Analisis Kasesahan dina Machining Gray Cast Iron

---

Dina raraga ngarengsekeun masalah mesin casting beusi abu di perusahaan, komponén sareng pasipatan babi pengecoran sareng tuang dianalisis ku mikroskop optik, mikroskop éléktron scanning, karasa Brinell, karasa Vickers mikro sareng analisis spéktrum. Hasilna nunjukkeun yén eusi S sareng P tina 26 # beusi babi aya di luhur sisi luhur, eusi Si tina 22 # beusi babi kirang, janten komposisi kimia henteu nyayogikeun kriteria. Sarimbag karbon pikeun casting téh 4.36%, anu kagolong kana casting karbon anu sami. Babandingan Si sareng C nyaéta 0.46, anu aya dina sisi handap. Eusi Si sareng Bungbulang dina casting kirang, salian ti eusi Cr tinggi, anu cekap ngahasilkeun fenomena anu ngageter, aya unsur V dina langkung seueur casting. struktur mikro casting na nyaéta ferit, mutiara, grafit sareng karbida. Sawatara bagéan karbida ngandung Cr, V sareng unsur padalisan mikro sanésna, sareng teu karasa mikro langkung ti 1 100 HV, anu janten panyabab utama mesin sacara hésé. Ku alatan éta, pikeun ningkatkeun pidangan mesin c apacity, kahiji, eusi V sareng Cr henteu kedah ngaleuwihan standar. Kadua, eusi Si kedah ditingkatkeun sareng mimitina kedah milih kanggo nambihan inokulasi. Pikeun casting anu nungtut, karbida tiasa diuraikan ku cara anilisasi grafit.

Sudut bodas tina tuang beusi abu abu témbok ipis mangrupikeun cacat anu biasa dina cor [1-4]. Sacara umum, tuang leutik gaduh témbok ipis sareng dialungkeun kana keusik anu héjo. Sanaos komposisi kimia tina beusi cair mumpuni, kusabab pangaruh ketebalan témbok casting sareng konduktivitas termal casting, bagian kandel sareng ipis tina tuang anu sami. Boh jero boh luar tiasa ngagaduhan organisasi anu sanés. Utamana juru-juru tuang gampang tina sungut bodas, anu nyababkeun kasusah dina mesin, hasilna disebut "bahan heuras". Kaseueuran bagian tina beusi cor abu-abu "material hard" kajadian dina bagian bagian kasar. Kayaning: pasisian sareng juru, alur, permukaan cembung, permukaan, sareng sajabana karasa karasa bahanna aya hubunganana sareng kacenderungan sungut bodas. Ngarahkeun masalah permesinan anu sesah dina produksi aktual casting perusahaan khusus, makalah ieu ngayakeun kajian anu sistematis, nganalisa anu nyababkeun "bahan keras", sareng ngajukeun solusi anu saluyu.

1 Bahan sareng metode ékspérimén

Tuang beusi babi 22 #, 26 # sareng mesin tuang nomer 0 # dicontoan dina situs. Sampel ku motong kawat dilakukeun masing-masing, sareng panineungan jaringan optik sareng jaringan scanning dilakukeun. Bahan kimia dina beusi tuang sareng tuang
Tés komposisi pikeun ngaluarkeun pangaruh unsur tilas kana kinerja ngolah casting. Casting diconto pikeun niténan metallographic dina mikroskop optik sareng scanning ZEISS, téstis karasa HBS-3000 digital Brinell sareng téstis karasa HTM-1000TM mikro digunakeun pikeun tés teu karasa. Komposisi kimia beusi babi sareng tuang sapertos dina tabel 1.

