ज्ञानाचा तुकडा - लवचिक लोहाचे उष्णता उपचार, कास्टिंग हे समजून घेणे आवश्यक आहे!

लवचिक लोहासाठी अनेक सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या उष्णता उपचार पद्धती आहेत.

डक्टाइल लोहाच्या संरचनेत, ग्रेफाइट गोलाकार आहे आणि त्याचा मॅट्रिक्सवर कमकुवत आणि हानिकारक प्रभाव फ्लेक ग्रेफाइटच्या तुलनेत कमकुवत आहे. डक्टाइल लोहाची कार्यक्षमता प्रामुख्याने मॅट्रिक्स रचनेवर अवलंबून असते आणि ग्रेफाइटचा प्रभाव दुय्यम असतो. विविध उष्मा उपचारांद्वारे डक्टाइल लोहाची मॅट्रिक्स रचना सुधारल्याने त्याचे यांत्रिक गुणधर्म वेगवेगळ्या प्रमाणात सुधारू शकतात. रासायनिक रचना, कूलिंग रेट, स्फेरोइझिंग एजंट आणि इतर घटकांच्या प्रभावामुळे, फेराइट + परलाइट + सिमेंटाइट + ग्रेफाइटची मिश्र रचना बहुतेकदा कास्ट स्ट्रक्चरमध्ये दिसून येते, विशेषत: कास्टिंगच्या पातळ भिंतीवर. उष्णता उपचाराचा हेतू आवश्यक रचना प्राप्त करणे आणि त्याद्वारे यांत्रिक गुणधर्म सुधारणे आहे.

डक्टाइल लोहासाठी सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या उष्णता उपचार पद्धती खालीलप्रमाणे आहेत.

(1) कमी-तापमान ग्राफिटायझेशन एनीलिंग हीटिंग तापमान 720~760℃. ते भट्टीत ५०० डिग्री सेल्सियसपेक्षा कमी तापमानापर्यंत थंड केले जाते आणि नंतर एअर-कूल्ड केले जाते. कडकपणा सुधारण्यासाठी फेराइट मॅट्रिक्ससह डक्टाइल लोह मिळविण्यासाठी युटेक्टॉइड सिमेंटाइटचे विघटन करा.

(2) 880~930℃ वर उच्च-तापमान ग्राफिटायझेशन ॲनिलिंग, नंतर उष्णता संरक्षणासाठी 720~760℃ वर हस्तांतरित केले जाते, आणि नंतर भट्टीसह 500℃ खाली थंड केले जाते आणि भट्टीतून हवा थंड केले जाते. पांढरी रचना काढून टाका आणि फेराइट मॅट्रिक्ससह लवचिक लोह मिळवा, ज्यामुळे प्लॅस्टिकिटी सुधारते, कडकपणा कमी होतो आणि कडकपणा वाढतो.

(३) पूर्ण ऑस्टेनिटायझेशन आणि सामान्यीकरण 880~930℃, कूलिंग पद्धत: धुके थंड करणे, एअर कूलिंग किंवा एअर कूलिंग. तणाव कमी करण्यासाठी, टेम्परिंग प्रक्रिया जोडा: परलाइट मिळविण्यासाठी 500~600℃ + थोड्या प्रमाणात फेराइट + गोलाकार आकार ग्रॅफाइट, ज्यामुळे ताकद, कडकपणा आणि पोशाख प्रतिरोध वाढतो.

(4) अपूर्ण ऑस्टेनिटायझेशन, 820~860℃ वर सामान्यीकरण आणि गरम करणे, कूलिंग पद्धत: धुके थंड करणे, एअर कूलिंग किंवा एअर कूलिंग. तणाव कमी करण्यासाठी, टेम्परिंग प्रक्रिया जोडा: परलाइट मिळविण्यासाठी 500~600℃ + विखुरलेले लोह कमी प्रमाणात शरीराची रचना उत्तम व्यापक यांत्रिक गुणधर्म प्राप्त करते.

