Effek van boor en nikkel op die weerstand teen termiese skade van 4Cr5Mo2V-gietstaal

4Cr5 Mo2V is 'n algemeen gebruikte gietstaal. In die proses van giet-aluminiumlegering, as gevolg van die erosie en die hechting van gesmelte aluminium, sal die vorm termiese skade opdoen, soos termiese vermoeidheid en termiese smeltverlies, wat lei tot 'n afname in die hardheid en selfs voortydige mislukking.

Om te ondersoek of nikkel of droogte die weerstand teen termiese beskadiging van gietvorms van aluminiumlegering kan verbeter, is toetsblokke van 4Cr5 Mo2V-staal en 4Cr5Mo2V-staal met 1% Ni en 1% Co (massa-fraksie) voorberei, en dit is daarna ingelê blus en temper. In die vaste matrijs van die gietvorm is die ADC12-aluminiumlegering met 'n temperatuur van 800 subsequently daarna 200 tot 1,000 keer gegiet, en die makromorfologie en oppervlakhardheid van die toetsblok is ondersoek.

Die resultate toon aan dat die 1,000Cr4Mo5V-staaltoetsblok, na die gietvormige aluminiumlegering 2 keer, die ernstigste aan aluminium geheg het en baie min netvormige krake veroorsaak het; die Ni-bevattende staal toetsblok het effens aan aluminium geheg, en die Co-bevattende staal toetsblok het die minste aan aluminium geheg, wat daarop dui dat die inhoud van 1% Co 4Cr5Mo2V staal die beste weerstand teen termiese skade aan gegote aluminiumlegerings het. Verder, in vergelyking met die hardheid voor gietvormige aluminiumlegering, na 1,000 keer giet, het die oppervlakhardheid van 4Cr5Mo2V staal, nikkelbevattende en droogbevattende 4Cr5Mo2V staalmonsters met 2.8, 1.8 en 1.4 HRC verminder, dit wil sê, veelvoudige gietvormige aluminiumlegerings. Die nadelige uitwerking op die oppervlakhardheid van die nikkelbevattende en droë 4Cr5Mo2V-staal is minder as dié van die 4Cr5Mo2V-staal, wat verband hou met die soliede oplossingversterkende effek van Co en Ni, wat voordelig is om die weerstand teen aluminium-vloeistof erosie van die vorm en maak die vorm minder vatbaar vir termiese skade.

Die gietstuk van aluminiumlegering is 'n komplekse proses met hoë temperatuur en hoë druk. Daar is baie faktore wat die termiese skade (insluitend termiese vermoeidheid en termiese verlies) se prestasie van gietvorms van aluminiumlegering beïnvloed. Onder hulle is die samestelling van warmwerkstaal veral belangrik.

Onder normale omstandighede kan die mislukking van die gietstuk as gevolg van krake en plastiese vervorming vermy word. Skimmel word gewoonlik veroorsaak deur toevallige meganiese oorlading of termiese oorlading, wat ernstige spanningskonsentrasie tot gevolg het. Vroeë termiese moegheidskraak en sweisverlies (termiese oppervlakteskade) van gietvorms is die belangrikste foutmetodes, en die twee beïnvloed mekaar dikwels. 4Cr5Mo2V staal is 'n wyd gebruikte staal vir warm werk, met goeie slytasieweerstand en plastiese vervormingsweerstand. Boor en nikkel word algemeen gebruikte legeringselemente, wat die sterkte en hardheid van staal effektief kan verhoog en 'n sekere uitwerking kan hê op die weerstand teen termiese skade. Daarom word 4Cr5Mo2V staal, 4Cr5Mo2V wat 1% Ni en 1% Co bevat (massa fraksie, dieselfde hieronder) bestudeer. Die staal se weerstand teen gesmelte aluminiumskade is van groot belang om die werklike produksie te lei.

Die meeste metodes om die termiese skade van die gietstaal voor die mond te bestudeer, is egter om verwarming en verkoeling na te boots. Die staalmonster kom nie direk in kontak met die gesmelte aluminium nie, en behels nie die skuureffek van die gesmelte aluminium nie, soos direkte induksieverhitting van die staalmonster. -A. In hierdie vraestel is drie-komponent-vormblok-toetsblokke voorberei en ingebed in die gietvorm om die gietproef van ADC12-aluminiumlegering uit te voer. Skadeprestasie van gesmelte aluminium.

