पोशाख (घर्षण) प्रतिरोधक स्टील कास्टिंगचे उष्णता उपचार

पोशाख-प्रतिरोधक (किंवा घर्षण-प्रतिरोधक) कास्ट स्टील चांगल्या पोशाख प्रतिरोधासह कास्ट स्टीलचा संदर्भ देते. रासायनिक रचनेनुसार, ते नॉन-मिश्रधातू, कमी-मिश्रधातू आणि मिश्र धातु पोशाख-प्रतिरोधक कास्ट स्टीलमध्ये विभागलेले आहे. पोशाख-प्रतिरोधक स्टीलचे अनेक प्रकार आहेत, ज्याचे ढोबळमानाने उच्च-मँगनीज स्टील, मध्यम आणि कमी-मिश्रधातूचे पोशाख-प्रतिरोधक स्टील, क्रोमियम-मोलिब्डेनम-सिलिकॉन-मँगनीज स्टील, पोकळी-प्रतिरोधक स्टील, पोकळ-प्रतिरोधक स्टील, मध्ये विभागले जाऊ शकते. आणि विशेष पोशाख-प्रतिरोधक स्टील. स्टेनलेस स्टील, बेअरिंग स्टील, मिश्र धातुचे साधन स्टील आणि मिश्र धातुचे स्ट्रक्चरल स्टील यांसारख्या काही सामान्य मिश्र धातुंचे स्टील देखील विशिष्ट परिस्थितीत पोशाख-प्रतिरोधक स्टील म्हणून वापरले जातात.

मध्यम आणि कमी मिश्रधातूच्या पोशाख-प्रतिरोधक स्टील्समध्ये सामान्यतः सिलिकॉन, मँगनीज, क्रोमियम, मोलिब्डेनम, व्हॅनेडियम, टंगस्टन, निकेल, टायटॅनियम, बोरॉन, तांबे, दुर्मिळ पृथ्वी इत्यादी रासायनिक घटक असतात. अनेक मोठ्या आणि मध्यम आकाराच्या बॉलचे लाइनर युनायटेड स्टेट्समधील गिरण्या क्रोमियम-मोलिब्डेनम-सिलिको-मँगनीज किंवा क्रोमियम-मोलिब्डेनम स्टील. युनायटेड स्टेट्समधील बहुतेक ग्राइंडिंग बॉल मध्यम आणि उच्च कार्बन क्रोमियम मोलिब्डेनम स्टीलचे बनलेले आहेत. तुलनेने उच्च तापमानात (उदाहरणार्थ, 200～500℃) अपघर्षक पोशाख स्थितीत काम करणाऱ्या वर्कपीससाठी किंवा ज्यांचे पृष्ठभाग घर्षण उष्णतेमुळे तुलनेने उच्च तापमानाच्या अधीन आहेत, क्रोमियम मॉलिब्डेनम व्हॅनेडियम, क्रोमियम मॉलिब्डेनम व्हॅनेडियम निकेल किंवा क्रोमियम मॉलिब्डेनम व्हॅनेडियम सारख्या मिश्र धातु. वापरले जाऊ शकते.

घर्षण ही एक अशी घटना आहे ज्यामध्ये एखाद्या वस्तूच्या कार्यरत पृष्ठभागावरील सामग्री सापेक्ष गतीमध्ये सतत नष्ट होते किंवा गमावली जाते. वेअर मेकॅनिझमद्वारे विभागलेले, पोशाख अपघर्षक पोशाख, चिकट पोशाख, गंज पोशाख, इरोशन वेअर, कॉन्टॅक्ट थकवा पोशाख, प्रभाव पोशाख, फ्रेटिंग वेअर आणि इतर श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते. औद्योगिक क्षेत्रात, अपघर्षक पोशाख आणि चिकट पोशाख हे वर्कपीसच्या वेअर फेल्युअरचे सर्वात मोठे प्रमाण आहे आणि काही महत्त्वाच्या घटकांच्या ऑपरेशनमध्ये इरोशन, गंज, थकवा आणि फ्रेटिंग यांसारखे वेअर फेल्युअर मोड होतात, त्यामुळे ते अधिक मिळत आहेत. आणि अधिक लक्ष. कामकाजाच्या परिस्थितीत, पोशाखांचे अनेक प्रकार एकाच वेळी किंवा एकामागून एक दिसतात आणि परिधान अपयशाचा परस्परसंवाद अधिक जटिल स्वरूप धारण करतो. वर्कपीसच्या पोशाख अयशस्वी होण्याचे प्रकार निर्धारित करणे हे पोशाख-प्रतिरोधक स्टीलच्या वाजवी निवड किंवा विकासासाठी आधार आहे.