(५) शमन करणे आणि टेम्परिंग उपचार: 840~880°C वर गरम करणे, थंड करण्याची पद्धत: तेल किंवा पाणी थंड करणे, शमन केल्यानंतर टेम्परिंग तापमान: 550~600°C, टेम्पर्ड सॉर्बाइट संरचना मिळविण्यासाठी आणि सर्वसमावेशक यांत्रिक गुणधर्म सुधारण्यासाठी.

(६) समथर्मल शमन: 840~880℃ वर गरम करणे आणि 250~350℃ ला सॉल्ट बाथमध्ये शमन करणे सर्वसमावेशक यांत्रिक गुणधर्म प्राप्त करण्यासाठी, विशेषत: ताकद, कडकपणा आणि पोशाख प्रतिकार सुधारण्यासाठी.

उष्णता उपचार आणि गरम करताना, भट्टीत प्रवेश करणा-या कास्टिंगचे तापमान साधारणपणे 350°C पेक्षा कमी असते. हीटिंगची गती कास्टिंगच्या आकारावर आणि जटिलतेवर अवलंबून असते आणि ती 30~120°C/h दरम्यान निवडली जाते. मोठ्या आणि जटिल भागांसाठी भट्टीचे प्रवेश तापमान कमी असावे आणि गरम होण्याचा वेग कमी असावा. गरम तापमान मॅट्रिक्स रचना आणि रासायनिक रचना यावर अवलंबून असते. होल्डिंगची वेळ कास्टिंगच्या भिंतीच्या जाडीवर अवलंबून असते.

याव्यतिरिक्त, उच्च कडकपणा, पोशाख प्रतिरोध आणि थकवा प्रतिरोध मिळविण्यासाठी उच्च वारंवारता, मध्यम वारंवारता, ज्वाला आणि इतर पद्धती वापरून डक्टाइल आयर्न कास्टिंग देखील पृष्ठभाग शांत केले जाऊ शकते. कास्टिंगचा पोशाख प्रतिरोध सुधारण्यासाठी सॉफ्ट नायट्राइडिंगसह देखील उपचार केले जाऊ शकतात.

1. डक्टाइल आयर्नचे शमन आणि टेम्परिंग उपचार

डक्टाइल कास्टिंगला बियरिंग्स म्हणून जास्त कडकपणा आवश्यक असतो आणि कास्ट आयर्नचे भाग बहुतेक वेळा कमी तापमानात शमले जातात आणि टेम्पर्ड केले जातात. प्रक्रिया अशी आहे: कास्टिंग 860-900°C तापमानाला गरम करणे, सर्व मूळ मॅट्रिक्स ऑस्टेनिटाईझ होण्यासाठी ते इन्सुलेट करणे, नंतर ते तेल किंवा वितळलेल्या मिठात थंड करणे, शमन करणे आणि नंतर ते 250-350 वर गरम करणे आणि राखणे. टेम्परिंगसाठी °C, आणि मूळ मॅट्रिक्स फायर मार्टेन्साईटमध्ये रूपांतरित केले जाते आणि ऑस्टेनाइट संरचना कायम ठेवली जाते, मूळ गोलाकार ग्रेफाइट आकार अपरिवर्तित राहतो. उपचार केलेल्या कास्टिंगमध्ये उच्च कडकपणा आणि विशिष्ट कडकपणा असतो, ग्रेफाइटचे स्नेहन गुणधर्म टिकवून ठेवतात आणि सुधारित पोशाख प्रतिरोधक असतात.

