उच्च गुणवत्ता वाले उच्च क्रोमियम कच्चा लोहा भागों का उत्पादन कैसे करें?

उच्च क्रोमियम कच्चा लोहा एक अत्यंत महत्वपूर्ण पहनने-प्रतिरोधी सामग्री है जिसका व्यापक रूप से धातु विज्ञान, खनन, सीमेंट और बिजली जैसे उद्योगों में उपयोग किया जाता है। इसके पिघलने और गर्मी उपचार प्रक्रियाओं के लिए आदर्श माइक्रोस्ट्रक्चर और उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध को सुनिश्चित करने के लिए सख्त आवश्यकताओं की आवश्यकता होती है।

उच्च क्रोमियम कच्चा लोहा के लिए पिघलने वाली सामग्री, पिघलने का तापमान, डालने का तापमान और गर्मी उपचार प्रक्रिया के मुख्य बिंदुओं का विस्तृत विवरण निम्नलिखित है।

1、 पिघले हुए उच्च क्रोमियम कास्ट आयरन की रासायनिक संरचना इसके प्रदर्शन का आधार है, आमतौर पर सीआर/सी (क्रोमियम कार्बन अनुपात) मुख्य डिजाइन तत्व के रूप में होती है।

1. कोर रासायनिक संरचना रेंज (सामान्य): कार्बन (सी): 2.0% -3.5%। कार्बन सामग्री प्राथमिक कार्बाइड और यूटेक्टिक कार्बाइड की मात्रा, आकारिकी और कठोरता निर्धारित करती है। कार्बन की मात्रा जितनी अधिक होगी, कठोरता उतनी ही अधिक होगी, लेकिन कठोरता कम हो जाएगी। क्रोमियम (सीआर): 12% -30% (आमतौर पर 15% -28% में पाया जाता है)। क्रोमियम कार्बाइड बनाने और सब्सट्रेट के संक्षारण प्रतिरोध को सुनिश्चित करने के लिए एक प्रमुख तत्व है। मुख्य बिंदु सीआर/सी अनुपात को नियंत्रित करना है। मोलिब्डेनम (एमओ): 0.5% -3.0%। मोलिब्डेनम कठोरता में सुधार कर सकता है, पर्लाइट परिवर्तन को रोक सकता है, और बैनाइट या मार्टेंसाइट के निर्माण को बढ़ावा दे सकता है, विशेष रूप से बड़े खंड कास्टिंग के लिए। साथ ही, यह संगठन को परिष्कृत कर सकता है, कठोरता और पहनने के प्रतिरोध में सुधार कर सकता है। कॉपर (Cu): 0.5% -1.5%। इसका उपयोग कठोरता में सुधार के लिए भी किया जाता है और यह मोलिब्डेनम का आंशिक रूप से सस्ता विकल्प है, लेकिन इसका प्रभाव मोलिब्डेनम जितना अच्छा नहीं है। निकेल (नी): 0-1.5%। कठोरता को सुधारने और मैट्रिक्स को मजबूत करने में सहायता करें। मैंगनीज (एमएन): 0.5% -1.0%। ऑस्टेनाइट को स्थिर करें और कठोरता में सुधार करें। हालाँकि, अत्यधिक उच्च स्तर ऑस्टेनाइट को स्थिर कर सकता है, जिससे अवशिष्ट ऑस्टेनाइट में वृद्धि हो सकती है और अनाज की सीमाओं पर अलगाव हो सकता है, जो कठोरता के लिए हानिकारक है। सिलिकॉन (Si): 0.3% -1.0%। डीऑक्सीडाइजिंग तत्व, लेकिन कार्बाइड ग्रेफाइटाइजेशन को बढ़ावा देंगे, इसलिए सामग्री बहुत अधिक नहीं होनी चाहिए। सल्फर (एस) और फॉस्फोरस (पी): सख्ती से सीमित। पी <0.06%，एस <0.05%。 वे सभी हानिकारक तत्व हैं जो क्रूरता और ताकत को गंभीरता से कम कर सकते हैं, और थर्मल क्रैकिंग की प्रवृत्ति को बढ़ा सकते हैं।

2. सीआर/सी अनुपात का महत्व: सीआर/सी <4: (एफई, सीआर) ∝ सी कार्बाइड कम कठोरता और खराब पहनने के प्रतिरोध के साथ संरचना में दिखाई देंगे। Cr/C ≈ 4-10: उच्च कठोरता (Fe, Cr) ₇ C ∨ यूटेक्टिक कार्बाइड (जो उच्च क्रोमियम कच्चा लोहा के पहनने के प्रतिरोध का मुख्य स्रोत है) रॉड या पट्टी के रूप में बनता है, जिसका मैट्रिक्स पर कम विभाजन प्रभाव और बेहतर कठोरता होती है। यह सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला अंतराल है। Cr/C>10: बड़ी मात्रा में (Cr, Fe) ₂ ∝ C ₆ - प्रकार के कार्बाइड बनने लगते हैं। यद्यपि संक्षारण प्रतिरोध में सुधार हुआ है, कठोरता कम हो गई है और पहनने का प्रतिरोध (Fe, Cr) ₇ C ₆ जितना अच्छा नहीं है।

