Causas y prevención de grietas en acero con alto contenido de manganeso.

1. Diseño de estructura de fundición

Los problemas estructurales como una diferencia demasiado grande en el espesor de la pared, una transición inadecuada del espesor de la pared y una transición demasiado pequeña del filete de fundición son propensos a agrietarse. Por lo tanto, el diseño de la fundición debe combinarse estrechamente con el proceso de fundición para evitar en la medida de lo posible un diseño de fundición irrazonable. Por ejemplo, la sección "+" se puede cambiar a una sección "T" para reducir la concentración de tensión.

2. Optimización del proceso de fundición

En el proceso de fundición, el rendimiento del molde es crucial. El diseño irrazonable de la caja de arena, como las nervaduras de la caja que impiden la contracción, pueden provocar grietas. Por lo tanto, las nervaduras de la caja deben estar a cierta distancia de la pieza fundida y del tubo ascendente.

Diseño inadecuado del sistema de vertido, múltiples entradas introducidas de manera dispersa a menudo se agrietan en la conexión con la entrada debido a que dificultan la contracción de la pieza fundida. El elevador debe configurarse para compensar la contracción, especialmente en la introducción de la entrada de la pieza fundida, que es la última en solidificarse debido a la alta temperatura local y es propensa a agrietarse debido a una compensación de contracción insuficiente.

El principio de ajuste de las contrahuellas es no utilizar contrahuellas superiores ordinarias, ya que se producen grietas fácilmente cuando la contrahuella se corta con llama de acetileno. Es mejor utilizar contrahuellas laterales y contrahuellas fáciles de cortar, y las contrahuellas generalmente se quitan con un martillo.

3. Control de la composición del material

En el acero con alto contenido de manganeso, el carbono y el fósforo tienen el mayor impacto en la generación de grietas. Cuanto mayor sea el contenido de carbono, más fácil será que la pieza se agriete. Por lo tanto, el contenido de carbono y fósforo en el acero fundido debe controlarse estrictamente. Una pequeña cantidad de sulfuro permanece en el acero en forma de inclusiones no metálicas, lo que tiene poco efecto en el rendimiento del acero, por lo que puede ignorarse. Cuando el contenido de fósforo es superior al 0.06%, la ductilidad cae bruscamente, lo que puede provocar fácilmente grietas calientes en la pieza fundida. Por tanto, el contenido de fósforo debe controlarse estrictamente durante la producción. El carbono y el manganeso son los componentes principales del acero con alto contenido de manganeso. En circunstancias normales, la estructura metalográfica del acero con alto contenido de manganeso es una fase única de austenita. La martensita se forma fácilmente cuando el contenido de carbono es bajo. Cuando el contenido de carbono es alto, no se puede evitar la precipitación de carburo en el estado de endurecimiento por agua y también se reducirá el rendimiento del acero. Un mayor contenido de carbono aumentará el límite elástico, pero reducirá la ductilidad. Por lo tanto, el contenido de carbono del acero con alto contenido de manganeso debe controlarse tanto como sea posible en los límites medio e inferior, garantizando al mismo tiempo el rendimiento.

El refinado por reducción del acero fundido también es muy importante. Durante el proceso de fundición de acero con alto contenido de manganeso, la suma de FeO+MnO en la escoria debe controlarse estrictamente para que no supere el 1,2% para evitar el aumento de FeO+MnO en el acero fundido, la precipitación en el límite de grano después de la solidificación, y hacer que el acero se vuelva quebradizo.

4. Control de temperatura de vertido y desembalaje.

Controlar la temperatura de vertido es una medida eficaz para prevenir grietas. A medida que aumenta la temperatura de vertido, aumenta la tensión de contracción de la pieza fundida, los granos se vuelven gruesos y los cristales columnares se vuelven serios, lo que debilita en gran medida la resistencia del acero.

Las piezas fundidas de acero con alto contenido de manganeso no deben empaquetarse cuando estén al rojo vivo para evitar grietas causadas por el enfriamiento repentino de las piezas fundidas expuestas al aire. Deben enfriarse lentamente en el molde y, para piezas fundidas complejas, deben encajonarse sólo cuando la temperatura desciende a unos 200 grados.

