합금과 같은 귀금속을 첨가하지 않고 고강도 회주철 부품을 생산하는 방법은 무엇입니까?

합금을 사용하지 않고 HT300 고강도 회주철을 생산하는 상세한 공정 흐름

1단계: 재료 및 제련 - 기초 놓기

1. 선택된 노 재료: 선철: 미량 원소(예: Ti, V, As, Sb 등) 함량이 낮은 것이 특징인 고순도 선철 또는 고품질 주철이 사용됩니다. 이러한 미량 원소는 흑연의 형태를 방해할 수 있으며, 이는 강도 향상에 도움이 되지 않습니다. 철 블록 크기는 균일해야 합니다. 고철: 첨가 비율을 상당히 높여야 하며 일반적으로 용광로 충전량의 30~40%를 차지합니다. 스탬핑 부품, 탄소강 폐기물 등 저탄소, 저유황 청정 고철을 사용하는 것은 용선 중의 탄소와 불순물을 희석시키는 것을 목표로 합니다. 재활용 재료: 동일한 브랜드의 스프루와 폐주물을 사용하여 안정적인 구성을 보장합니다. 불순물이 너무 많이 들어가지 않도록 비율과 청결도를 엄격하게 관리하세요. 2. 정확한 성분 계산: 핵심 아이디어: 저탄소 등가물. 탄소당량(CE)을 3.8~4.0%의 좁은 범위 내에서 엄격하게 제어하는 ​​것이 목표다. 탄소(C): 목표치는 2.9%~3.2%로 설정된다. 고철의 비율을 높여 탄소함량을 억제합니다. 실리콘(Si): 용광로의 초기 실리콘은 1.2% -1.5%로 제어되어 후속 인큐베이션 처리를 위한 충분한 증분 공간을 남깁니다. 망간(Mn)과 황(S)의 균형이 중요합니다. 목표는 황 함량을 0.07%에서 0.12% 사이로 조절한 다음 Mn% ≒ 1.7 × S%+0.3% 공식에 따라 첨가된 망간의 양을 계산하는 것입니다. 이를 바탕으로 망간 함량은 일반적으로 0.8%에서 1.0% 사이입니다. 이는 유익한 MnS 화합물의 형성을 보장하고 펄라이트의 형성을 촉진합니다. 인(P): 인은 주철의 인성과 강도를 감소시킬 수 있으므로 0.08% 이하로 엄격히 제한해야 합니다. 3. 고온 용해: 균일한 조성과 정밀한 온도 제어를 보장하기 위해 용해에 중주파 유도로를 사용합니다. 태핑 온도는 1520 ℃ 이상이어야 합니다. 고온 용해의 목적은 용선의 가스(수소, 질소) 함량을 완전히 줄이는 것입니다. 순수한 용선을 얻기 위해 비금속 개재물을 완전히 부유시킵니다. 후속 처리 및 붓기를 위해 충분한 열 보유량을 제공하십시오.

