Oceľ na liatie (alebo oteruvzdorná) sa vzťahuje na liatu oceľ s dobrou odolnosťou proti opotrebovaniu. Podľa chemického zloženia sa delí na nelegovanú, nízkolegovanú a legovanú oceľ odolnú proti opotrebovaniu. Existuje mnoho druhov ocele odolnej voči opotrebovaniu, ktoré možno zhruba rozdeliť na oceľ s vysokým obsahom mangánu, strednú a nízkolegovanú oceľ odolnú proti opotrebeniu, chróm-molybdén-kremík-mangánovú oceľ, kavitačnú oceľ, oceľ odolnú proti opotrebeniu, a špeciálna oceľ odolná voči opotrebovaniu. Niektoré všeobecne legované ocele, ako je nehrdzavejúca oceľ, ložisková oceľ, legovaná nástrojová oceľ a legovaná konštrukčná oceľ, sa tiež používajú ako oceľ odolná voči opotrebovaniu za špecifických podmienok.
Stredne a nízkolegované ocele odolné voči opotrebovaniu zvyčajne obsahujú chemické prvky ako kremík, mangán, chróm, molybdén, vanád, volfrám, nikel, titán, bór, meď, vzácne zeminy atď. Vložky mnohých veľkých a stredne veľkých guľôčok mlyny v Spojených štátoch sú vyrobené z chróm-molybdén-silikomangánovej alebo chróm-molybdénovej ocele. Väčšina mlecích gúľ v Spojených štátoch je vyrobená zo stredne a vysoko uhlíkovej chróm molybdénovej ocele. Pre obrobky, ktoré pracujú za relatívne vysokých teplôt (napríklad 200 až 500 ℃) podmienok abrazívneho opotrebenia alebo ktorých povrchy sú vystavené relatívne vysokým teplotám v dôsledku trecieho tepla, zliatiny ako chróm molybdén vanád, chróm molybdén vanád nikel alebo chróm molybdén vanádium volfrám možno použiť.
Abrázia je jav, pri ktorom sa materiál na pracovnej ploche predmetu nepretržite ničí alebo stráca v relatívnom pohybe. Opotrebenie, rozdelené podľa mechanizmu opotrebenia, možno rozdeliť na abrazívne opotrebenie, adhézne opotrebenie, korózne opotrebenie, erózne opotrebenie, kontaktné únavové opotrebenie, nárazové opotrebenie, opotrebenie trením a ďalšie kategórie. V priemyselnej oblasti predstavuje abrazívne opotrebenie a adhézne opotrebenie najväčší podiel porúch opotrebenia obrobku a pri prevádzke niektorých dôležitých komponentov sa zvyčajne vyskytujú poruchy opotrebenia, ako je erózia, korózia, únava a trenie, takže sú čoraz častejšie. a viac pozornosti. V pracovných podmienkach sa často objavuje niekoľko foriem opotrebovania súčasne alebo jedna po druhej a interakcia zlyhania opotrebovania nadobúda zložitejšiu podobu. Určenie typu porušenia opotrebovaním obrobku je základom pre rozumný výber alebo vývoj ocele odolnej voči opotrebovaniu.
Okrem toho je opotrebenie dielov a komponentov problémom systémového inžinierstva. Existuje mnoho faktorov, ktoré ovplyvňujú opotrebovanie, vrátane pracovných podmienok (zaťaženie, rýchlosť, režim pohybu), podmienok mazania, faktorov prostredia (vlhkosť, teplota, okolité médiá atď.) a faktorov materiálu (zloženie, organizácia, mechanické vlastnosti), povrchu kvalita a fyzikálne a chemické vlastnosti dielov. Zmeny v každom z týchto faktorov môžu zmeniť mieru opotrebovania a dokonca zmeniť mechanizmus opotrebovania. Je vidieť, že materiálový faktor je len jedným z faktorov, ktoré ovplyvňujú opotrebovanie obrobku. Na zlepšenie odolnosti oceľových dielov proti opotrebovaniu je potrebné začať s celkovým systémom trenia a opotrebovania za špecifických podmienok, aby sa dosiahol požadovaný efekt.