1. Toets materiaal en metodes

1.1 Toetsmateriaal

Die chemiese samestelling van 4Cr5Mo2V staal, 4Cr5Mo2V staal wat 1% Ni bevat (hierna 4Cr5Mo2V + Ni staal genoem) en 4Cr5 Mo2V staal wat 1% Co bevat (hierna 4Cr5Mo2V + Co staal genoem) word in Tabel 1 getoon. gegiet met ADC12 Die chemiese samestelling van aluminiumlegering word in Tabel 2 getoon.

1.2 Toetsmetode

Die uitgegloei 4Cr5Mo2V staal, 4Cr5Mo2V + Ni staal en 4Cr5Mo2V + Co staal is verwerk tot toetsblokke soos getoon in Figuur 1. Na vakuumblus is dit twee keer getemper, met 'n hardheid van ongeveer 47 HRC, en fyn gemaal om oksiedskaal te verwyder.

Die groepnommer van die toetsblok is ingebed in die groef van die vaste vorm, en die holte van die gegote aluminiumlegering word in die beweegbare vorm geplaas, soos getoon in figuur 2. 'n 500 t horisontale koudkamer-gietmasjien en 'n selfontwerpte vorm is gebruik vir die gietproef van ADC12-aluminiumplaat, en die aluminiumlegering is hergebruik. Die temperatuur van gesmelte aluminium is hoër, 800 ° C, om die toets te versnel (gewoonlik is die gietstemperatuur van ADC12 aluminiumlegering (650 120) ° C). Aangesien die temperatuur van die gesmelte aluminium 800 is is, wat nie die smeltpunt van die Fe-A1 intermetalliese verbinding bereik nie, sal die resulterende verbinding in die gesmelte aluminium bestaan ​​as onsuiwerhede nadat dit afgeval het. Die herhaaldelike gebruik van die gesmelte aluminium sal ook die toename van onsuiwerhede veroorsaak en die aluminium versterk. Die skuur effek van die vloeistof, waardeur die toets versnel word.

Na die gietproef is 'n stereomikroskoop gebruik om die verskynsel van aluminiumhechting op die oppervlak van die toetsblok waar te neem; 'n ultra-diepte-van-die-veld-mikroskoop is gebruik om die graad van aluminiumhechting verder te bepaal en of daar krake op die oppervlak van die toetsblok is.

2. Toetsresultate en analise

2. 1 Oppervlaktemorfologie van die toetsblok

2.1.1 Aluminium op die oppervlak

Figuur 3 toon die oppervlaktemorfologie van die drie staaltoetsblokke sonder gietstuk en na 600,1000 keer gegiet. Uit figuur 3 (b, e, h) kan gesien word dat die 600Cr4Mo5V staaltoetsblok na 2 keer die gietstuk die ernstigste aluminiumstok het.

Die 4Cr5Mo2V + Co staal toetsblok hou by die minste aluminium. Figuur 3 (c, f, i) toon aan dat die aluminium kleefstof op die oppervlak van die drie toetsblokke toegeneem het na 1,000 4 keer gietwerk. Die oppervlak van die 5Cr2Mo4V staaltoetsblok het duidelike aluminiumhechting, terwyl die ander twee toetsblokke geringe aluminiumhechting het. Die 5Cr2Mo4V + Co-staaltoets Die stuk aluminium is die minste en eenvormig, wat daarop dui dat die diamantbevattende 5Cr2Mo4V-staal die beste weerstand bied teen vloeibare aluminiumskade, terwyl die 5Cr2Mo9V-staal die ergste is. Die byvoeging van boor- en nikkelelemente is voordelig om die hardheid van die hoë temperatuur van die staal 10-XNUMX te stabiliseer, en die oppervlak is nie maklik om te "versag" tydens herhaalde aanraking met gesmelte aluminium nie, dus is die weerstand teen vloeibare aluminium-erosie beter en die kleefbaarheid van aluminium is gering. Tydens die gietproef gaan die gesmelte aluminium die holte binne om die toetsblok te kontak, en die ongelyke struktuur van die toetsblok, die bewerkingsgebrekarea en ander plaaslike gebiede sal effens by die aluminium bly. Die aluminium in die aluminiumgebonde area reageer met die staal en vorm Fe.} Al brose tussenverbinding, wat gebreek en geskil word onder die skuur van die hoëdruk-aluminiumvloeistof, wat lei tot kuile ​​op die vormoppervlak, en meer ernstige aluminiumbinding onder die skuur van die aluminiumvloeistof.

