Die Beziehung zwischen Stahlgussrissen und Einschlüssen in Stahl

Die Einschlüsse, die beim Schmelzprozess von geschmolzenem Stahl entstehen, sind eine der wichtigsten Ursachen für Risse in Stahlgussteilen. Um die Einschlüsse in der Stahlschmelze während des Schmelzprozesses zu reduzieren, müssen die Schmelzvorgänge wie Desoxidation, Entschwefelung, Entfernung von Verunreinigungen und Entgasung verstärkt und die erforderlichen Maßnahmen in der Pfanne hinter dem Ofen getroffen werden, wie z Seltene Erden usw. Die Form der Einschlüsse kann das Vorhandensein von Einschlüssen reduzieren und die Risse der Stahlgussteile besser beseitigen.

1 Arten und Ursachen von Einschlüssen in Stahl

Einschlüsse in Stahl beziehen sich hauptsächlich auf nichtmetallische Einschlüsse in Stahl. Es wird allgemein angenommen, dass nichtmetallische Einschlüsse in Stahl oft in den folgenden Formen vorliegen: Oxide: FeO, Fe 2 O 3, M nO, Al 2 O 3, SiO 2, M gO usw.; Sulfide: M nS, FeS usw.; Silikate: FeSiO 4, M nSiO 4, FeO ·Al&sub2;O&sub3; ·SiO&sub2; usw.; Nitride: AlN, Si3 N 4 und so weiter.

Nichtmetallische Einschlüsse in Stahl entstehen aus zweierlei Gründen: Zum einen entstehen sie beim Schmelzprozess, d endogene Einschlüsse genannt. Solche Einschlüsse sind im Allgemeinen feine Partikel und gleichmäßig im Stahl verteilt; zweitens werden sie aus verschiedenen Gründen von außen eingebracht, sogenannte Fremdeinschlüsse. Solche Einschlüsse sind oft unregelmäßig geformt, groß und ungleichmäßig verteilt, was die Ursache für Risse ist. Der Hauptgrund ist, dass es für Stahl schädlicher ist.

Endogene Einschlüsse entstehen hauptsächlich in folgenden Situationen:

• ①Während des Schmelzprozesses wurden die Desoxidationsprodukte nicht vollständig entfernt oder die Temperatur fiel während des Gießprozesses ab, und die durch die fortgesetzte Reaktion erzeugten Desoxidationsprodukte hatten keine Zeit zum Aufschwimmen und Verbleiben in der Stahlschmelze. Einige von ihnen liegen in der Matrixstruktur des Stahls als kleine Partikel vor, andere aggregieren dann zu großen Al2O3-Partikeln, und einige existieren im Stahl in einem festen Lösungszustand (wie M nO, F eO);
• ② Beim Abstich und Gießen wird der geschmolzene Stahl in Kontakt mit Luft oxidiert und Sauerstoff und Stahl verbinden sich zu sekundären Oxiden und bleiben im geschmolzenen Stahl; während der Erstarrung der Stahlschmelze werden durch die „selektive Kristallisation“ der Stahlschmelze schließlich niedrigschmelzende FeS, FeO etc. in den Korngrenzen und zwischen den Dendriten ausgeschieden.

Fremdeinschlüsse: Diese Einschlüsse sind hauptsächlich in den von den Rohstoffen eingebrachten Sand, Schlacke und Formschlacke enthalten. Die feuerfesten Materialien des Gießsystems werden durch die Stahlschmelze abgewaschen und erodiert. Sie werden in der Stahlschmelze zurückgehalten und sind meist große Partikeleinschlüsse. Dinge.

Nichtmetallische Einschlüsse werden bei hohen Temperaturen in geschmolzenem Stahl gelöst oder existieren allein in geschmolzenem Stahl, aber wenn die Temperatur sinkt und sich die Zusammensetzung, der Gasdruck und andere Bedingungen ändern, werden die ursprünglichen Einschlüsse in geschmolzenem Stahl gelöst Die unabhängigen Phasen werden getrennt und sammeln sich während des Kristallisationsprozesses an den Korngrenzen an und werden zu winzigen Einheiten, die die Verbindung zwischen der Stahlgussmatrix auftrennen und die anfängliche Quelle von Rissen bilden, wodurch potenzielle Risse entstehen.