1. Spracovanie roztokovým tepelným spracovaním (spracovanie spevnením vodou) odliatkov z ocele s vysokým obsahom mangánu, odolných voči opotrebovaniu
V odliatej štruktúre ocele s vysokým obsahom mangánu odolnej voči opotrebovaniu je veľké množstvo vyzrážaných karbidov. Tieto karbidy znížia húževnatosť odliatku a uľahčia jeho zlomenie počas používania. Hlavným účelom rozpúšťacieho tepelného spracovania odliatkov z ocele s vysokým obsahom mangánu je eliminácia karbidov v odliatej štruktúre a na hraniciach zŕn, aby sa získala jednofázová austenitová štruktúra. To môže zlepšiť pevnosť a húževnatosť ocele s vysokým obsahom mangánu, takže odliatky z ocele s vysokým obsahom mangánu sú vhodné pre širší rozsah oblastí.
Roztokové tepelné spracovanie odliatkov z ocele s vysokým obsahom mangánu odolných voči opotrebeniu možno zhruba rozdeliť do niekoľkých krokov: zahriatie odliatkov na teplotu vyššiu ako 1040 °C a ich udržiavanie po primeranú dobu, aby sa karbidy v nich úplne rozpustili v jednofázovom austenite ; potom rýchle ochladenie , Získajte štruktúru tuhého austenitového roztoku. Táto úprava roztokom sa tiež nazýva úprava spevnenia vodou.
(1) Teplota úpravy spevnenia vodou
Teplota húževnatosti vody závisí od chemického zloženia ocele s vysokým obsahom mangánu, zvyčajne 1050℃-1100℃. Ocele s vysokým obsahom mangánu s vysokým obsahom uhlíka alebo vysokým obsahom zliatin (ako oceľ ZG120Mn13Cr2 a oceľ ZG120Mn17) by mali dosahovať hornú hranicu teploty húževnatosti vody. Avšak príliš vysoká teplota húževnatosti vody spôsobí silné oduhličenie na povrchu odliatku a rýchly rast zŕn ocele s vysokým obsahom mangánu, čo ovplyvní vlastnosti ocele s vysokým obsahom mangánu.
(2) Rýchlosť ohrevu úpravy spevnenia vodou
Tepelná vodivosť mangánovej ocele je horšia ako tepelná vodivosť všeobecnej uhlíkovej ocele. Odliatky z ocele s vysokým obsahom mangánu majú vysoké namáhanie a pri zahrievaní ľahko prasknú, takže rýchlosť ohrevu by sa mala určiť podľa hrúbky steny a tvaru odliatku. Všeobecne povedané, odliatky s menšou hrúbkou steny a jednoduchou štruktúrou môžu byť zahrievané rýchlejšie; odliatky s väčšou hrúbkou steny a zložitou štruktúrou by sa mali ohrievať pomaly. V skutočnom procese tepelného spracovania, aby sa znížila deformácia alebo praskanie odliatku počas procesu zahrievania, sa zvyčajne zahrieva na približne 650 ° C, aby sa znížil teplotný rozdiel medzi vnútornou a vonkajšou stranou odliatku a teplota pec je rovnomerná a potom rýchlo stúpa na teplotu húževnatosti vody.
(3) Doba zdržania úpravy spevnenia vodou
Doba výdrže pri úprave tvrdením vodou závisí hlavne od hrúbky steny odliatku, aby sa zabezpečilo úplné rozpustenie karbidov v odliatej štruktúre a homogenizácia austenitickej štruktúry. Za normálnych okolností sa dá vypočítať tak, že sa predĺži čas výdrže o 1 hodinu na každých 25 mm nárastu hrúbky steny.