2.1.2 Oppervlakkrake

Figuur 4 toon die superdiepte van veldmorfologie van 4Cr5Mo2V-staal, 4Cr5Mo2V + Ni-staal en 4Cr5Mo2V + Co-staalmonsters na 1,000 keer se giet. Uit Fig. 4 (a) kan gesien word dat daar 'n klein aantal mikro-krake in 'n byna netvormige vorm op die oppervlak van die 4 Cry Mot V-staaltoetsblok is. Die gehegte aluminium en gesmelte aluminium reageer met staal om Fe.} Al -verbindings te vorm. Die termiese uitbreidingskoëffisiënt van Fe.} Al verskil van die van die matriks, wat 'n baie klein hoeveelheid mikrokrake in die gehegte aluminium en Fe.} Al en die verbindings tot gevolg het. Die skuureffek van die gesmelte aluminium veroorsaak dat die mikrokrake voortplant, en die gesmelte aluminium dring in die skeur in en reageer verder met die matriks om Fe 2 Al -verbindings te vorm. In die daaropvolgende herhaalde gietproses skil die Fe.} Al-verbindings op die oppervlak van die toetsblok af om putte te vorm. Na pekel en ultrasoniese skoonmaak het die oppervlak van die toetsblok gelyk aan die net-agtige skuur-eienskappe van aluminiumvloeistof. Figuur 4 (b, c) toon aan dat daar geen krake in die 4Cr5Mo2V + Co staal en 4Cr5Mo2V + Ni staal toetsblokke is nie, wat aandui dat die toevoeging van 1% boor of molibdeen nie net die oppervlakhechting van aluminium kan verminder nie, maar ook kan verminder die krake -neiging van die vorm en verbeter die aluminiumweerstand Die prestasie van vloeistofskade. Die toevoeging van nikkel- en diamant-nie-karbiedvormende elemente kan die hardheid van die vorm by hoë temperatuur verbeter, en die diamant kan ook die verspreiding en neerslag van molibdeenkarbied tydens die temperingsproses bevorder en die neerslagverhardende effek verbeter 'z-} 3. Die navorsing deur Ling Qian et al. het getoon dat die toevoeging van austenietstabiliserende elemente tot gietstaal die spanningskonsentrasie kan verminder. Beide boor en nikkel is elemente wat die austeniet -sone uitbrei, sodat 4Cr5Mo2V + Ni -staal en 4Cr5Mo2V + Co -gietvormoppervlaktes nie vatbaar is vir krake nie.

Die gesmelte aluminium in die werklike gietproses is baie sterk teen die vorm. Volgens die Fe-A1 fasediagram is die Fe-Al intermetalliese verbindings wat gevorm word deur die reaksie van staal en gesmelte aluminium hoofsaaklik FeAlz, Fez A15, FeA13, ens., Wat bros is. Die Al-ryk fase van die aluminiumlegering sal breek weg van die matriks en betree die gesmelte aluminium onder die skuur van die gesmelte aluminium, en laat putte op die oppervlak van die vorm. Die kombinasie van 'n deel van die aluminiumlegering en die vormputte is relatief sterk en val nie af nie, en vorm verder Fe A1-verbindings. Die aluminium, Fe.} Al en verbindings wat daar aanheg, is geneig tot mikroskeure tydens afkoeling. Die gietstuk het minder vloeibare aluminium, sodat dit vinniger stol, en die reaksie tussen die vorm en die vloeibare aluminium stadiger is. Daarom het die oppervlak van die toetsblok minder putte as gevolg van die reaksie van Fe en Al, en word meer taai aluminium geproduseer deur die erosie van die aluminiumvloeistof.