2 Der Zusammenhang zwischen Haupteinschlüssen und Gussstahlrissen und Maßnahmen zur Reduzierung

Unter den nichtmetallischen Einschlüssen sind Sulfideinschlüsse die Hauptursache für Risse in Stahlgussteilen, die häufig mit anderen Faktoren zusammenwirken, um die Rissneigung von Stahlgussteilen zu erhöhen. Bei Stahlguss werden Sulfideinschlüsse in drei Kategorien unterteilt:

• Typ Ⅰ-kugelförmig;
• Typ interkristalliner Film mit -Punktkette;
• Geben Sie Ⅲ-zufällig verteilter spitzer Winkel ein.
• Unter ihnen sind Einschlüsse vom Typ II für Stahl am schädlichsten, gefolgt von Typ III, und Typ I ist am wenigsten.

Die Sulfideinschlüsse hängen mit dem Desoxidationsgrad des Stahls und der Menge an restlichem Aluminium im Stahl zusammen. Wenn die Menge an fester Aluminiumlösung gering und der Sauerstoffrückstand gering ist, können Einschlüsse vom Typ I erhalten werden.

Das Desoxidationsmittel hat einen großen Einfluss auf die Bildung von Einschlüssen und die Leistungsfähigkeit von Stahl. Die Desoxidationswirkung des zusammengesetzten Desoxidationsmittels ist besser als die eines einzelnen Desoxidationsmittels. Dies liegt daran, dass die Einschlüsse, die durch das zusammengesetzte Desoxidationsmittel gebildet werden, größer sind, die leicht zu schwimmen und zu entfernen sind. Wenn der geschmolzene Stahl unzureichend desoxidiert ist, treten wahrscheinlich Porenfehler und Risse in den Stahlgussteilen auf. Die Menge an Aluminium, die für die abschließende Desoxidation verwendet wird, reicht jedoch gerade für die Desoxidation aus und es gibt keine Rückstände. Der Gehalt an fester Lösung von Aluminium ist gering und der Restsauerstoff ist gering, wodurch Einschlüsse vom Typ II erzeugt werden. Im Allgemeinen werden, wenn überschüssiges Aluminium zur Desoxidation verwendet wird, Einschlüsse vom Typ III erhalten. Es ist erwähnenswert, dass bei Verwendung von überschüssigem Aluminium mehr Aluminiumnitrid-Einschlüsse gebildet und entlang der Korngrenzen ausgeschieden werden, was zu "gesteinsähnlichen" Sprödbrüchen führt und die Leistung des Stahls verschlechtert. Daher ist es unvernünftig, überschüssiges Aluminium zur Desoxidation zu verwenden. Die bei der Stahlherstellung zugesetzte Aluminiummenge und der Restaluminiumgehalt im Stahl dürfen weder zu gering noch zu hoch sein.

Die Desoxidation mit Aluminium ist ein weit verbreitetes Verfahren zur Desoxidation von Stahl. In der industriellen Produktion werden normalerweise zwei Arten von Desoxidationsverfahren verwendet, eines ist das Aluminiumdesoxidationsverfahren und das andere ist ein kontrolliertes Aluminiumdesoxidationsverfahren. Ersteres besteht darin, mit Aluminium den gelösten Sauerstoff im Stahl vollständig zu entfernen und dann durch verschiedene Rührmethoden so viele Al2O3-Einschlüsse wie möglich zu entfernen; Letzteres besteht darin, nur Silicomangan für die grobe Desoxidation zu verwenden und das Aluminium und das Aluminium im Stahl streng zu kontrollieren. Calciumgehalt, um die Zusammensetzung, Natur und Morphologie der im Stahl ausgeschiedenen Oxideinschlüsse zu kontrollieren. Die primäre Desoxidationsrate der ersteren ist größer als 90, und das Desoxidationsprodukt ist hauptsächlich Al2O3; die Menge der durch die letztere Desoxidation ausgefällten Desoxidationsprodukte wird stark reduziert, und das primäre Desoxidationsprodukt ist hauptsächlich SiO2.

Die Fremdeinschlüsse können entsprechend ihrer Quelle durch entsprechende Maßnahmen entfernt werden, während die endogenen Einschlüsse durch die neue Technologie des Desoxidationsverfahrens und des Calciumbehandlungsverfahrens kontrolliert werden müssen.