डक्टाइल आयर्न कास्टिंग्स, शाफ्ट पार्ट्स, जसे की क्रँकशाफ्ट आणि डिझेल इंजिनच्या कनेक्टिंग रॉड्सना, उच्च शक्ती आणि चांगल्या कणखरतेसह सर्वसमावेशक यांत्रिक गुणधर्मांची आवश्यकता असते. कास्ट आयर्न भाग शांत आणि टेम्पर्ड करणे आवश्यक आहे. प्रक्रिया अशी आहे: कास्ट आयर्न 860-900°C तापमानाला गरम केले जाते आणि मॅट्रिक्सला ऑस्टेनिटाईझ करण्यासाठी इन्सुलेटेड केले जाते, नंतर ते शमन करण्यासाठी तेल किंवा वितळलेल्या मिठात थंड केले जाते आणि नंतर 500-600°C च्या उच्च तापमानात टेम्पर केले जाते. टेम्पर्ड ट्रोस्टाइट रचना मिळवा. (सामान्यत: शुद्ध मोठ्या प्रमाणात फेराइट अजूनही कमी प्रमाणात आहे), आणि मूळ गोलाकार ग्रेफाइटचा आकार अपरिवर्तित राहतो. उपचारानंतर, सामर्थ्य आणि कणखरपणा चांगल्या प्रकारे जुळतात आणि शाफ्ट भागांच्या कामकाजाच्या परिस्थितीसाठी योग्य असतात.

2. कणखरपणा सुधारण्यासाठी डक्टाइल आयर्नचे एनीलिंग

डक्टाइल आयर्नच्या कास्टिंग प्रक्रियेदरम्यान, सामान्य राखाडी कास्ट आयर्नमध्ये मोठ्या प्रमाणात पांढरे होण्याची प्रवृत्ती आणि मोठा अंतर्गत ताण असतो. कास्ट आयर्न भागांसाठी शुद्ध फेराइट किंवा परलाइट मॅट्रिक्स मिळवणे कठीण आहे. कास्ट आयर्न भागांची लवचिकता किंवा कडकपणा सुधारण्यासाठी, कास्ट आयरन हे बहुतेक वेळा 900-950 डिग्री सेल्सिअस तापमानात पुन्हा गरम केले जाते आणि उच्च-तापमान ॲनिलिंग करण्यासाठी पुरेसा वेळ उबदार ठेवला जातो, आणि नंतर 600 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत थंड करून बाहेर काढला जातो. भट्टीचा प्रक्रियेदरम्यान, मॅट्रिक्समधील सिमेंटाइटचे ग्रेफाइटमध्ये विघटन होते आणि ग्रेफाइट ऑस्टेनाइटपासून अवक्षेपित होते. हे ग्रेफाइट मूळ गोलाकार ग्रेफाइटभोवती गोळा होतात आणि मॅट्रिक्स पूर्णपणे फेराइटमध्ये रूपांतरित होते.

एज-कास्ट रचना (फेराइट + परलाइट) मॅट्रिक्स आणि गोलाकार ग्रेफाइटची बनलेली असल्यास, कडकपणा सुधारण्यासाठी, परलाइटमधील सिमेंटाइट केवळ विघटित करणे आणि फेराइट आणि गोलाकार ग्रेफाइटमध्ये रूपांतरित करणे आवश्यक आहे. या उद्देशासाठी, कास्ट लोह भाग पुन्हा गरम करणे आवश्यक आहे. 700-760 डिग्री सेल्सियसच्या युटेक्टॉइड तापमानाला वर आणि खाली इन्सुलेटेड केल्यानंतर, भट्टी 600 डिग्री सेल्सियस पर्यंत थंड केली जाते आणि नंतर भट्टीतून थंड केली जाते.

3. डक्टाइल लोहाची ताकद सुधारण्यासाठी सामान्यीकरण

डक्टाइल लोह सामान्य करण्याचा उद्देश मॅट्रिक्स स्ट्रक्चरला बारीक परलाइट स्ट्रक्चरमध्ये रूपांतरित करणे आहे. फेराइट आणि परलाइटच्या मॅट्रिक्ससह डक्टाइल आयर्न कास्टिंग 850-900 डिग्री सेल्सिअस तापमानात पुन्हा गरम करण्याची प्रक्रिया आहे. मूळ फेराइट आणि परलाइट ऑस्टेनाइटमध्ये रूपांतरित होतात आणि काही गोलाकार ग्रेफाइट ऑस्टेनाइटमध्ये विरघळतात. उष्णता संरक्षणानंतर, एअर-कूल्ड ऑस्टेनाइट बारीक परलाइटमध्ये रूपांतरित होते, त्यामुळे डक्टाइल कास्टिंगची ताकद वाढते.