C	Si	Mn	P	S	W	Te	Bi	Cr	V	Ce	B	Mo
0 3.73 #	1.75	0.17	0.15	0.12	≤0.01		5		5	0.11	0.027	0.01	0.004	4	≤0.01
22 4.08 #	1.86	0.055	0.07	0.02	≤0.01		5		5	≤0.010	≤0.010	0.01	0.002	2	≤0.01
26 3.38 #	2.51	0.17	0.45	0.095	≤0.01		5		5	0.023	0.044	0.01	0.008	9	≤0.01

2.1 Analisis komposisi kimia

Nalika karbon beusi tuang abu aya dina bentuk karbida, éta ningkatkeun kacenderungan ngabodasan, anu ngajantenkeun mesin sesah sareng nyababkeun masalah anu disebut "bahan heuras". Maka, beusi tuang abu kedah ngirangan kacenderungan ngabodasan, sahingga karbonna aya dina bentuk grafit. Rupa-rupa unsur gaduh pangaruh anu béda dina prosés grafitisasi, sareng sababaraha batu ngagancangkeun
Tinta, sababaraha ngalambatkeun grafitisasi. Sacara umum, seuseueurna unsur anu tiasa ngaleuleuskeun kakuatan pangiket antara atom beusi sareng karbon sareng ningkatkeun kamampuan difusi diri tina atom beusi tiasa ngamajukeun grafitisasi beusi tuang; Upami teu kitu, éta bakal ngahambat grafitisasi beusi tuang, nyaéta, ningkatkeun kacenderungan tina sungut bodas. . Pikeun uji beusi cor
Kualitas beusi babi sareng ngaleungitkeun pangaruh unsur tilas kana ngabodasan cor. Lima unsur sareng unsur pamutih umum tina bahan baku sareng casting diuji. Unggal sampel diuji pikeun 13 unsur. Jumlahna aya 39 sakumpulan beusi babi sareng tuang anu diuji. Komposisi kimia dipidangkeun dina Tabel 1.

Standar beusi babi beusi cina (GB / T 718-2005) [5], dina standar, eusi Si 22 tina zat besi besi nyaéta 2.00% ~ 2.40%, sareng eusi Si 26 # beusi babi nyaéta 2.40% ~ 2.80%. Numutkeun kana Tabel 2, tés babi besi 22 # sareng 26 # tés nunjukkeun yén eusi Si 22 tina beusi babi 1.86, anu henteu minuhan wates handap standar.
Éta cocog sareng standar, sareng kontén Bungbulang ogé handap. 26 # pig iron iron P sareng S eusi seueur teuing, eusi P ngahontal tingkat 5, eusi S ngaleungitkeun standar, sareng ngandung jumlah Cr. Komposisi tés casting 0 # nunjukkeun yén ngan ukur kandungan Cr tina unsur pemutihan anu parantos ngahontal kacenderungan ngabodaskeun, sareng eusi unsur tilas anu sanés henteu ngahontal kontén minimal anu nyababkeun pemutihan, janten pangaruhna tiasa diémutan. Dibandingkeun sareng pilihan lima unsur dina "Casting Handbook" [6], tiasa ditingali yén eusi karbon tina casting dina panilitian ieu kawilang tinggi, eusi Si relatif handap, sareng eusi Mn relatif handap. .

2.2 Tés karasa

Dina téstis digital HBS-3000 Brinell karasa téstés, tésna 1875 N, diaméter indénsor nyaéta 2.5 mm, sareng karasa 5 tés ditingalikeun dina Tabel 2. Dina téstis microhardness digital, daérah bodas dina poto optik ditandaan ku microhardness. Hasilna ditingalikeun dina Tabel 3. Ku sabab kitu, sanaos rata-rata atos makroskopis matrisna handap pisan, ngan ukur karasa Brinell sakitar 145 HB, teu karasa daérah daérahna tinggi pisan, dugi ka karasa Vickers sakitar 1 000 HV . Ngadu leutik, beuki luhur karasa. Numutkeun kana literatur, karasa tina fosfor eutectic nyaéta 500 ~ 700 HV, ledeburite ≤ 800 HV, sareng karbida> 900 HV.

