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湖南高锰钢件如何防止裂纹的产生?
时间: 2022-01-17 11:40:33来源: 邵东真联铸钢有限公司
      针对生产高锰钢件的各个主要环节,应该从以下几个方面采取措施预防裂纹的产生。
      1、铸件的结构设计
      铸件的壁厚相差太大、壁厚过渡不当、铸件圆角过渡太小等结构问题均容易产生裂纹。因此,铸件设计应密切与铸造工艺相结合,尽量避免铸件设计不合理。例如可以将“+”字断面改为“T”形断面等。
      2、铸造工艺设计(包括各种工艺因素及浇注系统)
      在铸造工艺各因素中最重要的是铸型的退让性,其次是砂箱设计不合理。例如箱筋阻碍收缩可以产生裂纹,因此,箱筋距铸件及冒口要有一定的距离。
      浇注系统设计不当,分散导人的多条内浇道往往因阻碍铸件收缩,而在与内浇道联结处开裂。应该特别指出,在铸件内浇道导入处,局部温度高而最后凝固,由于得不到足够的补缩,收缩应力使铸件开裂,所以一般在内浇道处要设置冒口补缩。
      3、高锰钢件的冒口及冷铁设置
      高锰钢件的冒口设置以不用普通顶冒口为原则,因为用乙炔焰切割冒口时容易造成裂纹。所以最好采用侧冒口及易割冒口,冒口一般用锤打掉。铸件设置冒口对热节进行补缩,使铸件不产生缩孔及缩松,是防止内裂的有效措施,但冒口设置又产生了接触热节,其它工艺措施要与其配合得当。如合理地使用冷铁,就可做到既防止内裂又不会产生外裂。
      冷铁可以调节铸件各部分凝固速度,可以使铸件的缺陷发生位置迁移,同冒口配合可以扩大冒口的补缩范围。但是冷铁使用不当,例如使用弯曲变形的冷铁时往往会在不适当的冷铁长度范围内因铸件凝固速度不均衡而造成裂纹。冷铁之间间隔大也可造成裂纹,高锰钢铸件对此很敏感,所以工艺设计时应特别注意。
      4、化学成分及熔炼工艺
      在高锰钢中,碳和磷对裂纹的产生影响最大。含碳量越高,铸件越容易产生裂纹。   
      钢液的还原精炼对高锰钢铸件裂纹的影响也要引起重视。在高锰钢的冶炼过程中应严格控制炉渣中FeO+MnO之和不大于1.2%,因为随着渣中FeO+MnO之和的提高,钢液中FeO+MnO也必升高,凝固后在晶界上析出,会使钢变脆。    
      控制浇注温度及开箱温度也是防止高锰钢铸件产生裂纹的有效措施。随着浇注温度的升高,铸件收缩应力增大,更重要的是晶粒粗大,柱状晶严重,大大削弱了钢的强度。另外,高锰钢铸件不应在红热时打箱,把铸件暴露在空气中骤冷,而应在铸型中缓慢冷却,对复杂的铸件应当在温度降低至200℃左右才宜打箱。
      5、热处理工艺

      装炉时炉温与铸件的温差是否合适是裂纹产生的一个重要因素。铸件入炉后要均温1~1. 5 h后再升温,以使铸件缓慢升温,低温阶段(650℃以下)升温速度是产生裂纹的关键。一般较复杂铸件的升温速度不应超过50 ℃/h,否则铸件易开裂。

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