5. Soldadura de reparación La soldadura de reparación puede eliminar eficazmente los defectos en los productos de fundición.Al mismo tiempo, la posibilidad de que se produzcan grietas en la etapa de soldadura de reparación también es relativamente alta. Para garantizar la calidad del producto, se debe prestar atención a las siguientes cuestiones durante la soldadura de reparación: (1) No se requiere precalentamiento antes de la soldadura de reparación. El recalentamiento a una temperatura más baja puede hacer que los carburos precipiten a lo largo de los límites de los granos y los planos cristalinos, lo que provoca que reaparezca la fragilidad y aumenta la probabilidad de que se produzcan grietas. (2) Al eliminar defectos, trate de no utilizar corte por arco de carbón ni corte con llama. Lo mejor es utilizar palas eólicas y muelas abrasivas. (3) Es imposible lograr resultados satisfactorios soldando piezas de acero al manganeso que no hayan sido tratadas con endurecimiento por agua. (4) El área a reparar debe ser lisa, libre de aceite y óxido, y se deben reparar las ranuras apropiadas de acuerdo con los requisitos del proceso de reparación por soldadura. (5) La composición de la varilla de soldadura de reparación debe ser similar a la del material base. También se pueden utilizar varillas de soldadura de acero inoxidable. Sin embargo, no importa qué varilla de soldadura se utilice, el contenido de carbono debe ser relativamente bajo, de modo que se pueda reducir la precipitación de carburo durante la soldadura de reparación. 2. Proceso de tratamiento térmico del acero con alto contenido de manganeso.

1. Tratamiento de endurecimiento con agua El tratamiento de endurecimiento con agua es un método eficaz para eliminar los carburos en los cristales y en los límites de grano en la estructura fundida de acero con alto contenido de manganeso, obtener una estructura de austenita monofásica y así mejorar la resistencia y tenacidad del acero con alto contenido de manganeso. acero. Este tratamiento requiere calentar el acero por encima de 1040 grados y mantenerlo caliente durante un tiempo apropiado para que sus carburos se disuelvan completamente en la austenita monofásica y luego enfriar rápidamente para obtener la estructura de solución sólida de austenita.

La temperatura de endurecimiento del agua depende de la composición del acero con alto contenido de manganeso, generalmente entre 1050 y 1100 grados. Sin embargo, una temperatura de endurecimiento del agua demasiado alta provocará una descarburación grave en la superficie de la pieza fundida y promoverá el rápido crecimiento de los granos del acero con alto contenido de manganeso, lo que afectará el rendimiento del acero con alto contenido de manganeso.

Las piezas fundidas de acero con alto contenido de manganeso tienen una gran tensión y son propensas a agrietarse cuando se calientan, por lo que la velocidad de calentamiento debe determinarse de acuerdo con el espesor de la pared y la forma de la pieza fundida. Generalmente, las piezas fundidas simples de paredes delgadas se pueden calentar a un ritmo más rápido; Las piezas fundidas de paredes gruesas deben calentarse lentamente. Para reducir la deformación o agrietamiento de las piezas fundidas durante el calentamiento, la producción a menudo utiliza un proceso de precalentamiento de aproximadamente 650 grados para reducir la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de las piezas fundidas de paredes gruesas, y la temperatura en el horno es uniforme. y luego aumenta rápidamente a la temperatura de endurecimiento del agua.

2. Enfriamiento El enfriamiento puede hacer que el acero con alto contenido de manganeso obtenga excelentes propiedades mecánicas, como alta dureza, alta resistencia y alta tenacidad. Durante el enfriamiento, se debe prestar atención al control de la temperatura de calentamiento para evitar el sobrecalentamiento y el engrosamiento del grano. Además, la velocidad de enfriamiento también debe controlarse para evitar un enfriamiento demasiado rápido y una estructura metalográfica inestable. 3. Revenido El revenido se refiere a la fragilidad producida después del templado. La temperatura de templado generalmente se controla entre 400-600 grados, lo que puede mejorar la tenacidad y plasticidad del material, reduciendo así la dureza y resistencia del material. 4. Normalización La normalización es un método de tratamiento térmico relativamente duradero que puede mejorar la dureza y resistencia del acero con alto contenido de manganeso, y también hacer que el acero con alto contenido de manganeso obtenga buena soldabilidad y maquinabilidad, pero en comparación con el temple, su resistencia al desgaste y al impacto son ligeramente peor. 3. Selección de métodos de tratamiento térmico para acero con alto contenido de manganeso Según los diferentes requisitos del proceso y escenarios de uso, podemos elegir diferentes métodos de tratamiento térmico. Por ejemplo, para piezas con requisitos de alta dureza y alta resistencia, se puede seleccionar templado + revenido; si se necesita como material de molde, se puede considerar la normalización más el enfriamiento; y para lugares con altos requisitos de resistencia al impacto y al desgaste, se puede utilizar el enfriamiento; si es necesario equilibrar la dureza y la tenacidad, se puede seleccionar el templado. Conclusión La prevención de grietas y el tratamiento térmico del acero con alto contenido de manganeso implican muchos aspectos, como el diseño de la estructura de fundición, la optimización del proceso de fundición, el control de la composición del material, el control de la temperatura de vertido y desempaquetado y el proceso de tratamiento térmico. Al aplicar estas medidas de manera integral, se puede garantizar la calidad y el rendimiento de las piezas fundidas de acero con alto contenido de manganeso para cumplir con los requisitos de uso.