Ku alatan éta, hasil analisis karasa nunjukkeun yén daérah bodas anu keras sareng rapuh semén karbida, anu dasarna ngaluarkeun fosfor eutectic, anu mangrupikeun alesan utami pikeun bahan heuras. Supados akurat nangtoskeun komposisi karbida ieu, analisa spéktrum énergi diperyogikeun.

2.3 Analisis spéktrum énergi

Gedéna parsial daérah bodas optik ditingalikeun dina Gambar 2 sareng Gambar 3. Éta dicirikeun ku distribusi liang reses dina matrix sareng karakteristik eutectic. Ku alatan éta, analisis énergi daérah ieu nunjukkeun yén unsur-unsur anu aya dina bagian recés daérah nyaéta unsur Fe, P sareng C, janten ditilik salaku Fe3 (C, P), elemen P disimpen
Pisahkeun. Unsur P dina bagian anu reses langkung luhur, sanés produk éutéktik, tapi liang anu dibentuk ku solidifikasi akhir sareng panyusutan. Gambar 4 Hasil analisis spéktrum énergi nunjukkeun yén salian ti unsur Fe, P sareng C, daérah bodas ngandung Cr sareng V, ngabentuk alboksida karbida, anu langkung sesah sareng langkung hésé.
Candak motong.

2.4 Analisis organisasi

Poto optik nunjukkeun struktur metallographic tina casting anu didamel ku cara ngagoréng nganggo alkohol asam nitrat 4%, sapertos dina Gambar 5. Diantarana, a, b, c, sareng d mangrupikeun inti inti casting, sareng e, f, g, sareng h mangrupikeun struktur ujung casting. a, b, c, d and e, f, g, h pakait sareng 50, 100, 200, sareng 1,000 kali poto jaringan. Poto jaringan anu dipindai dipidangkeun dina Gambar 6, sareng panah nunjuk ka daérah bodas dina poto jaringan optik saluyu, nyaéta karbida. Daérah blok bodas mangrupikeun karbida, serpihan grafit, sareng daérah kulawu nyaéta pearlite. Éta tiasa ditingali yén struktur metallographic nyaéta ferit + pearlite + grafit + karbida, struktur diadu. Bodasna sisina jelas langkung serius tibatan manah. Ngabandingkeun sareng GB / T7216-2009, tiasa ditingali yén [7], jaringan jantung mangrupikeun mimitina
Jinis grafit F bentuk bintang atah panjangna sakitar 150 μm sareng lébar sakitar 5 μm. Ieu diwangun ku beusi cair-karbon luhur dina kaayaan subcooling anu kawilang ageung. Struktur lapisan ujungna nyaéta grafit kriting rupa anu dikumpulkeun dina sebaran sapertos krisan ti grafit tipe B. Panjangna sakitar 100 μm sareng lébarna 3 μm. Nangtukeun jumlah karbida
Jumlah karbida dina jaringan jantung sakitar 5%, ngahontal tingkat 3. Jumlah karbida dina jaringan ujungna sakitar 10%, ngahontal tingkat 4. Nalika karbon dina bentuk grafit, grafit tiasa dianggo pikeun pelumasan nalika mesin, sareng motong gampang. Nalika karbon aya dina bentuk karbida (Fe3C), kusabab séksit Fe3C heuras tur rapuh, mesinna sesah, utamina nalika ngandung unsur paduan anu sanés (sapertos Cr), sementit alloy ((Fe, M) 3C) Senyawa ieu langkung sesah sareng sesah dipotong, sareng masalah anu disebat "bahan keras" lumangsung nalika mesin [8]. Ku alatan éta, dina prosés casting bagian beusi abu, perlu pikeun ngirangan jumlah karbon pikeun nyegah penampilan karbida, sareng nyandak sababaraha langkah pikeun ngamajukeun grafitisasi karbon upami diperlukeun.