Beim Gießen in der Pfanne ist das Einblasen von mehr und kleineren Argonblasen in die Stahlschmelze vorteilhaft für die Entfernung der ersten Desoxidationsprodukte.

Um die Einschlüsse im Stahl besser zu entfernen und Risse zu reduzieren, werden beim Schmelzvorgang folgende Maßnahmen ergriffen.

• (1) Bereiten Sie die Rohmaterialien gut vor, um Fremdeinschlüsse zu vermeiden.
• (2) Angemessene Stahlherstellungsverfahren anwenden: wie die Annahme angemessener Sauerstoffblas- und Energieverteilungsprozesse, die Sicherstellung einer bestimmten Entkohlungsgeschwindigkeit, um Einschlüsse aufschwimmen zu lassen, und die Aufrechterhaltung guter Ofenbedingungen.
• (3) Verwenden Sie ein zusammengesetztes Desoxidationsmittel anstelle eines einzelnen Desoxidationsmittels.
• (4) Seltene Erden werden in die Pfanne hinter dem Ofen gegeben, um die Form von Einschlüssen zu ändern und Einschlüsse zu reduzieren, um die Neigung von Stahlgussteilen zu reißen und die Fließfähigkeit von geschmolzenem Stahl zu erhöhen.
• (5) Um das Entfernen von Einschlüssen zu erleichtern, sollte zusätzlich zur Gewährleistung einer ausreichenden Temperatur des geschmolzenen Stahls der geschmolzene Stahl nach dem Abstich richtig in die Pfanne gegeben werden.

Darüber hinaus sind die Verwendung hochwertiger Feuerfestmaterialien zur Gewährleistung der Sauberkeit des Gießsystems oder der Einsatz von Filtern ebenfalls wichtige Maßnahmen zur Reduzierung von Einschlüssen.

3 Modifizierungsbehandlung von Seltenerd-Verbundwerkstoffen zur Entfernung von Einschlüssen in Stahl und Zugabemethoden

Die Zugabe von Seltenen Erden hat eine gute Wirkung auf die Entfernung von Einschlüssen in Stahl. Seltene Erden werden hauptsächlich zur Kontrolle von Sulfid in Stahl verwendet und können desoxidieren und entschwefeln.

Im Gusszustand sind die M nS-Einschlüsse im Stahl elliptisch oder annähernd kreisförmig. Die größeren elliptischen Einschlüsse sind zusammengesetzte Einschlüsse, die aus M nO als Kern und der äußeren Schicht, umgeben von M nS oder M nSO, gebildet werden. Nach der Zugabe der Seltenen Erden haben sich die Verteilung und Zusammensetzung der Einschlüsse im Gusszustand verändert und die MnS-Einschlüsse werden durch annähernd kugelförmige feine und dispergierte Seltenerd-Einschlüsse ersetzt. Um Seltene Erden gut zu reduzieren, sollten Seltenerdoxide mit starken Reduktionsmitteln (Ca-Si, Ca-B) gemischt und dann dem geschmolzenen Stahl zugesetzt werden, um die Rolle der Modifizierungsbehandlung zu spielen. Bei richtiger Modifizierungsbehandlung können Sulfideinschlüsse kugelförmige Einschlüsse mit hohem Schmelzpunkt, geringer Plastizität und stabilen thermodynamischen Eigenschaften bilden. Es kann gesagt werden, dass Seltene Erden und Calcium gute Entschwefelungsmittel und gute Modifikatoren für Sulfideinschlüsse sind. Die Verwendung einer RE-Ca-Verbundbehandlung kann besser desoxidieren, entschwefeln, reinigen und verschlechtern, die Form und Verteilung von nichtmetallischen Einschlüssen kontrollieren und die umfassenden mechanischen Eigenschaften von gegossenem niedriglegiertem Stahl verbessern.

Um die Wirkung von Seltenen Erden auf die Eigenschaften von Stahlguss weiter zu untersuchen, wurde die Verwendung einer Modifizierungsbehandlung für Seltenerd-Verbundwerkstoffe in ZG 35CrM o -Stahl getestet. Die verwendete Seltenerdlegierungssorte ist YX 20 mit 20.53 RE, 40.95 Si; Si-Ca-Zusammensetzung Enthält 26.45 Ca und 57.07 Si.

