1. Conception de la structure de moulage
Les problèmes structurels tels qu'une différence d'épaisseur de paroi trop importante, une transition d'épaisseur de paroi inappropriée et une transition trop petite du congé de coulée sont sujets aux fissures. Par conséquent, la conception du moulage doit être étroitement associée au processus de moulage pour éviter autant que possible une conception de moulage déraisonnable. Par exemple, la section « + » peut être remplacée par une section « T » pour réduire la concentration des contraintes.
2. Optimisation du processus de coulée
Lors du processus de coulée, le rendement du moule est crucial. Une conception déraisonnable du bac à sable, telle que des nervures du bac empêchant le rétrécissement, peut provoquer des fissures. Par conséquent, les nervures du caisson doivent être à une certaine distance du moulage et de la contremarche.
Une mauvaise conception du système de coulée, plusieurs ingates introduites de manière dispersée se fissurent souvent au niveau de la connexion avec l'inggate en raison du rétrécissement gênant de la pièce moulée. La colonne montante doit être réglée pour compenser le retrait, en particulier à l'introduction de l'ouverture de la pièce moulée, qui est la dernière à se solidifier en raison de la température locale élevée et est sujette aux fissures en raison d'une compensation de retrait insuffisante.
Le principe du réglage des colonnes montantes est de ne pas utiliser de colonnes montantes ordinaires, car des fissures se produisent facilement lorsque la colonne montante est coupée avec une flamme d'acétylène. Il est préférable d'utiliser des contremarches latérales et des contremarches faciles à couper, et les contremarches sont généralement renversées avec un marteau.
3. Contrôle de la composition des matériaux
Dans les aciers à haute teneur en manganèse, le carbone et le phosphore ont le plus grand impact sur la génération de fissures. Plus la teneur en carbone est élevée, plus la pièce moulée se fissure facilement. Par conséquent, la teneur en carbone et en phosphore de l’acier fondu doit être strictement contrôlée. Une petite quantité de sulfure reste dans l’acier sous forme d’inclusions non métalliques, ce qui a peu d’effet sur les performances de l’acier et peut donc être ignorée. Lorsque la teneur en phosphore est supérieure à 0,06 %, la ductilité chute fortement, ce qui peut facilement provoquer des fissures chaudes dans la pièce moulée. Par conséquent, la teneur en phosphore doit être strictement contrôlée lors de la production. Le carbone et le manganèse sont les principaux composants de l'acier à haute teneur en manganèse. Dans des circonstances normales, la structure métallographique de l'acier à haute teneur en manganèse est une seule phase d'austénite. La martensite se forme facilement lorsque la teneur en carbone est faible. Lorsque la teneur en carbone est élevée, la précipitation du carbure ne peut être évitée à l'état de trempe à l'eau et les performances de l'acier seront également réduites. Une teneur en carbone plus élevée augmentera la limite d'élasticité, mais réduira la ductilité. Par conséquent, la teneur en carbone de l'acier à haute teneur en manganèse doit être contrôlée autant que possible dans les limites moyennes et inférieures tout en garantissant les performances.
L'affinage par réduction de l'acier en fusion est également très important. Pendant le processus de fusion de l'acier à haute teneur en manganèse, la somme de FeO+MnO dans les scories doit être strictement contrôlée pour ne pas dépasser 1,2 % afin d'éviter l'augmentation de FeO+MnO dans l'acier fondu, la précipitation sur les joints de grains après solidification, et rendre l'acier cassant.
4. Contrôle de la température de versement et de déballage
Le contrôle de la température de coulée est une mesure efficace pour éviter les fissures. À mesure que la température de coulée augmente, la contrainte de retrait de la pièce moulée augmente, les grains deviennent grossiers et les cristaux en colonnes deviennent sérieux, ce qui affaiblit considérablement la résistance de l'acier.
Les pièces moulées en acier à haute teneur en manganèse ne doivent pas être mises en boîte lorsqu'elles sont chauffées au rouge pour éviter les fissures causées par un refroidissement soudain des pièces moulées exposées à l'air. Ils doivent être refroidis lentement dans le moule et, pour les pièces moulées complexes, ils ne doivent être mis en boîte que lorsque la température descend à environ 200 degrés.