(4) Ochladzovanie úpravy spevnenia vodou
Proces chladenia má veľký vplyv na výkonnostný index a štruktúru odliatku. Počas úpravy vytvrdzovania vodou by teplota odliatku pred vstupom do vody mala byť nad 950 °C, aby sa zabránilo opätovnému vyzrážaniu karbidov. Z tohto dôvodu by časový interval medzi vyhodením z pece a vstupom do vody nemal presiahnuť 30 sekúnd. Teplota vody pred vstupom odliatku do vody by mala byť nižšia ako 30°C a maximálna teplota vody po vstupe do vody by nemala presiahnuť 50°C.
(5) Karbid po úprave tvrdením vodou
Po úprave tvrdením vodou, ak sú karbidy v oceli s vysokým obsahom mangánu úplne eliminované, získaná metalografická štruktúra je v tomto čase jednoduchá austenitová štruktúra. Ale takúto štruktúru je možné získať iba v tenkostenných odliatkoch. Vo všeobecnosti je povolené malé množstvo karbidov v zrnách austenitu alebo na hraniciach zŕn. Nerozpustené karbidy a vyzrážané karbidy je možné opäť odstrániť tepelným spracovaním. Avšak eutektické karbidy, ktoré sa vyzrážajú v dôsledku nadmernej teploty ohrevu počas úpravy spevnením vodou, nie sú prijateľné. Pretože eutektický karbid nie je možné odstrániť tepelným spracovaním.
2. Tepelné spracovanie odliatkov z vysoko hangánovej ocele odolných voči opotrebovaniu
Tepelné spracovanie zosilňujúce zrážanie ocele s vysokým obsahom mangánu odolnej voči opotrebovaniu sa vzťahuje na pridanie určitého množstva prvkov tvoriacich karbidy (ako je molybdén, volfrám, vanád, titán, niób a chróm) prostredníctvom tepelného spracovania na získanie určitého množstva a veľkosti v vysokomangánová oceľ Druhá fáza rozptýlených karbidových častíc. Toto tepelné spracovanie môže posilniť austenitovú matricu a zlepšiť odolnosť proti opotrebovaniu ocele s vysokým obsahom mangánu.
3. Tepelné spracovanie odliatkov zo strednej chrómovej ocele odolných voči opotrebovaniu
Účelom tepelného spracovania odliatkov zo strednej chrómovej ocele odolných voči opotrebovaniu je získať štruktúru martenzitovej matrice s vysokou pevnosťou, húževnatosťou a vysokou tvrdosťou, aby sa zlepšila pevnosť, húževnatosť a odolnosť oceľových odliatkov voči opotrebovaniu.
Stredne odolná chrómová oceľ odolná voči opotrebovaniu obsahuje viac chrómových prvkov a má vyššiu prekaliteľnosť. Preto je jeho obvyklá metóda tepelného spracovania: po 950 ℃ - 1000 ℃ jeho austenitizácia, potom ochladzovanie a včasné temperovanie (zvyčajne pri 200 - 300 ℃).
4. Tepelné spracovanie odliatkov z nízkolegovanej ocele odolných voči opotrebovaniu
Odliatky z nízkolegovanej ocele odolné voči opotrebovaniu sa upravujú kalením vo vode, kalením v oleji a vzduchom v závislosti od zloženia zliatiny a obsahu uhlíka. Perlitická liatina odolná voči opotrebeniu využíva normalizačné + temperovacie tepelné spracovanie.
Na získanie martenzitovej matrice s vysokou pevnosťou, húževnatosťou a tvrdosťou a na zlepšenie odolnosti oceľových odliatkov proti opotrebovaniu sa odliatky z nízkolegovanej ocele odolné voči opotrebovaniu zvyčajne kalia pri 850-950 °C a popúšťajú pri 200-300 °C. .
Čas odoslania: august-07-2021