याव्यतिरिक्त, भाग आणि घटकांचा पोशाख ही सिस्टम अभियांत्रिकी समस्या आहे. परिधानांवर परिणाम करणारे अनेक घटक आहेत, ज्यात कामाची परिस्थिती (भार, गती, हालचाल मोड), स्नेहन परिस्थिती, पर्यावरणीय घटक (आर्द्रता, तापमान, आसपासचे माध्यम इ.) आणि भौतिक घटक (रचना, संघटना, यांत्रिक गुणधर्म), पृष्ठभाग भागांची गुणवत्ता आणि भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म. यातील प्रत्येक घटकातील बदल पोशाखांचे प्रमाण बदलू शकतात आणि पोशाख यंत्रणा देखील बदलू शकतात. हे पाहिले जाऊ शकते की वर्कपीसच्या पोशाखांवर परिणाम करणार्या घटकांपैकी केवळ एक घटक घटक आहे. स्टीलच्या भागांचा पोशाख प्रतिकार सुधारण्यासाठी, इच्छित परिणाम साध्य करण्यासाठी विशिष्ट परिस्थितीत संपूर्ण घर्षण आणि परिधान प्रणालीसह प्रारंभ करणे आवश्यक आहे.

1. पोशाख-प्रतिरोधक उच्च मँगनीज स्टील कास्टिंगचे ऊष्मा उपचार (वॉटर टफनिंग ट्रीटमेंट)

पोशाख-प्रतिरोधक उच्च-मँगनीज स्टीलच्या कास्ट स्ट्रक्चरमध्ये मोठ्या प्रमाणात प्रीपीपिटेटेड कार्बाइड्स आहेत. या कार्बाइड्समुळे कास्टिंगची कडकपणा कमी होईल आणि वापरादरम्यान फ्रॅक्चर करणे सोपे होईल. उच्च मँगनीज स्टील कास्टिंगच्या सोल्यूशन हीट ट्रीटमेंटचा मुख्य उद्देश एकल-फेज ऑस्टेनाइट स्ट्रक्चर मिळविण्यासाठी कास्ट-कास्ट स्ट्रक्चरमधील कार्बाइड्स आणि धान्याच्या सीमांवर काढून टाकणे आहे. हे उच्च मँगनीज स्टीलची ताकद आणि कडकपणा सुधारू शकते, जेणेकरून उच्च मँगनीज स्टील कास्टिंग क्षेत्राच्या विस्तृत श्रेणीसाठी योग्य असेल.

पोशाख-प्रतिरोधक उच्च-मँगनीज स्टील कास्टिंगचे सोल्यूशन हीट ट्रिटमेंट ढोबळपणे अनेक पायऱ्यांमध्ये विभागले जाऊ शकते: कास्टिंग्स 1040 डिग्री सेल्सिअसपेक्षा जास्त गरम करणे आणि त्यांना योग्य वेळेसाठी धरून ठेवणे, जेणेकरून त्यातील कार्बाईड सिंगल-फेज ऑस्टेनाइटमध्ये पूर्णपणे विरघळतील. ; नंतर जलद थंड , austenite ठोस समाधान रचना मिळवा. या सोल्युशन ट्रीटमेंटला वॉटर टफनिंग ट्रीटमेंट असेही म्हणतात.