3 Analisis sareng diskusi

Faktor utama anu mangaruhan kinerja mesin tina casting nyaéta komposisi kimia tina beusi tuang sareng tingkat pendinginan padet. Kandungan karbon sareng kandungan silikon dina komposisi kimia beusi cor mangrupikeun dua faktor pangendali anu paling penting. Laju tiis tina tuang utamina gumantung kana kandel témbok tina casting. Nalika kandungan karbon sareng silikon dina beusi cor tetep konstan, ipis témbok casting, langkung ageung kacenderungan beusi tuang ngabodasan. Nalika kandel témbok casting tetep, langkung ageung total eusi karbon sareng silikon dina beusi tuang, tingkat taliti grafitisasi tina cor tuang langkung lengkep.

Sarimbag karbon tina casting dina panilitian ieu nyaéta 4.36%, anu mangrupakeun casting karbon-sami tinggi; babandingan Si / C nyaéta 0.46, anu handap. Ngaronjatkeun sarimbag karbon ngajantenkeun flakes grafit langkung kandel, jumlahna nambahan, sareng kakuatan sareng karasa na turun. Ngaronjatna Si / C tiasa ngirangan kacenderungan biwir bodas.

Dina produksi beusi cor abu, pangaruh overheating sareng pangaruh gestation ogé kedah diperhatoskeun. Ningkatkeun suhu beusi lebur dina kisaran anu tangtu tiasa ngajantenkeun perbaikan grafit, struktur matrix langkung saé, kakuatan tarik ningkat, sareng karasa na turun. Perlu dipertimbangkeun sacara komprehensif komposisi muatan, alat peleburan, sareng faktor énergi tina komposisi kimia. Perlakuan inokulasi nyaéta nambihan inokulan kana beusi cair pikeun ngarobih kaayaan logam tina beusi cair sateuacan beusi lebur lebet kana rongga tuangan, sareng ningkatkeun inti anu teu spontan nyaéta perbaikan grafit. Kukituna ningkatkeun mikrostruktur sareng kinerja beusi tuang. Inokulan umum kalebet ferrosilicon, kalsium silikon sareng grafit. Ngagabungkeun produk sareng biaya produksi kami, disarankeun nganggo ferrosilicon (75% silikon, jumlah tambihanna sakitar 0.4% beurat beusi lebur). Kadua, barium ferrosilicon sareng strontium ferrosilicon. Ferrosilicon inoculate pangaruh-akting gancang, ngahontal puncak dina 1.5 mnt, sareng turunna ka kaayaan henteu hamil sanggeus 8 ~ 10 mnt, anu tiasa ngirangan tingkat supercooling sareng kacenderungan sungut bodas, ningkatkeun jumlah klaster eutectic, ngabentuk A-type grafit, ningkatkeun kaseragaman bagian, sareng ningkatkeun résistansi. Kakuatan tarik nyaéta 10-20MPa. Kakurangan: résistansi goréng pikeun buruk. Upami prosés inokulasi telat henteu dianggo, éta henteu cocog pikeun béda kandel tembok ageung sareng waktos tuang anu lami.

Barium ferrosilicon ngagaduhan kamampuan anu langkung kuat pikeun ningkatkeun jumlah gugus éutéktik sareng ningkatkeun kaseragaman bagian tibatan ferrosilicon. Kamampuh nolak turunna kuat, sareng pangaruh inokulasi tiasa dijaga salami 20 menit. Cocog pikeun sababaraha peunteun bagian beusi tuang abu, khususna cocog pikeun bagian tembok anu kandel skala ageung sareng kaayaan produksi kalayan waktos tuang anu panjang.

Strontium ferrosilicon ngagaduhan 30% dugi ka 50% kamampuan ngirangan kaputihan langkung luhur tibatan ferrosilicon, sareng ngagaduhan keseragaman bagian anu langkung saé sareng anti-buruk kusabab ferrosilicon. Dina waktos anu sasarengan, éta henteu nambahan jumlah gugus éutéktik, gampang dibubarkeun, sareng kirang slag. Bagian anu dipager ipis, khususna bagian anu meryogikeun panyusutan sareng kabocoran ku klompok eutéktik anu tinggi henteu dipikahoyong.

