화를 촉진하므로 함량이 너무 높아서는 안됩니다. 황(S) 및 인(P): 엄격히 제한됩니다. P < 0.06%，S < 0.05%。 이들은 모두 인성과 강도를 심각하게 감소시키고 열 균열 경향을 증가시킬 수 있는 유해 원소입니다.

2. Cr/C 비율의 중요성: Cr/C<4: (Fe, Cr) ∝ C 탄화물은 조직에 나타나 경도가 낮고 내마모성이 낮습니다. Cr/C ≒ 4-10: 고경도(Fe, Cr) ₇ C ∨ 공정탄화물(고크롬주철의 내마모성의 주요원인)이 막대나 스트립 형태로 형성되어 모재에 대한 분열효과가 적고 인성이 우수합니다. 가장 일반적으로 사용되는 간격입니다. Cr/C>10 : (Cr, Fe) 2 ∝ C ₆ -계 탄화물이 다량 생성되기 시작합니다. 내식성은 향상되지만 경도가 감소하고 내마모성은 (Fe, Cr)₇C₆만큼 좋지 않습니다.

3. 성분 계산: 대상 성분과 회수율을 기준으로 로 충전율을 계산합니다. 용광로 충전물은 일반적으로 선철, 고철, 크롬 철(예: 고탄소 크롬 철, 저탄소 크롬 철), 몰리브덴 철, 구리, 니켈 판 등으로 구성됩니다. 회수율에 대한 참조: Cr 및 Mo와 같은 원소는 중간 주파수 유도로에서 녹을 때 일반적으로 95% -98%로 계산되는 높은 회수율을 갖습니다. Mn의 회수율은 약 85%~95%이다.

2, 녹는 온도와 붓는 온도

1. 제련 온도: 태핑 ​​온도는 너무 높지 않아야 하며 일반적으로 1480°C에서 1520°C 사이로 제어됩니다. 이유: 과도한 온도는 합금 원소(예: Cr 및 Si 산화)의 연소 손실을 증가시키고 강철 액체의 수소 및 질소 흡수를 강화하고 입자를 거칠게 만들 수 있습니다. 저온은 합금 용해, 조성의 균질화 및 슬래그 철 분리에 도움이 되지 않습니다.

2. 주입 온도: 주입 온도는 주물의 벽 두께와 구조에 따라 결정되어야 하며 일반적으로 1380°C ~ 1450°C 범위입니다. 두껍고 단순한 부품의 경우 순차적 응고를 촉진하고 수축을 줄이며 입자 크기를 미세화하기 위해 더 낮은 주입 온도(예: 1380°C ~ 1420°C)를 사용해야 합니다. 벽이 얇고 복잡한 부품: 우수한 충전 능력을 보장하려면 더 높은 주입 온도(예: 1420°C~1450°C)를 사용하세요. 원칙: 충진 보장을 전제로, 가능한 한 낮은 주입 온도를 사용하도록 노력하십시오.

3、 열처리 공정의 핵심 포인트

고크롬주철의 주조 미세조직은 일반적으로 오스테나이트+공융 탄화물+부분 펄라이트이며 경도가 낮고 인성이 낮습니다. 경도와 내마모성이 높은 마르텐사이트 매트릭스는 열처리를 통해서만 얻을 수 있습니다.

열처리의 핵심은 "오스테나이트화+담금질"입니다.

1. 오스테나이트화: 온도: 940°C-980°C. 특정 온도는 조성, 특히 Cr 및 C의 함량에 따라 다릅니다. 고탄소 및 고크롬 공식의 경우 하한 온도를 취하고, 그렇지 않으면 상한 온도를 취합니다. 단열 시간: 일반적으로 벽 두께를 기준으로 계산되며 단열은 25mm당 1시간이 소요됩니다. 탄화물의 탄소 및 합금 원소가 오스테나이트에 완전히 용해되었는지 확인하십시오. 그러나 시간이 길어지면 결정립 성장과 탄화물 조대화로 이어질 수 있습니다. 핵심 포인트: 오스테나이트화 후 매트릭스는 탄소와 합금 원소가 풍부한 오스테나이트가 됩니다.

2. 담금질 : 냉각방법 : 오스테나이트화 온도에서 벗어난 후 급랭(담금질)해야 한다. 일반적인 방법: 공기 담금질: 가장 일반적으로 사용되며 안전한 방법입니다. 높은 합금 함량과 우수한 경화성으로 인해 펄라이트 변태를 방지하고 마르텐사이트 매트릭스를 얻기 위해서는 공기 냉각만으로 충분합니다. 크거나 복잡한 부품의 경우 공기 냉각을 통해 균열 위험을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 강제 공기 냉각: 팬을 사용하여 공기를 불어서 냉각을 가속화합니다. 오일 담금질: 매우 작거나 단순한 모양의 주조에만 사용되며 위험이 높고 균열이 발생하기 쉬우므로 주의가 필요합니다. 목적: 고온 오스테나이트를 마르텐사이트 변태온도(Ms점) 이하로 과냉각시켜 고경도 마르텐사이트로 변태시키는 것.

3. 템퍼링: 필요성: 담금질 후 내부 응력은 매우 높고 구조는 마르텐사이트+잔류 오스테나이트로 매우 부서지기 쉬우므로 즉시 템퍼링해야 합니다. 온도 : 저온 뜨임은 일반적으로 200 ° C ~ 300 ° C 사이에서 사용되며 때로는 450 ° C 정도의 중간 온도 뜨임도 사용됩니다 (경도는 감소하지만 인성은 향상됩니다). 단열 시간: 2~6시간(벽 두께에 따라 다름) 기능: 담금질 응력을 완화하고 사용 중 균열을 방지합니다. 담금질 마르텐사이트를 템퍼링 마르텐사이트로 변환하면 경도가 약간 감소하지만 인성과 안정성이 크게 향상됩니다. 일부 잔류 오스테나이트의 마르텐사이트로의 변태를 촉진합니다(2차 담금질).

4. 특수 공정: 아임계 처리. 높은 충격 인성을 요구하는 일부 작업 조건의 경우 450°C~520°C 사이에서 장기 절연(예: 4~10시간)을 통한 아임계 처리를 사용할 수 있습니다. 이 공정에서는 잔류 오스테나이트가 베이나이트 페라이트와 탄화물로 분해되어 강도와 인성이 우수하지만 경도가 저하될 수 있습니다.

요약: KmTBCr26 고크롬 주철의 일반적인 열처리 곡선은 다음과 같습니다. [오스테나이트화] 960°C ± 10°C로 가열 -> 4~6시간 동안 유지 ->[담금질] 실온까지 공기 냉각 ->[템퍼링] 즉시 250°C ± 10°C로 가열 -> 4~6시간 동안 유지 -> 방전 후 공기 냉각. 중요 알림: 열처리를 위해 용광로에 들어가기 전에 주물을 철저히 청소해야 합니다(주물사, 라이저 등 제거). 특히 복잡한 부품의 경우 가열 속도가 너무 빨라서는 안 됩니다. 단계별로 가열하는 것이 좋습니다(예: 일정 기간 동안 600°C의 균일한 온도 유지). 템퍼링 후에는 실온으로 식힌 후 사용하세요. 조성, 용융 및 일련의 열처리 매개변수를 정밀하게 제어해야만 고성능 고크롬 주철 내마모성 부품을 생산할 수 있습니다.