Thép đúc chịu mài mòn (hoặc chịu mài mòn) đề cập đến thép đúc có khả năng chống mài mòn tốt.Theo thành phần hóa học, nó được chia thành thép đúc không hợp kim, hợp kim thấp và hợp kim chịu mài mòn.Có nhiều loại thép chịu mài mòn, có thể được chia thành thép mangan cao, thép chịu mài mòn hợp kim trung bình và thấp, thép crom-molypden-silic-mangan, thép chống xâm thực, thép chống mài mòn, và thép chống mài mòn đặc biệt.Một số thép hợp kim nói chung như thép không gỉ, thép chịu lực, thép dụng cụ hợp kim và thép kết cấu hợp kim cũng được sử dụng làm thép chịu mài mòn trong các điều kiện cụ thể.
Thép chịu mài mòn hợp kim trung bình và thấp thường chứa các nguyên tố hóa học như silicon, mangan, crom, molypden, vanadi, vonfram, niken, titan, boron, đồng, đất hiếm, v.v. Lớp lót của nhiều quả bóng cỡ lớn và vừa các nhà máy ở Hoa Kỳ được làm bằng thép crom-molypden-silico-mangan hoặc crom-molypden.Hầu hết các bi mài ở Hoa Kỳ được làm bằng thép molypden crom cacbon trung bình và cao.Đối với phôi làm việc trong điều kiện mài mòn ở nhiệt độ tương đối cao (ví dụ: 200 ～ 500 ℃) hoặc có bề mặt chịu nhiệt độ tương đối cao do nhiệt ma sát, các hợp kim như crôm molypden vanadi, crôm molypden vanadi niken hoặc crôm molypden vanadi vonfram có thể được sử dụng.
Mài mòn là hiện tượng vật liệu trên bề mặt làm việc của vật thể bị phá hủy liên tục hoặc mất đi chuyển động tương đối.Được chia theo cơ chế mài mòn, mài mòn có thể được chia thành mài mòn, mài mòn dính, mòn ăn mòn, mòn mòn, mòn mỏi do tiếp xúc, mòn do va đập, mòn mòn và các loại khác.Trong lĩnh vực công nghiệp, mài mòn và mòn keo chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các hỏng hóc do mài mòn phôi, và các chế độ hỏng hóc do mài mòn như xói mòn, ăn mòn, mỏi và sờn có xu hướng xảy ra trong hoạt động của một số thành phần quan trọng, vì vậy chúng ngày càng nhiều và được chú ý nhiều hơn.Trong các điều kiện làm việc, một số dạng mòn thường xuất hiện đồng thời hoặc nối tiếp nhau, và sự tương tác của hỏng mòn diễn ra ở dạng phức tạp hơn.Việc xác định dạng hư hỏng do mòn của phôi là cơ sở cho việc lựa chọn hợp lý hoặc phát triển thép chịu mài mòn.
Ngoài ra, sự hao mòn của các bộ phận và thành phần là một vấn đề kỹ thuật hệ thống.Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự mài mòn, bao gồm điều kiện làm việc (tải, tốc độ, chế độ chuyển động), điều kiện bôi trơn, yếu tố môi trường (độ ẩm, nhiệt độ, môi trường xung quanh, v.v.) và yếu tố vật liệu (Thành phần, tổ chức, tính chất cơ học), bề mặt chất lượng và các đặc tính lý hóa của các bộ phận.Những thay đổi trong mỗi yếu tố này có thể thay đổi lượng mòn và thậm chí thay đổi cơ cấu mài mòn.Có thể thấy, yếu tố vật liệu chỉ là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến độ mòn của phôi.Để cải thiện khả năng chống mài mòn của các bộ phận bằng thép, cần bắt đầu với hệ thống ma sát và mài mòn tổng thể trong các điều kiện cụ thể để đạt được hiệu quả mong muốn.
1. Giải pháp Xử lý nhiệt (Xử lý nước dẻo) của các vật đúc bằng thép Mangan cao chống mài mòn
Có một số lượng lớn cacbua kết tủa trong cấu trúc đúc của thép mangan cao chống mài mòn.Các cacbua này sẽ làm giảm độ dẻo dai của vật đúc và dễ bị gãy trong quá trình sử dụng.Mục đích chính của quá trình xử lý nhiệt dung dịch đối với các vật đúc thép mangan cao là loại bỏ cacbua trong cấu trúc đúc và trên các ranh giới hạt để có được cấu trúc Austenit một pha.Điều này có thể cải thiện độ bền và độ dẻo dai của thép mangan cao, do đó các vật đúc thép mangan cao phù hợp với nhiều lĩnh vực khác nhau.
Quá trình xử lý nhiệt dung dịch đối với vật đúc bằng thép mangan cao chịu mài mòn có thể được chia thành nhiều bước: gia nhiệt vật đúc lên trên 1040 ° C và giữ chúng trong một thời gian thích hợp, để các cacbua trong đó được hòa tan hoàn toàn trong austenit một pha. ;sau đó làm lạnh nhanh chóng, Nhận cấu trúc dung dịch rắn Austenit.Xử lý giải pháp này còn được gọi là xử lý làm cứng nước.
(1) Nhiệt độ xử lý nước cứng
Nhiệt độ dẻo dai của nước phụ thuộc vào thành phần hóa học của thép mangan cao, thường là 1050 ℃ -1100 ℃.Thép mangan cao có hàm lượng cacbon cao hoặc hàm lượng hợp kim cao (chẳng hạn như thép ZG120Mn13Cr2 và thép ZG120Mn17) nên lấy giới hạn trên của nhiệt độ độ dẻo dai của nước.Tuy nhiên, nhiệt độ độ dẻo dai của nước quá cao sẽ gây ra hiện tượng khử cacbon nghiêm trọng trên bề mặt vật đúc và sự phát triển nhanh chóng của các hạt thép mangan cao, điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của thép mangan cao.