5. Soudage de réparation Le soudage de réparation peut éliminer efficacement les défauts des produits de coulée.Dans le même temps, le risque de fissures lors de l’étape de soudage de réparation est également relativement élevé. Afin de garantir la qualité du produit, les problèmes suivants doivent être pris en compte lors du soudage de réparation : (1) Aucun préchauffage n'est requis avant le soudage de réparation. Le réchauffage à une température plus basse peut provoquer la précipitation des carbures le long des joints de grains et des plans cristallins, provoquant la réapparition de la fragilisation et rendant plus probable l'apparition de fissures. (2) Lors de l'élimination des défauts, essayez de ne pas utiliser le gougeage à l'arc au carbone ni le coupage à la flamme. Il est préférable d'utiliser des pelles à vent et des meules. (3) Il est impossible d'obtenir des résultats satisfaisants en soudant des pièces en acier au manganèse qui n'ont pas été traitées par trempe à l'eau. (4) La zone à réparer doit être lisse, exempte d'huile et de rouille, et les rainures appropriées doivent être réparées conformément aux exigences du processus de réparation par soudage. (5) La composition de la baguette de soudage de réparation doit être similaire à celle du matériau de base. Des baguettes de soudage en acier inoxydable peuvent également être utilisées. Cependant, quelle que soit la baguette de soudage utilisée, la teneur en carbone doit être relativement faible, afin que les précipitations de carbure puissent être réduites lors du soudage de réparation. 2. Processus de traitement thermique de l'acier à haute teneur en manganèse
1. Traitement de trempe à l'eau Le traitement de trempe à l'eau est une méthode efficace pour éliminer les carbures dans les cristaux et sur les joints de grains dans la structure coulée de l'acier à haute teneur en manganèse, obtenir une structure austénitique monophasée et ainsi améliorer la résistance et la ténacité de l'acier à haute teneur en manganèse. acier. Ce traitement nécessite de chauffer l'acier au-dessus de 1040 degrés et de le maintenir au chaud pendant une durée appropriée afin que ses carbures soient complètement dissous dans l'austénite monophasée, puis rapidement refroidis pour obtenir la structure de solution solide d'austénite.
La température de trempe à l'eau dépend de la composition de l'acier à haute teneur en manganèse, généralement entre 1 050 et 1 100 degrés. Cependant, une température de trempe à l'eau trop élevée provoquera une décarburation importante à la surface de la pièce moulée et favorisera la croissance rapide des grains d'acier à haute teneur en manganèse, affectant les performances de l'acier à haute teneur en manganèse.
Les pièces moulées en acier à haute teneur en manganèse ont des contraintes importantes et sont sujettes à la fissuration lorsqu'elles sont chauffées. Le taux de chauffage doit donc être déterminé en fonction de l'épaisseur de la paroi et de la forme de la pièce moulée. Généralement, les pièces moulées simples à paroi mince peuvent être chauffées plus rapidement ; les pièces moulées à parois épaisses doivent être chauffées lentement. Afin de réduire la déformation ou la fissuration des pièces moulées pendant le chauffage, la production utilise souvent un processus de préchauffage d'environ 650 degrés pour réduire la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur des pièces moulées à paroi épaisse, et la température dans le four est uniforme. , puis augmentez rapidement jusqu'à la température de trempe de l'eau.
2. Trempe La trempe peut permettre à l'acier à haute teneur en manganèse d'obtenir d'excellentes propriétés mécaniques telles qu'une dureté élevée, une résistance élevée et une ténacité élevée. Pendant la trempe, il convient de veiller à contrôler la température de chauffage pour éviter la surchauffe et le grossissement des grains. De plus, la vitesse de refroidissement doit également être contrôlée pour éviter un refroidissement trop rapide et une structure métallographique instable. 3. Trempe La trempe concerne la fragilité produite après la trempe. La température de revenu est généralement contrôlée entre 400-600 degrés, ce qui peut améliorer la ténacité et la plasticité du matériau, réduisant ainsi la dureté et la résistance du matériau. 4. Normalisation La normalisation est une méthode de traitement thermique relativement longue durée qui peut améliorer la dureté et la résistance de l'acier à haute teneur en manganèse, et également permettre à l'acier à haute teneur en manganèse d'obtenir une bonne soudabilité et usinabilité, mais par rapport à la trempe, sa résistance à l'usure et sa résistance aux chocs sont légèrement pire. 3. Sélection des méthodes de traitement thermique pour l'acier à haute teneur en manganèse. Selon les différentes exigences du processus et scénarios d'utilisation, nous pouvons choisir différentes méthodes de traitement thermique. Par exemple, pour les pièces présentant des exigences de dureté et de résistance élevées, la trempe + revenu peut être sélectionné ; s'il est nécessaire comme matériau de moule, une normalisation et une trempe peuvent être envisagées ; et pour les endroits ayant des exigences élevées en matière de résistance aux chocs et de résistance à l'usure, la trempe peut être utilisée ; si le besoin d'équilibrer la dureté et la ténacité est nécessaire, la trempe peut être sélectionnée. Conclusion La prévention des fissures et le traitement thermique de l'acier à haute teneur en manganèse impliquent de nombreux aspects, tels que la conception de la structure de coulée, l'optimisation du processus de coulée, le contrôle de la composition des matériaux, le contrôle de la température de coulée et de déballage et le processus de traitement thermique. En appliquant globalement ces mesures, la qualité et les performances des pièces moulées en acier à haute teneur en manganèse peuvent être garanties pour répondre aux exigences d'utilisation.