क्यूटी450 डक्टाइल आयरन के बढ़ाव को 22% से अधिक कैसे बढ़ाया जाए?

समान तन्य शक्ति को बनाए रखते हुए हम बढ़ाव को 22% से अधिक कैसे बढ़ा सकते हैं? इसके लिए "माइक्रोस्ट्रक्चर" से शुरुआत करने और परिष्कृत प्रक्रिया समायोजन करने की आवश्यकता है। 

मुख्य विचार: पर्याप्त मजबूती बनाए रखते हुए मैट्रिक्स की प्लास्टिसिटी और कठोरता को अधिकतम करें। विशेष रूप से, इसका मतलब ग्रेफाइट गेंदों की उच्च गुणवत्ता सुनिश्चित करते हुए जितना संभव हो उतना फेराइट मैट्रिक्स प्राप्त करना है। निम्नलिखित विशिष्ट तकनीकी मार्ग और उपाय हैं: सबसे पहले, रासायनिक संरचना (बुनियादी) का सटीक समायोजन। वर्तमान QT450 संरचना केवल "मानकों को पूरा करने" के उद्देश्य से हो सकती है, और उच्च बढ़ाव प्राप्त करने के लिए, "उच्च शुद्धि" और "संतुलन" की दिशा में विकसित करना आवश्यक है। 

1. कार्बन समतुल्य: मध्यम वृद्धि, उच्च कार्बन रणनीति की ओर झुकें: यह सुनिश्चित करते हुए कि कोई ग्रेफाइट तैर नहीं रहा है, कार्बन सामग्री (अनुशंसित 3.6% -3.9%) बढ़ाने का प्रयास करें और सिलिकॉन सामग्री को उचित रूप से नियंत्रित करें। इससे ग्रेफाइट गेंदों की संख्या बढ़ सकती है, तापीय चालकता में सुधार हो सकता है, ठोसकरण संकोचन कम हो सकता है, और ताकत और प्लास्टिसिटी में सुधार के लिए फायदेमंद है। कार्बन समकक्ष (सीई) को 4.3% और 4.5% के बीच नियंत्रित करने की सिफारिश की गई है। 

2. सिलिकॉन: अंतिम सिलिकॉन सामग्री रणनीति को नियंत्रित करें: सिलिकॉन एक ठोस समाधान को मजबूत करने वाला तत्व है, और अत्यधिक सिलिकॉन प्लास्टिसिटी को काफी कम कर देगा। फेराइट गठन सुनिश्चित करने के आधार पर, अंतिम सिलिकॉन सामग्री (डालने के बाद सिलिकॉन सामग्री) को 2.2% -2.5% के निचले स्तर पर नियंत्रित करें। इसे प्राप्त करने के लिए, कम सिलिकॉन गोलाकार एजेंटों का उपयोग किया जा सकता है और सिलिकॉन को इनोकुलेंट्स के माध्यम से जोड़ा जा सकता है। 

3. मैंगनीज: अत्यधिक कमी (कुंजी!) रणनीति: मैंगनीज पर्लाइट में एक स्थिर तत्व है और अनाज की सीमाओं पर अलगाव की अत्यधिक संभावना है, भंगुर चरणों का निर्माण करता है और बढ़ाव का "नंबर एक हत्यारा" है। मैंगनीज सामग्री को पारंपरिक <0.3% से घटाकर <0.15% किया जाना चाहिए, आदर्श स्थिति <0.10% के साथ। 22% से अधिक की बढ़ाव दर प्राप्त करने के लिए यह सबसे प्रभावी और किफायती रासायनिक विधि है। 

4. फास्फोरस और सल्फर: फास्फोरस का अंतिम शुद्धिकरण: भंगुर फास्फोरस यूटेक्टिक का निर्माण। लक्ष्य: ≤ 0.03%, जितना कम उतना बेहतर। सल्फर: गोलाकार एजेंटों का उपभोग करना और समावेशन उत्पन्न करना। गोलाकारीकरण से पहले मूल पिघले हुए लोहे की सल्फर सामग्री ≤ 0.012% है। 

5. हस्तक्षेप तत्व: टाइटेनियम, क्रोमियम, वैनेडियम, टिन, एंटीमोनी इत्यादि जैसे तत्वों को सख्ती से नियंत्रित और निगरानी करें। वे मोती को स्थिर कर सकते हैं या हानिकारक कार्बाइड बना सकते हैं। 

दुर्लभ पृथ्वी (सेरियम, लैंथेनम) की थोड़ी मात्रा वाले गोलाकार एजेंटों का उपयोग उनके हानिकारक प्रभावों को बेअसर कर सकता है।