(2) Tốc độ gia nhiệt của xử lý nước cứng
Tính dẫn nhiệt của thép mangan kém hơn thép cacbon nói chung.Các vật đúc bằng thép có hàm lượng mangan cao có ứng suất cao và dễ bị nứt khi nung nóng, do đó tốc độ gia nhiệt cần được xác định theo độ dày thành và hình dạng của vật đúc.Nói chung, vật đúc có độ dày thành nhỏ hơn và cấu trúc đơn giản có thể được gia nhiệt với tốc độ nhanh hơn;vật đúc có chiều dày thành lớn hơn và cấu trúc phức tạp nên được nung nóng chậm.Trong quá trình xử lý nhiệt thực tế, để giảm biến dạng hoặc nứt của vật đúc trong quá trình gia nhiệt, người ta thường nung nóng đến khoảng 650 ℃ để giữ cho sự chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài vật đúc giảm xuống, và nhiệt độ trong lò nung đều, và sau đó tăng nhanh đến nhiệt độ dẻo dai của nước.
(3) Giữ thời gian xử lý nước cứng
Thời gian lưu giữ của quá trình xử lý nước tăng cường chủ yếu phụ thuộc vào độ dày thành của vật đúc, để đảm bảo sự hòa tan hoàn toàn của cacbua trong cấu trúc đúc và sự đồng nhất của cấu trúc Austenit.Trong trường hợp bình thường, nó có thể được tính bằng cách tăng thời gian giữ lên 1 giờ cho mỗi lần tăng 25 mm độ dày của tường.
(4) Làm mát xử lý nước cứng
Quá trình làm nguội có ảnh hưởng lớn đến chỉ số hiệu suất và cấu trúc của vật đúc.Trong quá trình xử lý làm cứng bằng nước, nhiệt độ của vật đúc trước khi vào nước phải trên 950 ° C để ngăn cacbua kết tủa lại.Vì lý do này, khoảng thời gian từ khi đúc ra khỏi lò đến khi xuống nước không được quá 30 giây.Nhiệt độ nước phải dưới 30 ° C trước khi vật đúc vào nước, và nhiệt độ nước tối đa sau khi vào nước không được vượt quá 50 ° C.
(5) Cacbua sau khi xử lý nước cứng
Sau khi xử lý làm cứng nước, nếu các cacbua trong thép có hàm lượng mangan cao bị loại bỏ hoàn toàn, thì cấu trúc kim loại thu được lúc này là cấu trúc Austenit đơn.Nhưng cấu trúc như vậy chỉ có thể có được trong vật đúc thành mỏng.Nói chung, cho phép một lượng nhỏ cacbua trong hạt austenit hoặc trên ranh giới hạt.Cacbua không hòa tan và cacbit kết tủa có thể được loại bỏ bằng cách xử lý nhiệt một lần nữa.Tuy nhiên, các cacbua eutectic kết tủa do nhiệt độ gia nhiệt quá cao trong quá trình xử lý làm cứng nước là không thể chấp nhận được.Bởi vì cacbua eutectic không thể được loại bỏ bằng cách xử lý nhiệt một lần nữa.
2. Tăng cường kết tủa Xử lý nhiệt của các vật đúc thép Hangan cao chống mài mòn
Xử lý nhiệt tăng cường kết tủa của thép mangan cao chịu mài mòn đề cập đến việc bổ sung một lượng nhất định các nguyên tố tạo thành cacbua (như molypden, vonfram, vanadi, titan, niobi và crom) thông qua xử lý nhiệt để thu được một lượng và kích thước nhất định trong thép mangan cao Giai đoạn thứ hai của các hạt cacbua phân tán.Xử lý nhiệt này có thể tăng cường ma trận austenit và cải thiện khả năng chống mài mòn của thép mangan cao.
3. Xử lý nhiệt các vật đúc thép Crom trung bình chịu mài mòn
Mục đích của quá trình nhiệt luyện thép đúc crom trung bình chịu mài mòn là để có được cấu trúc ma trận mactenxit với độ bền cao, độ dẻo dai và độ cứng cao, để cải thiện độ bền, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn của thép đúc.
Thép crom trung bình chịu mài mòn chứa nhiều nguyên tố crom hơn và có độ cứng cao hơn.Do đó, phương pháp xử lý nhiệt thông thường của nó là: sau 950 ℃ -1000 ℃, Austenitization của nó, sau đó xử lý dập tắt và xử lý ủ kịp thời (thường ở 200-300 ℃).
4. Xử lý nhiệt thép đúc hợp kim thấp chịu mài mòn
Các vật đúc bằng thép hợp kim thấp chịu mài mòn được xử lý bằng cách làm nguội trong nước, làm nguội trong dầu và không khí tùy thuộc vào thành phần hợp kim và hàm lượng cacbon.Thép đúc chịu mài mòn Pearlitic thông qua xử lý nhiệt thường hóa + tôi luyện.
Để có được ma trận mactenxit có độ bền, độ dẻo dai và độ cứng cao, và để cải thiện khả năng chống mài mòn của thép đúc, các vật đúc bằng thép hợp kim thấp chịu mài mòn thường được tôi ở 850-950 ° C và tôi ở 200-300 ° C .
Thời gian đăng: 08-07-2021