Ohlađeni tvrdi lijev također se naziva i hladni tvrdi lijev. Koristi obični eutektički sivi lijev za hlađenje različitim metodama hlađenja nakon taljenja tako da austenit nema vremena transformirati se u perlitni talog grafita i formirati Leysite. Tijelo i cementit (Fe_3C), površina ohlađenog obratka zahtijeva visoku tvrdoću i visoku otpornost na trošenje. Često se koristi metalni kalup za lijevanje kako bi se brže ohladio i dobila određena dubina bijelog sloja tako da odljev ima visoku tvrdoću i otpornost na trošenje, ali također ima dobru žilavost.
Ohlađeni tvrdi lijev odlikuje se tvrdoćom i krtošću, te ga je teško obrađivati, pa mu je područje uporabe ograničeno. Nedavno su, kako bi se uštedjeli legirani materijali i zadovoljile posebne potrebe za otpornošću na habanje nekih mehaničkih dijelova, relevantne tvornice i rudnici obavili mnogo eksperimentalnog istraživanja na ohlađenom lijevanom željezu kako bi učinkovito kontrolirali kemijski sastav, metalografsku strukturu, dubinu bijele boje, tvrdoću , itd., što je vrlo značajno za stabilizaciju kvalitete proizvoda, poboljšanje otpornosti na habanje ohlađenog lijevanog željeza i produljenje životnog vijeka proizvoda.
Brzina hlađenja, kemijski sastav, procesni faktori itd. imaju značajan utjecaj na dubinu i tvrdoću bijelih i mrljastih slojeva, kao i kvalitetu i otpornost na habanje odljevaka od lijevanog željeza. Ako postoje posebni zahtjevi, elementi legure kao što su krom i nikal mogu se dodati radi poboljšanja performansi.
◆ Brzina hlađenja
Brzina hlađenja ima izravan utjecaj na mikrostrukturu lijevanog željeza. Kada se isti sastav rastaljenog željeza brzo ohladi, može se dobiti bijela struktura; Kada se polako hladi, može se dobiti siva tekstura; Kada je brzina hlađenja između ove dvije, formira se pjegava struktura s cementitom i slobodnim grafitom, a hladno tvrdo lijevano željezo nastaje na temelju ovog osnovnog principa. Obično se metalni kalup koristi za kontrolu njegove brzine hlađenja, stvarajući bijelu mikrostrukturu na površini odljevka u kontaktu s metalnim kalupom. Središte udaljeno od kontaktne površine tvori siva usta, a postoji prijelazna zona između bijelih usta i sivih usta, koja se naziva pjegavo tkivo. Veličina bijele zone određuje otpornost odljevka na trošenje, a što je bijela zona veća, otpornost na habanje je veća. Omjer dubine područja Baikou prema ukupnoj dubini područja Baikou plus područja Makou naziva se relativna dubina. Relativna dubina općenito je 0.25-0.45. Relativna dubina utječe na čvrstoću ohlađenog lijevanog željeza. Pod istim uvjetima dubine bijele mrlje, što je veća relativna dubina, to je manje mrljasto područje i veća je čvrstoća odgovarajućeg hladnog tvrdog lijevanog željeza. Stoga se zahtijeva da što je manja išarana površina, to bolje.
◆Kemijski sastav
Učinak legirajućih elemenata na dubinu bijelog sloja u lijevanom željezu uglavnom ovisi o njihovom utjecaju na grafitizaciju. Svaki element koji potiče grafitizaciju smanjuje dubinu procesa izbjeljivanja. Svaki element koji sprječava grafitizaciju povećava dubinu premaza.
Utjecaj raznih elemenata na debljinu sloja konoplje također je različit. Telur, ugljik, sumpor i fosfor smanjuju debljinu sloja konoplje, a krom, aluminij, mangan, molibden i vanadij povećavaju debljinu sloja konoplje. Zbog različitih funkcija svakog elementa, elementi koji mogu povećati dubinu bijelog sloja ne moraju nužno povećati tvrdoću bijelog sloja.
Povećanje tvrdoće bijelog sloja uzrokovano raznim elementima je zbog različitih razloga, kao što je povećanje količine karbida u ugljiku; Fosfor se oslanja na stvaranje fosfornog eutektika; Nikal, mangan, krom itd. rafiniraju se zbog svoje mikrostrukture, povećavajući disperziju perlita u bijelom lijevanom željezu i stvarajući strukture martenzitnog karbida visoke tvrdoće; Vanadij stvara posebne karbide; Silicij i aluminij su zbog jačanja matrice. U proizvodnji se kontrola dubine bijelog sloja uglavnom oslanja na silicij i telur za podešavanje, dok se kontrola tvrdoće bijelog sloja oslanja na ugljik i legure. Od 1970-ih, zahtjevi za mehanička svojstva valjaka za valjanje postali su sve viši. Osim površinske tvrdoće, potrebna je i dovoljna čvrstoća jezgre i žilavost. Kina je opsežno usvojila ohlađene valjke od nodularnog željeza, dok su na međunarodnoj razini, valjci od lijevanog željeza s tvrdim niklom i lijevanog željeza s visokim sadržajem kroma doveli do novog razvoja u proizvodnji ohlađenih odljevaka od lijevanog željeza.
◆ Čimbenici procesa
Uglavnom uključuje temperaturu rastaljenog željeza, vrijeme pregrijavanja, temperaturu izlijevanja, tretman inokulacije i stanje materijala peći. Povećanje stupnja pregrijavanja rastaljenog željeza i povećanje vremena pregrijavanja smanjit će jezgru kristalizacije, čime se povećava dubina bijele mrlje. Tretman inokulacije će povećati grafitnu jezgru i smanjiti dubinu izbjeljivanja. Snižavanje temperature izlijevanja smanjit će dubinu bijelih usta. Dodavanje bijelog željeza u materijal peći ili dodavanje otpadnog čelika povećat će dubinu bijelog željeza. Kako bi se dobila kvalificirana dubina bijele mrlje, najprije se mora kontrolirati ugljični ekvivalent rastaljenog željeza. Kada je ekvivalent ugljika 4,25% do 4,35%, može se dobiti bijela mrlja dubine od 5-9 mm. Prikladna temperatura za ispuštanje rastaljenog željeza iz peći je 1370~1390 stupnjeva. Ponekad je odgovarajući ugljični ekvivalent rastaljenog željeza, ali ako je temperatura rastaljenog željeza previsoka ili preniska, to također može uzrokovati da dubina odljevka bude prevelika ili premala. Kako bi se učinkovito kontrolirala dubina bijelih usta i povećala čvrstoća sivih usta, tretman inokulacije prije peći može se izvesti klipom.
Hlađeno tvrdo lijevano željezo, obično se koristi kao valjci, kotači vlakova, dijelovi raspršivača cestovnih kotača, itd. Ono što sada radimo su klipovi i valjci,
Za više detalja kontaktirajte Tracy na sxwelong@welongpost.com.