(1) पाणी कडक करणारे तापमान

पाण्याचे कडकपणा तापमान उच्च मँगनीज स्टीलच्या रासायनिक रचनेवर अवलंबून असते, सामान्यतः 1050℃-1100℃. उच्च कार्बन सामग्री किंवा उच्च मिश्र धातु सामग्री (जसे की ZG120Mn13Cr2 स्टील आणि ZG120Mn17 स्टील) उच्च मँगनीज स्टील्सने पाण्याच्या कडकपणाच्या तापमानाची वरची मर्यादा घेतली पाहिजे. तथापि, अत्याधिक उच्च पाण्याच्या कडकपणाच्या तापमानामुळे कास्टिंगच्या पृष्ठभागावर गंभीर डिकार्ब्युराइजेशन होईल आणि उच्च मँगनीज स्टीलच्या दाण्यांची जलद वाढ होईल, ज्यामुळे उच्च मँगनीज स्टीलच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम होईल.

(२) पाणी कडक करणाऱ्या उपचाराचा ताप दर

मँगनीज स्टीलची थर्मल चालकता सामान्य कार्बन स्टीलपेक्षा वाईट आहे. उच्च-मँगनीज स्टीलच्या कास्टिंगमध्ये जास्त ताण असतो आणि गरम केल्यावर ते क्रॅक करणे सोपे असते, म्हणून हीटिंग रेट भिंतीची जाडी आणि कास्टिंगच्या आकारानुसार निर्धारित केला पाहिजे. सर्वसाधारणपणे, लहान भिंतीची जाडी आणि साधी रचना असलेली कास्टिंग जलद गतीने गरम केली जाऊ शकते; मोठ्या भिंतीची जाडी आणि जटिल रचना असलेले कास्टिंग हळूहळू गरम केले पाहिजे. वास्तविक उष्णता उपचार प्रक्रियेत, गरम प्रक्रियेदरम्यान कास्टिंगचे विकृत रूप किंवा क्रॅक कमी करण्यासाठी, कास्टिंगच्या आतील आणि बाहेरील तापमानाचा फरक कमी ठेवण्यासाठी ते साधारणपणे 650 डिग्री सेल्सियस पर्यंत गरम केले जाते आणि तापमान कमी होते. भट्टी एकसमान आहे, आणि नंतर त्वरीत पाणी toughness तापमान वाढ.

(३) पाणी कडक करण्याची वेळ धारण करणे

वॉटर टफनिंग ट्रीटमेंटची होल्डिंग वेळ मुख्यत्वे कास्टिंगच्या भिंतीच्या जाडीवर अवलंबून असते, ज्यामुळे कास्ट स्ट्रक्चरमध्ये कार्बाइड्सचे संपूर्ण विघटन आणि ऑस्टेनाइट स्ट्रक्चरचे एकसंधीकरण सुनिश्चित होते. सामान्य परिस्थितीत, भिंतीच्या जाडीतील प्रत्येक 25 मिमी वाढीसाठी होल्डिंगची वेळ 1 तासाने वाढवून मोजली जाऊ शकते.

(4) पाणी कडक करणारे उपचार थंड करणे

कूलिंग प्रक्रियेचा कार्यप्रदर्शन निर्देशांक आणि कास्टिंगच्या संरचनेवर मोठा प्रभाव पडतो. वॉटर टफनिंग ट्रीटमेंट दरम्यान, कार्बाइड्सना पुन्हा अवक्षेपण होण्यापासून रोखण्यासाठी पाण्यात प्रवेश करण्यापूर्वी कास्टिंगचे तापमान 950°C च्या वर असावे. या कारणास्तव, भट्टीतून बाहेर टाकणे आणि पाण्यात प्रवेश करणे यामधील वेळ मध्यांतर 30 सेकंदांपेक्षा जास्त नसावा. कास्टिंग पाण्यात प्रवेश करण्यापूर्वी पाण्याचे तापमान 30 डिग्री सेल्सिअस पेक्षा कमी असावे आणि पाण्यात प्रवेश केल्यानंतर पाण्याचे कमाल तापमान 50 डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त नसावे.