2단계: 용광로 전 처리 및 주입 - 정밀한 제어

1. 용광로 구성 요소의 신속한 분석 및 조정: 스펙트럼 분석 또는 열 분석을 위해 철 액체 샘플을 채취하여 C, Si, Mn, P 및 S의 실제 함량을 신속하게 얻습니다. 결과에 따라 미세 조정하여 모든 원소, 특히 탄소 등가물이 목표 창 내에 있는지 확인합니다. 2. 효율적인 인큐베이션 처리: 이것이 전체 프로세스의 핵심입니다. 저탄소 환산 조건에서는 용철이 백색곰팡이로 변하는 경향이 매우 높으며, 강력한 접종을 통해 백색곰팡이를 제거하고 흑연을 정제하는 것이 필요하다. 접종제 선택: 페로실리콘을 함유한 스트론튬(Sr) 또는 페로실리콘을 함유한 바륨(Ba)과 같이 부패 및 핵 생성 능력에 대한 저항성이 강한 접종제를 선택합니다. 배양 과정: 흐름 접종 방법을 채택합니다. 쇳물이 국자에서 쏟아지는 컵으로 흘러가는 순간, 전용 접종피더를 이용해 0.2~0.7mm 입자 크기의 접종제를 쇳물 흐름에 균일하게 첨가한다. 첨가량 : 0.3%~0.5%(용철중량 기준)로 조절한다. 효과: 순간 배양은 용철이 응고되기 전에 많은 양의 흑연 결정핵을 제공하여 A형 흑연(미세 조각, 균일한 분포)을 얻고 가장자리에 시멘타이트가 나타나는 것을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 흑연의 미세화는 매트릭스 펄라이트의 미세화로 직접 이어집니다. 3. 주입 및 냉각 제어: 주입 온도: 충분한 주입을 보장하기 위해 일반적으로 1320℃에서 1350℃ 사이의 낮은 주입 온도가 사용됩니다. 저온 주조는 과냉각을 증가시키고 공융 클러스터를 개선하는 데 도움이 됩니다. 주조 공정: 선호되는 방법은 모래로 덮인 철 주조이며, 이는 고강도를 달성하는 데 가장 효과적인 기술입니다. 금형(철제)을 외형으로 사용하고 작업 표면을 4~8mm 두께의 모래 라이닝으로 덮습니다. 이 공정은 냉각 속도를 크게 향상시키고 용철의 빠른 응고를 촉진할 수 있습니다. 급속 냉각의 이점: 잉크 조각이 매우 미세합니다. 펄라이트의 층간 간격을 크게 미세화하는 것이 강도 향상의 열쇠입니다. 주조의 전체 구조를 더 조밀하고 균일하게 만듭니다. 냉철 사용: 일반 모래 주조의 경우 주조의 두껍고 뜨거운 부분에 외부 냉철을 합리적으로 배치하여 이러한 부분을 얇은 벽 부분과 동시에 응고시키고 수축 및 풀림을 방지하며 국부 구조를 개선하는 것이 필요합니다.

3단계: 후처리 및 검사

1. 모래 세척 및 열처리 : 주조물이 응고 된 후 상전이 온도 이하가 될 때까지 충분한 시간 동안 금형에 방치 한 다음 과도한 내부 응력을 피하기 위해 상자에 모래를 채 웁니다. 일반적으로 520℃~550℃의 온도에서 응력 제거 어닐링을 수행하고 2~4시간 동안 유지한 다음 로에서 냉각합니다. 특별한 주의사항: 어닐링 온도는 720 ℃를 초과해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 진주와 같은 미세한 플레이크가 구형화되어 강도와 경도가 감소합니다. 2. 엄격한 품질 검사 : 기계적 성질 : 단일 주조 또는 부착된 테스트 바를 라인을 따라 타설하고 만능 시험기로 인장 강도를 측정하여 300MPa 이상의 안정성을 보장합니다. 금속 조직 검사: 시편이나 테스트 바의 금속 조직 구조를 확인합니다. 목표 조직은 다음과 같습니다: ≥ 95%의 미세 라멜라 펄라이트 + 작고 균일하게 분포된 A형 흑연(3-4 등급의 흑연 길이가 선호됨) + 자유 시멘타이트 없음. 경도 시험: 주조체의 브리넬 경도를 측정합니다. 합금이 없는 HT300의 경도는 일반적으로 190-220HBW 사이이며 이는 정상적인 현상입니다.

요약 및 핵심 팁:

무합금 HT300의 성공적인 생산은 고순도 용광로 재료+저탄소 등가 공식+고온 순수 용해+정확한 Mn/S 균형+효율적인 순간 인큐베이션+강제 급속 냉각 등의 정밀한 연동 구성 요소 체인에 달려 있습니다. 이러한 링크 중 하나라도 제어력이 상실되면 강도가 부족하거나 단단하고 부서지기 쉬운 상이 나타날 수 있습니다. 이는 매우 높은 관리와 기술 실행이 필요한 프로세스이지만, 일단 숙달되면 생산 비용을 크게 절감하고 제품 경쟁력을 높일 수 있습니다.