Die zusammengesetzte Behandlung übernimmt die Methode des Hinzufügens in der Pfanne. Wenn die Seltenen Erden hinzugefügt werden, muss der geschmolzene Stahl vollständig desoxidiert werden, um ein Verbrennen bei der Zugabe der Seltenen Erden zu verhindern und um zu verhindern, dass er mit dem feuerfesten Material der Pfanne reagiert. Seltene Erden sollten vor der Zugabe gut gebacken werden. Die spezifische Methode besteht darin, die Menge an RE und Si-Ca anhand der Menge des geschmolzenen Stahls in der Pfanne und des darin enthaltenen Schwefels zu bestimmen, RE und Si-Ca in kleine Stücke zu brechen und gleichmäßig zu mischen, sie mit Eisenblechen abzudecken , und setzen Sie schnell Aluminium zur endgültigen Desoxidation ein. Der geschmolzene Stahl wird nach der Schlacke ständig gerührt und die Behandlungstemperatur wird im Bereich von 1 600 1 650 gehalten, dann wird die Schlacke entfernt und zum Gießen 1 bis 2 Minuten stehen gelassen.

Entsprechend den unterschiedlichen Rückgewinnungsraten wird der geeignete Wert von RE/S für den Restgehalt an Seltenen Erden und Schwefel in geschmolzenem Stahl kontrolliert, um eine gute Verschlechterungswirkung zu erzielen. Studien haben bewiesen, dass bei RE/S ≈ 3 die M nS-Einschlüsse vollständig verschlechtert werden können; bei RE/S <3 kann nur eine teilweise Verschlechterung erreicht werden; wenn S ≈ 0.02 in Stahl, RE/S = 1.8 ～ Der Verschlechterungseffekt ist am besten nach 2.5 Stunden.

Die Rolle der Modifizierungsbehandlung von Seltenerd-Verbundwerkstoffen besteht hauptsächlich darin, geschmolzenen Stahl zu reinigen und die Form von Einschlüssen zu kontrollieren, Einschlüsse zu reduzieren und gleichzeitig die Widmanstätten-Struktur zu beseitigen, Körner und Mikrolegierungen zu verfeinern. Das heißt, nach Zugabe des Seltenerd-Verbundmittels kann es nicht nur desoxidieren und entschwefeln, sondern auch, wenn RE/S 3 ～ 6, MnS zu kugelförmigen Einschlüssen werden, wodurch die Schädigung durch Schwefel verringert und Heißrisse verhindert oder verringert werden. Seltene Erden sind wirksam bei der Veränderung der Einschlüsse in geschmolzenem Stahl. Die Form des Objekts reduziert Risse und der Effekt ist offensichtlich.

Die mit ZG 35C rM o -Stahl hergestellten Zahnräder weisen vor der Compound-Modifizierungsbehandlung eine hohe Ausschussrate auf, aber nach der Compound-Modifizierungsbehandlung ist die Ausschussrate um mehr als 40% reduziert, was offensichtliche Ergebnisse und gute wirtschaftliche Vorteile erzielt hat.

4 Fazit

• (1) Einschlüsse in geschmolzenem Stahl sind eine der Hauptursachen für Risse in Gussstahl. Unterschiedliche Einschlüsse haben unterschiedliche Möglichkeiten, Risse zu erzeugen.
• (2) Um nichtmetallische Einschlüsse in geschmolzenem Stahl zu reduzieren und Risse in Stahlgussteilen zu verhindern, ist es notwendig, in den Aspekten der Rohmaterialvorbereitung, des Schmelzverfahrens, des Desoxidationsvorgangs, des Pfannenstandes und der Modifizierungsbehandlung gute Arbeit zu leisten.
• (3) Die Verwendung von kombinierten Seltenerd- und Calcium-Modifizierungsmitteln für die Verbundmodifizierung von geschmolzenem Stahl ist ein wirksames Verfahren, um nichtmetallische Einschlüsse in geschmolzenem Stahl zu reduzieren, ihre Form zu ändern und Risse in Stahlgussteilen zu reduzieren.