(५) पाण्याच्या कडक उपचारानंतर कार्बाइड

वॉटर टफनिंग ट्रीटमेंटनंतर, उच्च मँगनीज स्टीलमधील कार्बाइड पूर्णपणे काढून टाकल्यास, यावेळी प्राप्त होणारी मेटॅलोग्राफिक रचना ही एकल ऑस्टेनाइट रचना आहे. परंतु अशी रचना केवळ पातळ-भिंतींच्या कास्टिंगमध्येच मिळू शकते. साधारणपणे, ऑस्टेनाइट धान्यांमध्ये किंवा धान्याच्या सीमेवर थोड्या प्रमाणात कार्बाइडला परवानगी आहे. विरघळलेले कार्बाइड्स आणि अवक्षेपित कार्बाइड्स पुन्हा उष्णतेच्या उपचाराने काढून टाकले जाऊ शकतात. तथापि, वॉटर टफनिंग ट्रीटमेंट दरम्यान अत्याधिक गरम तापमानामुळे होणारे युटेक्टिक कार्बाइड स्वीकार्य नाहीत. कारण युटेक्टिक कार्बाइड पुन्हा उष्णतेच्या उपचाराने काढून टाकता येत नाही.

 

2. पोशाख-प्रतिरोधक उच्च हँगनीज स्टील कास्टिंग्सचे पर्जन्य मजबूत करणारे उष्णता उपचार

पोशाख-प्रतिरोधक उच्च मँगनीज स्टीलचे पर्जन्य-मजबूतीकरण उष्णता उपचार म्हणजे विशिष्ट प्रमाणात आणि आकार मिळविण्यासाठी उष्णता उपचाराद्वारे कार्बाइड तयार करणारे घटक (जसे की मोलिब्डेनम, टंगस्टन, व्हॅनेडियम, टायटॅनियम, निओबियम आणि क्रोमियम) जोडणे होय. उच्च मँगनीज स्टील विखुरलेल्या कार्बाइड कणांचा दुसरा टप्पा. ही उष्णता उपचार ऑस्टेनाइट मॅट्रिक्स मजबूत करू शकते आणि उच्च मँगनीज स्टीलचा पोशाख प्रतिरोध सुधारू शकतो.

3. पोशाख-प्रतिरोधक मध्यम क्रोमियम स्टील कास्टिंगचे उष्णता उपचार

पोशाख-प्रतिरोधक मध्यम क्रोमियम स्टील कास्टिंगच्या उष्णतेच्या उपचाराचा उद्देश उच्च सामर्थ्य, कडकपणा आणि उच्च कडकपणासह मार्टेन्साइट मॅट्रिक्स रचना प्राप्त करणे आहे, ज्यामुळे स्टील कास्टिंगची ताकद, कडकपणा आणि पोशाख प्रतिरोधकता सुधारली जाऊ शकते.

पोशाख-प्रतिरोधक मध्यम क्रोमियम स्टीलमध्ये अधिक क्रोमियम घटक असतात आणि त्याची कठोरता जास्त असते. म्हणून, त्याची नेहमीची उष्मा उपचार पद्धत आहे: 950℃-1000℃ नंतर, त्याचे ऑस्टेनिटायझेशन, नंतर शमन उपचार आणि वेळेवर टेम्परिंग उपचार (सामान्यतः 200-300℃ वर).

 

4. पोशाख-प्रतिरोधक लो-अलॉय स्टील कास्टिंगचे उष्णता उपचार

पोशाख-प्रतिरोधक लो-अलॉय स्टील कास्टिंगवर मिश्रधातूची रचना आणि कार्बन सामग्रीवर अवलंबून पाण्यात शमन, तेल आणि हवा शमन करून उपचार केले जातात. मोत्याचे पोशाख-प्रतिरोधक कास्ट स्टील सामान्यीकरण + टेम्परिंग उष्णता उपचार स्वीकारते.

उच्च सामर्थ्य, कडकपणा आणि कडकपणासह मार्टेन्साईट मॅट्रिक्स प्राप्त करण्यासाठी आणि स्टील कास्टिंगचा पोशाख प्रतिरोध सुधारण्यासाठी, पोशाख-प्रतिरोधक लो-ॲलॉय स्टील कास्टिंग सहसा 850-950 डिग्री सेल्सिअस तापमानात शमवले जातात आणि 200-300 डिग्री सेल्सिअस तापमानात टेम्पर्ड केले जातात. .