I. Pourquoi la résistance à la traction et la dureté des pièces du fer ductile ne s'améliorent-elles pas après la normalisation?
1. Matières premières
Composition chimique non qualifiée: la teneur trop élevée ou trop faible en carbone et en silicium affectera l'effet de normalisation. Par exemple, si la teneur en carbone est trop élevée, trop de graphite sera produit, réduisant la résistance à la matrice; Si la teneur en silicium est trop faible, il ne sera pas propice à renforcer la ferrite et n'améliorera pas efficacement la force et la dureté. De plus, un contenu anormal d'éléments tels que le manganèse, le phosphore et le soufre interférera également avec la transformation organisationnelle pendant la normalisation.
Mauvaise sphéroïdisation ou inoculation incorrecte: l'ajout insuffisant de sphéroïdisant ou de mauvaise qualité entraînera une mauvaise sphéroïdisation du graphite, la formation de flocons ou de graphite de type ver et la réduction des propriétés mécaniques. Une mauvaise sélection ou une utilisation des inoculants affectera également le processus de graphitisation et l'organisation de la matrice, ce qui n'a rien amélioré après la normalisation.
2. Processus de normalisation
Température de chauffage inexacte: Si la température de chauffage est inférieure à la plage de température de normalisation, l'austénitisation est insuffisante, la transformation organisationnelle est incomplète et l'organisation idéale de trroostite ou de perlite ne peut pas être formée et la résistance et la dureté sont difficiles à améliorer. Si la température de chauffage est trop élevée, les grains d'austénite seront grossiers et la structure obtenue après refroidissement sera également grossière, réduisant la résistance et la dureté.
Temps de maintien insuffisant: si le temps de maintien est trop court, les carbures et autres phases de la fonte n'auront pas le temps de se dissoudre et d'homogénéiser complètement, la composition de l'austénite sera inégale et la structure et les performances seront inégales après le refroidissement, affectant la résistance globale et la dureté.
Vitesse de refroidissement inappropriée: si la vitesse de refroidissement de normalisation est trop lente, l'austénite sera transformée en une structure mixte de ferrite et de perlite, et la teneur en perlite est petite et l'espacement interlamellaire est important, entraînant une résistance et une dureté réduites. Si la vitesse de refroidissement est trop rapide, une contrainte interne peut être générée et même des fissures peuvent apparaître, ce qui n'est pas propice à l'amélioration des performances.
3. Traitement ultérieur
Indemnité d'usinage excessive: si l'allocation d'usinage après normalisation est trop grande, la couche de renforcement de surface sera supprimée, de sorte que la résistance et la dureté mesurées réelles ne peuvent pas refléter les performances réelles après la normalisation.
Tempérification incorrecte: si la température de température est trop élevée ou si le temps est trop long, la structure du troostite ou des perlites formée par la normalisation sera trop tempérée, et les carbures s'agrégèrent et se développeront, entraînant une diminution de la force et de la dureté.
De plus, les erreurs de mesure peuvent également conduire à l'illusion que la résistance à la traction et la dureté n'ont pas augmenté. Par exemple, si l'instrument de mesure n'est pas calibré, la position de mesure est incorrecte et la préparation de l'échantillon ne répond pas aux exigences, les résultats de mesure seront inexacts.
2. Raisons de déformation des pièces moulées du fer ductile après la normalisation
1. Conception de la structure de coulée
Structure inégale: L'épaisseur de chaque partie de la coulée varie considérablement. Pendant la normalisation du chauffage et du refroidissement, la vitesse de transfert de chaleur de la paroi épaisse et de la paroi mince est différente, entraînant une contrainte thermique inégale et une déformation.
Forme complexe: les pièces moulées avec des structures complexes telles que de nombreux protubages, rainures et trous se restreignent mutuellement pendant le processus de normalisation, ce qui est facile à déformer.
2. Facteurs de matières premières
Organisation inégale: les nodules en graphite en fer ductile sont inégalement distribués et l'organisation matricielle est différente. La transformation de l'organisation de différentes zones pendant la normalisation n'est pas synchronisée, ce qui entraînera une déformation.
Influence des éléments d'impureté: La présence d'éléments d'impureté tels que le phosphore et le soufre dans les matières premières réduira la résistance et la ténacité à haute température de la fonte, ce qui rend la coulée plus sujette à la déformation pendant la normalisation.
2. Problèmes de normalisation du processus
La vitesse de chauffage est trop rapide: le chauffage rapide provoque une grande différence de température entre l'intérieur et l'extérieur de la coulée, et la contrainte thermique augmente fortement, dépassant la limite d'élasticité du matériau, provoquant une déformation de la coulée.