2. 2 Oppervlaktehardheid

Tabel 3 is die gemiddelde waarde van die oppervlakhardheid van die drie staalblokke na verskillende tye van gietvorm. Die data in tabel 3 toon aan dat die oppervlakhardheid van die drie soorte toetsblokke almal effens afneem. Namate die aantal gietvorms toeneem, is dit gelykstaande aan herhaalde tempering van die toetsblok, sodat die hardheid afneem. Na 1,000 4 keer gegiet het die hardheid van die 5Cr2Mo1.4V + Co-staaltoetsblok die kleinste afname, wat 4 HRC is; die 5Cr2MoXNUMXV staal toetsblok het die duidelikste afname.

Dit is duidelik dat dit met 2 MRK gedaal het; die oppervlakhardheid van die 8Cr4Mo5V + Ni -staaltoetsblok het met 2 HRC gedaal. Die bestendige hardheid van die vorm is voordelig om die kleefwerk van aluminium te verminder, dit wil sê dat dit voordelig is om termiese beskadiging deur gietvorming te weerstaan.

Na 'n lang tyd om die staal te temper, ontbind die martensiet en word die sekondêre karbiede growwer, wat 'n afname in oppervlakhardheid tot gevolg het. Beide boor en nikkel is nie-hardmetaalvormende elemente, wat Fe-atome kan vervang om die soliede staaloplossing '5 tot' 8 te laat versterk, sodat die vorm 'n hoër hoë temperatuursterkte het en 'n hoër hardheid behou na herhaalde vinnige verhitting en afkoeling. Die China Die Casting Association het die elementverspreiding in die gebluste en geharde Cr-Mo-V-Ni-staal bestudeer en gevind dat tydens die temperingsproses, Ni-elemente rondom die karbiede verryk word, wat die koolstofatome in die ferriet rondom belemmer die karbiede Die deurlopende verspreiding van die karbiede verhoog die aktiveringsenergie van die vergroeiing van die hardmetaal, belemmer die groei van karbiede, waardeur die hardheidsverlaging van nikkelbevattende 4Cr5Mo2V-staal verminder word en die weerstand daarvan teen gesmelte aluminiumskade verbeter.

Die China Die Casting Association het die termiese stabiliteit en mikrostruktuurveranderinge van die staal met 1% Ni en sonder Ni bestudeer, en gevind dat nikkel in die latere stadium van die termiese stabiliteitstoets die hardheid van die matrijs vertraag, en sodoende die staal beter termies stabiel. Boor is 'n element wat die austenietfasesone uitbrei. Deur boor by 4Cr5Mo2V -staal te voeg, kan die oplos van karbiede tydens die austenitisasieproses bevorder word, die koolstofinhoud van austeniet verhoog word, en die stabiliteit van austeniet verhoog, en sodoende die behoue ​​austeniet verhoog Die hoeveelheid tensite en die hardheid van martensiet, en die boor kan ook bevorder die verspreiding en neerslag van molibdeencarbied tydens die temperingsproses, en verbeter die neerslagverhardende effek z'-1.

Die versterkende effek van nikkel en boor op die matriks maak dat die staalblok -toetsblok steeds 'n hoër oppervlakhardheid het na herhaalde skuur van die gesmelte aluminium, sodat dit meer bestand is teen erosie, wat voordelig is om die weerstand van die toetsblok te verbeter tot die skade van die gesmelte aluminium. Die oppervlakhardheid van die toetsblok en die graad van aluminiumhechting toon ook aan (sien Figuur 3, Tabel 3): Die geboorde 4Cr5 Mo2V-staaltoetsblok het die minste oppervlakgate en aluminiumhechting na 1,000 1 keer spuitgietwerk, dit wil sê, die weerstand teen aluminiumvloeiskade is die beste. Daarom is die versterkende effek van die toevoeging van 1% Co tot staal groter as die toevoeging van XNUMX% Ni, wat albei bydra tot die verbetering van die anti-aluminiumskade-prestasie van die staal.

