Znanje - Sanxin

Kako bismo proizveli dijelove od lijevanog nodularnog lijeva sa stabilnim performansama uz nisku cijenu, naša tvrtka je surađivala sa sveučilištem kako bi provela istraživanje o lijevanom nodularnom lijevu legiranom bakrom i manganom. Rezultati su objavljeni u časopisu "Foundry" te godine.

 

Kako se sadržaj mangana povećava, povećava se količina perlita u strukturi, povećava se vlačna čvrstoća i tvrdoća, dok se istezanje smanjuje. Ovi učinci mangana nisu postupni, već se javljaju unutar kritičnog raspona. Ispod ili iznad ovog kritičnog raspona, utjecaj je relativno spor. Stoga, da bi se postigla visoka plastičnost, sadržaj mangana trebao bi biti manji od kritičnog raspona; da bi se postigla visoka čvrstoća, sadržaj mangana trebao bi biti veći od kritičnog raspona. Iznad ove točke, daljnje povećanje sadržaja mangana ne poboljšava značajno performanse. Razlog utjecaja sadržaja mangana na performanse može biti taj što se, kada je sadržaj mangana nizak, on otapa u feritu i ima učinak jačanja čvrste otopine; kada je sadržaj mangana visok, zamjenjuje željezo ili tvori legirani cementit (Fe,Mn)3C sa željezom i ugljikom. Ovaj legirani cementit pojavljuje se u obliku perlita, što pogoduje stvaranju i pročišćavanju perlita, značajno povećavajući čvrstoću i tvrdoću te smanjujući plastičnost. Kada je količina perlita dovoljno visoka (oko 80%), učinak mangana na promicanje i pročišćavanje perlita slabi, a promjena performansi nije značajna. Bakar može značajno pročistiti perlit, a njegova sposobnost poticanja stvaranja perlita tri je puta veća od mangana. Bakar je također srednje jak grafitizirajući element i može poboljšati stabilnost austenitne ljuske, što pogoduje dobivanju okruglog grafita. Legure bakra i mangana zajedno potiču stvaranje perlita, a utjecaj kombinacije bakra i mangana na strukturu i performanse prikazan je na sljedećoj slici.

 

Kada je sadržaj mangana konstantan, s povećanjem sadržaja bakra povećava se i sadržaj perlita u mikrostrukturi, čvrstoća i tvrdoća se povećavaju, a istezanje se smanjuje. Kada je sadržaj mangana nizak, nagib krivulje je velik, a brzina promjene brza, što ukazuje na to da bakar ima snažnu sposobnost stvaranja i rafiniranja perlita; kada je sadržaj mangana visok, nagib krivulje je mali, a brzina promjene spora, što ukazuje na slabljenje učinka bakra. Za konstantan sadržaj mangana, nagib krivulje je velik u ranoj fazi, a mali u kasnijoj fazi, što znači da je učinak bakra značajan kada je dodatak mali, a slabi kada je dodatak velik. To ukazuje na to da je sposobnost bakra da potiče i rafinira perlit povezana s količinom perlita u mikrostrukturi i slabi kako se sadržaj perlita povećava. S dobrim omjerom bakra i mangana, vlačna čvrstoća može doseći 700-800 MPa, a istezanje je oko 5%.

 

Jedna od glavnih prepreka u legiranju mangana je moguće taloženje karbida na granicama zrna, što može utjecati na performanse obrade. Metalografskim ispitivanjem nisu uočeni slobodni karbidi. Izmjerena je tvrdoća pri istoj debljini stijenke i različitim debljinama stijenke stepenastih ispitnih blokova od 15 mm, 30 mm, 50 mm i 70 mm. Iz četiri ispitna bloka s visokim udjelom mangana utvrđeno je da je maksimalna razlika tvrdoće pri istoj debljini stijenke bila 23HB, s najvišom tvrdoćom od 265HB, a najnižom od 232HB. Također je testirana raspodjela tvrdoće stepenastih ispitnih blokova s ​​višim udjelom bakra i mangana. Maksimalna razlika tvrdoće pri istoj debljini stijenke bila je 28HB, a maksimalna prosječna razlika tvrdoće pri različitim debljinama stijenke bila je 28HB. Povratne informacije o performansama obrade lijevanih uzoraka bile su dobre.

 

Na temelju rezultata ispitivanja, pod pretpostavkom normalnog osnovnog sastava i dobre kvalitete sferoidizacije, preporučene sheme proizvodnje legura bakra i mangana za automobilske dijelove su sljedeće:

 

Dijelovi od nodularnog lijeva QT500-7: Mn 0.7-0.9%

Dijelovi od nodularnog lijeva QT550-5: Mn 0.7-0.9%;

ili Mn 0.4-0.6%, Cu 0.4-0.6%

QT600-3 dijelovi od nodularnog željeza: Mn 0.6-0.7%, Cu 0.4-0.7%

QT700-2 dijelovi od nodularnog željeza: Mn 0.6-0.8%, Cu 0.5-0.8%

 

Vigorov tim ima više od 20 godina iskustva u lijevanju, kovanju, hladnom oblikovanju i naknadnoj obradi, kao i robustan lanac opskrbe za površinsku obradu. Ako vam možemo pomoći s nečim ili želite razviti bilo koje dijelove, kontaktirajte nas na info@castings-forging.om