Eusi Mn tina casting dina pangajaran ieu kirang. Mangan nyalira mangrupikeun unsur anu ngahambat grafitisasi, tapi mangan tiasa ngimbangan pangaruh pemutih kuat walirang. Ku alatan éta, dina watesan ngimbangan pangaruh walirang, mangan nyatana maénkeun peran dina ngamajukeun grafitisasi. Prakték parantos ngabuktikeun yén paningkatan eusi mangan henteu ngan ukur tiasa ningkatkeun sareng nyaring pearlite, tapi henteu ngabahayakeun pikeun sacara santai ngendalikeun kontrol walirang. Ku alatan éta, disarankeun pikeun pantes nambahan eusi Bungbulang.

4 Kacindekan

Alesan utama pikeun kasulitan mesin dina casting dina panilitian ieu nyaéta munculna karbida sementit, khususna karbida semén tina aloi anu ngandung Cr, V sareng unsur-unsur sanés anu janten alesan utami pikeun kasusah mesin. Pikeun ningkatkeun masalah ieu, ideu anu munggaran nyaéta pikeun ngirangan atanapi ngaleungitkeun karbida dina organisasi. Ngarobih komposisi casting sareng nyaluyukeun prosés produksi mangrupikeun cara anu épéktip. Digabungkeun sareng situasi produksi khusus casting dina panilitian ieu, saran produksi ieu ditepikeun:

• (1) Pikeun ningkatkeun kontén silikon, pilihan anu kahiji nyaéta nambihan inokulan sateuacan tuang. Pikeun ferrosilicon (75% silikon), barium ferrosilicon sareng strontium ferrosilicon ogé tiasa dianggo numutkeun waktos tuang sareng épék di tempat. Disarankeun nganggo inokulan sanyawa (Si-Ba sareng RE-Si).
• (2) Ningkatkeun eusi mangan dina tuang kanggo ngimbangan pangaruh sungut bodas anu kuat tina walirang.
• (3) Ningkatkeun kualitas beusi babi. 26 # Babi beusi P sareng eusi S seueur teuing.
• (4) Ngurangan eusi Cr dina casting. Kandungan Cr anu ageung (> 0.1) dina casting parantos tiasa ngahasilkeun pangaruh pemutihan. Cr tiasa sacara signifikan ningkatkeun karasa sareng ngarusak kinerja mesin.

Tautan kana tulisan ieu ： Analisis Kasesahan dina Machining Gray Cast Iron

Pernyataan Cetakan Ulang: Upami teu aya pitunjuk khusus, sadaya tulisan dina situs ieu asli. Punten nunjukkeun sumber pikeun nyetak deui: HTTPS: //www.cncmachiningptj.com / hatur nuhun！

---

Toko PTJ CNC ngahasilkeun bagian anu ngagaduhan sipat mékanis anu saé, akurasi sareng kaulangan tina logam sareng plastik. 5 sumbu panggilingan CNC sayogi.Mesin alloy suhu luhur rentang inclouding mesin inconel,mesin monél,Mesin Geek Ascology,Lauk mas 49 mesin,Cahya Hastelloy,Nitronic-60 mesin,Hymu 80 mesin,Mesin Baja mesin, jsb. Cocog pikeun aplikasi aerospace.CNC machining ngahasilkeun bagian anu ngagaduhan sipat mékanis anu saé, akurasi sareng kaulangan tina logam sareng plastik. 3-poros & 5-poros CNC panggilingan aya. Urang bakal strategikeun sareng anjeun pikeun nyayogikeun jasa paling hemat biaya pikeun ngabantosan anjeun ngahontal udagan, Wilujeng Hubungi Kami ( sales@pintejin.com ) langsung pikeun proyek anyar anjeun.