Bitte bewahren Sie die Quelle und Adresse dieses Artikels für den Nachdruck auf: Die Beziehung zwischen Stahlgussrissen und Einschlüssen in Stahl

Mingh Druckgussunternehmen sind der Herstellung und Bereitstellung von hochwertigen und leistungsstarken Gussteilen gewidmet (das Angebot an Metalldruckgussteilen umfasst hauptsächlich) Dünnwandiger Druckguss,Heißkammerdruckguss,Kaltkammerdruckguss), Runder Service (Druckguss-Service,CNC-Bearbeitung,Formenbau,Oberflächenbehandlung). Alle kundenspezifischen Aluminium-Druckguss-, Magnesium- oder Zamak/Zink-Druckguss- und andere Gussanforderungen können uns gerne kontaktieren.

Unter der Kontrolle von ISO9001 und TS 16949 werden alle Prozesse durch Hunderte von fortschrittlichen Druckgussmaschinen, 5-Achsen-Maschinen und anderen Einrichtungen durchgeführt, von Blasgeräten bis hin zu Ultraschall-Waschmaschinen.Minghe verfügt nicht nur über fortschrittliche Ausrüstung, sondern auch über professionelle Team aus erfahrenen Ingenieuren, Bedienern und Inspektoren, um das Design des Kunden zu verwirklichen.

Auftragsfertigung von Druckgussteilen. Zu den Fähigkeiten gehören Kaltkammer-Aluminium-Druckgussteile von 0.15 lbs. bis 6 lbs., Schnellwechseleinrichtung und Bearbeitung. Mehrwertdienste umfassen Polieren, Vibrieren, Entgraten, Kugelstrahlen, Lackieren, Plattieren, Beschichten, Montage und Werkzeugbau. Zu den Materialien, mit denen gearbeitet wird, gehören Legierungen wie 360, 380, 383 und 413.

Unterstützung bei der Konstruktion von Zinkdruckguss / gleichzeitige Engineering-Dienstleistungen. Auftragsfertigung von Präzisions-Zink-Druckgussteilen. Es können Miniaturgussteile, Hochdruck-Kokillengussteile, Mehrschieber-Kokillengussteile, konventionelle Kokillengussteile, Einzel- und Einzeldruckgussteile sowie hohlraumdichte Gussteile hergestellt werden. Gussteile können in Längen und Breiten bis zu 24 Zoll in +/-0.0005 Zoll Toleranz hergestellt werden.  

ISO 9001: 2015 zertifizierter Hersteller von Magnesium-Druckguss. Zu den Fähigkeiten gehören Hochdruck-Magnesium-Druckguss bis zu 200 Tonnen Heißkammer und 3000 Tonnen Kaltkammer, Werkzeugdesign, Polieren, Formen, Bearbeitung, Pulver- und Flüssiglackierung, vollständige Qualitätssicherung mit KMG-Fähigkeiten , Montage, Verpackung & Lieferung.

ITAF16949-zertifiziert. Zusätzlicher Casting-Service inklusive Feinguss,Sandguss,Schwerkraftguss, Verlorener Schaumguss,Schleuderguss,Vakuumgießen,Dauerguss,.Zu den Fähigkeiten gehören EDI, technische Unterstützung, Volumenmodellierung und Sekundärverarbeitung.

Gussindustrie Teile-Fallstudien für: Autos, Fahrräder, Flugzeuge, Musikinstrumente, Wasserfahrzeuge, optische Geräte, Sensoren, Modelle, elektronische Geräte, Gehäuse, Uhren, Maschinen, Motoren, Möbel, Schmuck, Vorrichtungen, Telekommunikation, Beleuchtung, medizinische Geräte, Fotogeräte, Roboter, Skulpturen, Tongeräte, Sportgeräte, Werkzeuge, Spielzeug und mehr. 

Was können wir Ihnen als nächstes helfen?

∇ Zur Startseite gehen für Druckguss China

By Minghe Druckgusshersteller |Kategorien: Hilfreiche Artikel |Werkstoff Stichworte: Aluminiumguss, Zinkguss, Magnesiumguss, Titanguss, Edelstahlguss, Messingguss,Bronzeguss,Casting-Video,Unternehmensgeschichte,Aluminiumdruckguss |Kommentare deaktiviert