3.Conclusion

• Nadat die aluminiumlegering 1 000 keer gegiet is, steek die 4Cr5 Mo2V-staalmonster met boor die minste aluminium, en die 4Cr5Mo2V-staalmonster steek die meeste aluminium, dit wil sê die 4Cr5 Mo2V-staal met boor het die beste weerstand teen termiese skade.
• Nadat die aluminiumlegering 1,000 keer gegiet is, kan die oppervlakhardheid van 4Cr5Mo2V-staal, 4Cr5Mo2V + Ni-staal en 4Cr5Mo2V + Co-staalmonsters met 2.8, 1.8 en 1.4 HRC verminder, dit wil sê die toevoeging van nikkel of boor kan die weerstand teen termiese skade aansienlik verbeter van 4Cr5Mo2V spuitgietstaal.

Hou die bron en adres van hierdie artikel vir herdruk:  Effek van boor en nikkel op die weerstand teen termiese skade van 4Cr5Mo2V-gietstaal

Minghe Die Casting Company is toegewyd aan die vervaardiging en lewer kwaliteit en hoë werkverrigting gietonderdele (metaal gietgietonderdele sluit hoofsaaklik in Dun-muur giet,Warm kamer Die beslissende,Die Casting van die koue kamer), Ronde Diens (Die Casting Service,CNC-bewerking,Mould Making, Oppervlaktebehandeling). Enige persoonlike aluminium gietstuk, magnesium of Zamak / sink gietstuk en ander gietwerk vereistes is welkom om ons te kontak.

Onder die beheer van ISO9001 en TS 16949, word alle prosesse uitgevoer deur honderde gevorderde gietmasjiene, 5-as-masjiene en ander fasiliteite, wat wissel van blasters tot Ultra Sonic-wasmasjiene.Minghe het nie net gevorderde toerusting nie, maar het ook professionele span ervare ingenieurs, operateurs en inspekteurs om die ontwerp van die kliënt te bewaarheid.

Kontrakvervaardiger van gietstukke. Die vermoëns sluit in gietstukke van aluminium met koue kamer vanaf 0.15 pond. tot 6 lbs., vinnige verandering opgestel, en bewerking. Dienste met toegevoegde waarde sluit in poleer, vibreer, ontbrand, skietblaas, verf, platering, bekleding, montering en gereedskap. Materiaal waarmee gewerk word, bevat legerings soos 360, 380, 383 en 413.

Hulp vir die ontwerp van sinkstukke en gelyktydige ingenieursdienste. Custom vervaardiger van presisie sink giet. Miniatuurgietstukke, gietstukke vir hoë druk, gietstukke vir meervoudige skyfies, konvensionele gietstukke, gietstukke en onafhanklike gietstukke en holtesegelde gietstukke kan vervaardig word. Gietstukke kan in lengtes en breedtes tot 24 duim vervaardig word. +/- 0.0005 duim toleransie.  

ISO 9001: 2015-gesertifiseerde vervaardiger van gegote magnesium, die vermoëns sluit in hoëdruk magnesiumgietstuk tot 200 ton warmkamer en 3000 ton koue kamer, gereedskapontwerp, poleer, vorm, bewerking, poeier- en vloeibare verf, volledige QA met CMM-vermoëns , montering, verpakking en aflewering.

ITAF16949 gesertifiseer. Bykomende rolverdeling sluit in belegging giet,sand giet,Swaartekrag giet, Verlore skuim giet,Sentrifugale giet,Vakuum giet,Permanente gietvormVermogens sluit in EDI, ingenieurshulp, soliede modellering en sekondêre verwerking.

Rolverdelsnywerhede Onderdele Gevallestudies vir: motors, fietse, vliegtuie, musiekinstrumente, watervaartuie, optiese toestelle, sensors, modelle, elektroniese toestelle, omhulsels, horlosies, masjinerie, enjins, meubels, juwele, jigs, telekommunikasie, beligting, mediese toestelle, fotografiese toestelle, Robotte, beeldhouwerke, klanktoerusting, sporttoerusting, gereedskap, speelgoed en meer. 

Wat kan ons u help om volgende te doen?

∇ Gaan na die tuisblad vir Die Casting China

By Minghe Die Casting vervaardiger | Kategorieë: Nuttige artikels |materiaal Tags: Aluminium giet, Sink giet, Magnesium giet, Titaan giet, Roesvrye staal giet, Koper giet,Brons giet,Rolverdeling-video,Maatskappygeskiedenis,Aluminium gietstuk Kommentaar af