Temps de maintien excessif: un temps de maintien excessif entraînera une croissance des grains d'austénite, réduira la résistance à haute température de la coulée et facilitera la déformation sous contrainte thermique.
Fait inégal: lors de la normalisation du refroidissement, le contact entre différentes parties de la coulée et le milieu de refroidissement est différent, et la vitesse de refroidissement est différente, entraînant un retrait et une déformation inégaux.
2. Chargement de la fournaise et facteurs de fonctionnement
Méthode de chargement du four mal à l'origine: La coulée est placée de manière instable et inégale dans le four chauffant, ou serrée les unes contre les autres, ce qui provoquera un chauffage inégal de diverses parties et provoquera une déformation.
Utilisation irrationnelle des luminaires: les luminaires utilisés ne sont pas suffisamment rigides ou la méthode de serrage est inappropriée, ce qui ne peut pas limiter efficacement la déformation de la coulée pendant le processus de normalisation, ou les luminaires eux-mêmes sont affectés par la déformation thermique et affectent la moulage.
2. Prétraitement des moulages
La contrainte de coulée n'est pas éliminée: la contrainte interne générée pendant le processus de coulée n'est pas entièrement éliminée par le vieillissement et d'autres traitements, et il est superposé à la contrainte thermique pendant la normalisation, provoquant la déformation de la coulée.
Indemnité d'usinage inégale: une allocation d'usinage excessive et inégale provoquera des conditions de capacité thermique et de dissipation thermique différentes dans différentes parties de la coulée pendant la normalisation, entraînant une déformation.
3. Raisons des défauts de fissure dans les pièces du fer ductile après la normalisation
1. Structure et conception de coulée
Changement soudain de l'épaisseur de la paroi: l'épaisseur de la paroi de la coulée change trop radicalement. Pendant la normalisation, la jonction entre la paroi épaisse et la paroi fine produit une grande contrainte thermique en raison de la différence de transfert de chaleur. Lorsque la contrainte dépasse la limite de résistance du matériau, les fissures seront causées.
Concentration de stress: il existe des structures telles que des coins nets, des encoches et des trous profonds dans la coulée. Ces pièces sont sujettes à la concentration de stress pendant la normalisation et deviennent des sources de fissures.
2. Problèmes de matières premières
Contenu excessif en soufre: le soufre réduira la ténacité du fer ductile, augmentera la fragilité et rendra la coulée sujette aux fissures sous l'action de normaliser la contrainte thermique.
Mauvaise sphéroïdisation: une mauvaise qualité ou une mauvaise dose de sphéroïdisant conduira à un mauvais effet de sphéroïdisation en graphite, en formant un flocon ou un graphite de type ver, ce qui réduira la résistance et la ténacité de la coulée et se fissure facilement pendant la normalisation.
3. Normalisation des facteurs de processus
La vitesse de chauffage est trop rapide: une vitesse de chauffage trop rapide rend la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur de la coulée trop grande, entraînant une énorme contrainte thermique, qui peut dépasser la capacité d'appui du matériau, provoquant ainsi des fissures.
La vitesse de refroidissement est trop rapide: lors de la normalisation du refroidissement, la vitesse de refroidissement est trop rapide, ce qui entraînera le rétrécissement de la surface et le noyau de la coulée incohérent, formant une grande contrainte de traction, provoquant des fissures, en particulier pour les moulages en fer ductile élevé en carbone élevé et élevé.
La température n'est pas opportune: si la température n'est pas opportune après la normalisation, la grande contrainte interne à l'intérieur de la coulée ne peut pas être éliminée. Au cours du placement ou de l'utilisation ultérieure, la libération de stress interne peut provoquer des fissures.
4. Problèmes restants du processus de coulée
Défauts de coulée: Il y a des cavités de rétrécissement, une porosité de rétrécissement, des pores et d'autres défauts de la coulée pendant le processus de coulée. Ces défauts deviendront des points de concentration de contrainte pendant la normalisation, ce qui a provoqué la formation et l'expansion des fissures.
Stress résiduel: la contrainte résiduelle générée pendant le processus de coulée est grande et le processus de normalisation ne parvient pas à l'éliminer efficacement. Au lieu de cela, il est superposé à la contrainte thermique de normalisation, provoquant la fissuration de la coulée.
5. Problèmes de fonctionnement et d'équipement
Chargement incorrect: les pièces moulées sont placées de manière déraisonnable dans le four chauffant, comme se lancer, serrer ou être trop proche de l'élément chauffant, entraînant un chauffage inégal, une surchauffe locale et des fissures.
Échec de l'équipement: Un contrôle de température inexact du four de chauffage, des fluctuations de température excessives ou des anomalies de température locales entraînera le processus de normalisation de la coulée et provoquera des fissures.