3. संघटक गणना: लक्ष्य घटक और पुनर्प्राप्ति दर के आधार पर फर्नेस चार्ज अनुपात की गणना करें। फर्नेस चार्ज आमतौर पर पिग आयरन, स्क्रैप स्टील, क्रोमियम आयरन (जैसे उच्च कार्बन क्रोमियम आयरन, कम कार्बन क्रोमियम आयरन), मोलिब्डेनम आयरन, तांबा, निकल प्लेट आदि से बना होता है। रिकवरी दर के लिए संदर्भ: मध्यम आवृत्ति प्रेरण भट्ठी में पिघलने पर सीआर और मो जैसे तत्वों की उच्च रिकवरी दर होती है, आमतौर पर 95% -98% पर गणना की जाती है। एमएन की रिकवरी दर लगभग 85% -95% है।

2、 पिघलने का तापमान और डालने का तापमान

1. गलाने का तापमान: टैपिंग तापमान बहुत अधिक नहीं होना चाहिए, आमतौर पर 1480 डिग्री सेल्सियस और 1520 डिग्री सेल्सियस के बीच नियंत्रित किया जाता है। कारण: अत्यधिक तापमान मिश्र धातु तत्वों (जैसे सीआर और सी ऑक्सीकरण) के जलने के नुकसान को बढ़ा सकता है, स्टील तरल में हाइड्रोजन और नाइट्रोजन के अवशोषण को तेज कर सकता है, और अनाज को मोटा बना सकता है। कम तापमान मिश्र धातु के पिघलने, संरचना के समरूपीकरण और स्लैग आयरन को अलग करने के लिए अनुकूल नहीं है।

2. डालने का तापमान: डालने का तापमान दीवार की मोटाई और ढलाई की संरचना के अनुसार निर्धारित किया जाना चाहिए, आमतौर पर 1380 डिग्री सेल्सियस से 1450 डिग्री सेल्सियस के बीच। मोटे और सरल भागों के लिए, अनुक्रमिक जमने की सुविधा, संकोचन को कम करने और अनाज के आकार को परिष्कृत करने के लिए कम डालने का तापमान (जैसे 1380 डिग्री सेल्सियस से 1420 डिग्री सेल्सियस) का उपयोग किया जाना चाहिए। पतली दीवार वाले और जटिल हिस्से: अच्छी भरने की क्षमता सुनिश्चित करने के लिए उच्च डालने वाले तापमान (जैसे 1420 डिग्री सेल्सियस-1450 डिग्री सेल्सियस) का उपयोग करें। सिद्धांत: भराव सुनिश्चित करने के आधार पर, जितना संभव हो सके कम डालने वाले तापमान का उपयोग करने का प्रयास करें।

3、 ताप उपचार प्रक्रिया के मुख्य बिंदु

उच्च क्रोमियम कास्ट आयरन की कास्ट माइक्रोस्ट्रक्चर आमतौर पर कम कठोरता और खराब क्रूरता के साथ ऑस्टेनाइट + यूटेक्टिक कार्बाइड + आंशिक पर्लाइट होती है। उच्च कठोरता और पहनने के प्रतिरोध वाला मार्टेंसिटिक मैट्रिक्स केवल गर्मी उपचार के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है।

ताप उपचार का मूल "ऑस्टेनिटाइजेशन+शमन" है।

1. ऑस्टेनिटाइजिंग: तापमान: 940 डिग्री सेल्सियस-980 डिग्री सेल्सियस। विशिष्ट तापमान संरचना पर निर्भर करता है, विशेष रूप से सीआर और सी की सामग्री पर। उच्च कार्बन और उच्च क्रोमियम सूत्रों के लिए, निचली तापमान सीमा लें, अन्यथा ऊपरी तापमान सीमा लें। इन्सुलेशन समय: आमतौर पर दीवार की मोटाई के आधार पर गणना की जाती है, इन्सुलेशन में प्रत्येक 25 मिलीमीटर के लिए 1 घंटा लगता है। सुनिश्चित करें कि कार्बाइड में कार्बन और मिश्रधातु तत्व पूरी तरह से ऑस्टेनाइट में घुल गए हैं, लेकिन लंबे समय तक रहने से अनाज की वृद्धि और कार्बाइड का मोटा होना हो सकता है। मुख्य बिंदु: ऑस्टेनिटाइजेशन के बाद, मैट्रिक्स कार्बन और मिश्र धातु तत्वों से भरपूर ऑस्टेनाइट बन जाता है।

2. शमन: शीतलन विधि: ऑस्टेनिटाइजिंग तापमान से निकालने के बाद, इसे तेजी से ठंडा (बुझाना) करना चाहिए। सामान्य विधि: वायु शमन: यह सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली और सुरक्षित विधि है। इसकी उच्च मिश्र धातु सामग्री और अच्छी कठोरता के कारण, पर्लाइट परिवर्तन से बचने और मार्टेंसिटिक मैट्रिक्स प्राप्त करने के लिए वायु शीतलन पर्याप्त है। बड़े या जटिल घटकों के लिए, वायु शीतलन दरार के जोखिम को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है। बलपूर्वक वायु शमन: हवा उड़ाने और शीतलन में तेजी लाने के लिए पंखे का उपयोग करना। तेल शमन: केवल बहुत छोटी या साधारण आकार की कास्टिंग के लिए उपयोग किया जाता है, जिसमें उच्च जोखिम और आसान क्रैकिंग होती है, जिसके लिए बहुत सावधानी की आवश्यकता होती है। उद्देश्य: उच्च तापमान वाले ऑस्टेनाइट को मार्टेंसिटिक परिवर्तन तापमान (एमएस पॉइंट) से नीचे सुपरकूल करना और इसे उच्च कठोरता वाले मार्टेंसाइट में बदलना।

3. तड़का लगाना: आवश्यकता: शमन के बाद, आंतरिक तनाव बहुत अधिक होता है, और संरचना मार्टेंसाइट + अवशिष्ट ऑस्टेनाइट होती है, जो बहुत भंगुर होती है और इसे तुरंत तड़का लगाया जाना चाहिए। तापमान: आमतौर पर 200 डिग्री सेल्सियस और 300 डिग्री सेल्सियस के बीच कम तापमान वाले तड़के का उपयोग किया जाता है, और कभी-कभी 450 डिग्री सेल्सियस के आसपास के मध्यम तापमान वाले तापमान का भी उपयोग किया जाता है (जो कठोरता को कम करता है लेकिन कठोरता में सुधार करता है)। इन्सुलेशन समय: 2-6 घंटे (दीवार की मोटाई के आधार पर)। कार्य: शमन तनाव से छुटकारा पाएं और उपयोग के दौरान टूटने से बचाएं। बुझी हुई मार्टेंसाइट को टेम्पर्ड मार्टेंसाइट में बदलने से कठोरता थोड़ी कम हो जाती है, लेकिन कठोरता और स्थिरता में काफी सुधार होता है। कुछ अवशिष्ट ऑस्टेनाइट को मार्टेंसाइट (द्वितीयक शमन) में बदलने को बढ़ावा देना।

4. विशेष प्रक्रिया: उपक्रियात्मक उपचार। कुछ कामकाजी परिस्थितियों के लिए जिनमें उच्च प्रभाव क्रूरता की आवश्यकता होती है, 450 डिग्री सेल्सियस-520 डिग्री सेल्सियस के बीच दीर्घकालिक इन्सुलेशन (जैसे 4-10 घंटे) के साथ सबक्रिटिकल उपचार का उपयोग किया जा सकता है। यह प्रक्रिया अवशिष्ट ऑस्टेनाइट को बैनाइट फेराइट और कार्बाइड में विघटित कर देती है, जिसके परिणामस्वरूप ताकत और कठोरता का उत्कृष्ट संयोजन होता है, लेकिन कठोरता कम हो सकती है।

सारांश: KmTBCr26 उच्च क्रोमियम कच्चा लोहा के लिए एक विशिष्ट ताप उपचार वक्र इस प्रकार है: [ऑस्टेनिटाइजेशन] 960 डिग्री सेल्सियस ± 10 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करना ->4-6 घंटे तक रोकना ->[शमन करना] हवा को कमरे के तापमान तक ठंडा करना ->[तड़का लगाना] तुरंत 250 डिग्री सेल्सियस ±10 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करना ->4-6 घंटे तक रोकना ->डिस्चार्ज के बाद हवा को ठंडा करना। महत्वपूर्ण अनुस्मारक: गर्मी उपचार के लिए भट्ठी में प्रवेश करने से पहले, कास्टिंग को अच्छी तरह से साफ किया जाना चाहिए (मोल्डिंग रेत, रिसर्स, आदि को हटाना)। हीटिंग दर बहुत तेज़ नहीं होनी चाहिए, खासकर जटिल घटकों के लिए। इसे चरण दर चरण गर्म करने की अनुशंसा की जाती है (जैसे कि कुछ समय के लिए 600 डिग्री सेल्सियस का एक समान तापमान बनाए रखना)। तड़के के बाद, उपयोग से पहले इसे कमरे के तापमान तक ठंडा किया जाना चाहिए। केवल संरचना, पिघलने और गर्मी उपचार मापदंडों की एक श्रृंखला को सटीक रूप से नियंत्रित करके उच्च प्रदर्शन वाले उच्च क्रोमियम कच्चा लोहा पहनने के लिए प्रतिरोधी भागों का उत्पादन किया जा सकता है।