 2、 गोलाकारीकरण और ऊष्मायन प्रक्रिया (कोर) को मजबूत करना ग्रेफाइट गेंदों की गुणवत्ता और मात्रा में सुधार के लिए एक निर्णायक कदम है। 

1. गोलाकारीकरण उपचार: स्थिरता और कोमलता का पीछा करना। गोलाकार एजेंट: कम मैग्नीशियम, कम दुर्लभ पृथ्वी, और उच्च शुद्धता वाले गोलाकार एजेंटों का चयन करना। उदाहरण के लिए, 5% -6% की एमजी सामग्री वाला एक गोलाकार एजेंट अत्यधिक मैग्नीशियम के कारण होने वाले सफेद कास्टिंग और सिकुड़न तनाव की प्रवृत्ति को कम कर सकता है। प्रक्रिया: चिकनी गोलाकारीकरण प्रतिक्रिया, स्थिर अवशोषण दर और कम मैग्नीशियम हल्की धूल सुनिश्चित करने के लिए कैपिंग और वायर फीडिंग जैसी विधियों का उपयोग करना। 

2. प्रजनन उपचार: मुख्य उद्देश्य ग्रेफाइट गेंदों की संख्या को 150/मिमी² से अधिक तक बढ़ाना और गेंदों की गोलाई में सुधार करना है। प्रजनन एजेंट: कुशल प्रजनन एजेंटों का उपयोग करें, जैसे कि स्ट्रोंटियम, बेरियम और ज़िरकोनियम युक्त, जिनमें मजबूत एंटी-एजिंग क्षमता और अच्छा न्यूक्लियेशन प्रभाव होता है। शिल्प कौशल: "एकाधिक ऊष्मायन" का उपयोग किया जाना चाहिए! एक गर्भावस्था: गोलाकारीकरण बैग के अंदर किया गया। द्वितीयक/सहवर्ती गर्भावस्था: यह अत्यंत महत्वपूर्ण है! डालने के दौरान, बारीक कण इनोकुलेंट को एक समर्पित फीडर के माध्यम से लोहे के पानी के प्रवाह के साथ समान रूप से जोड़ा जाता है। यह बड़ी संख्या में तात्कालिक क्रिस्टलीय कोर प्रदान कर सकता है, जो ग्रेफाइट क्षेत्रों की संख्या बढ़ाने का मुख्य साधन है। इंट्राटाइप इन्क्यूबेशन: यदि स्थितियाँ अनुमति देती हैं, तो तीसरे इन्क्यूबेशन के लिए डालने वाले सिस्टम में इन्क्यूबेशन ब्लॉक सेट करें। 

3、 पिघलने और ठंडा करने की प्रक्रिया को अनुकूलित करें 

1 प्रगलन: स्रोत से हानिकारक तत्वों को नियंत्रित करने के लिए उच्च शुद्धता वाले पिग आयरन और साफ स्क्रैप स्टील का उपयोग करना। टैपिंग तापमान को 1530-1560 ℃ के बीच सेट करने की सिफारिश की जाती है और समावेशन की ऊपरी गति को सुविधाजनक बनाने के लिए इसे उपयुक्त उच्च तापमान पर खड़े रहने की अनुमति दी जाती है। 

2. शीतलन दर: पतली दीवार वाले हिस्सों के लिए, शीतलन में तेजी लाना मोती के रंग को बढ़ाने और ताकत में सुधार के लिए फायदेमंद हो सकता है, लेकिन यह बढ़ाव के लिए अनुकूल नहीं है। QT450 के लिए जो उच्च बढ़ाव का अनुसरण करता है, शीतलन दर को उचित रूप से कम किया जाना चाहिए, जैसे कि फेराइट के निर्माण और ग्रेफाइट के पूर्ण विकास को बढ़ावा देने के लिए इन्सुलेशन रिसर्स का उपयोग करना, स्प्रूस को मोटा करना, कास्टिंग प्रक्रियाओं को अनुकूलित करना (जैसे धातु के सांचों के बजाय राल रेत का उपयोग करना) आदि। 

4、 हीट ट्रीटमेंट: सबसे विश्वसनीय गारंटी यह है कि यदि उपरोक्त प्रक्रिया समायोजन के बाद भी कास्ट गुण अभी भी अस्थिर हैं (विशेष रूप से असमान दीवार की मोटाई के कारण कुछ क्षेत्रों में पर्लाइट के कारण), तो 22% से अधिक की बढ़ाव दर प्राप्त करने के लिए फेरिटाइजेशन एनीलिंग सबसे विश्वसनीय तरीका है। 

प्रक्रिया मार्ग: 

1 उच्च तापमान चरण: 900-920 ℃ तक गरम करें और 1-3 घंटे तक रखें (दीवार की मोटाई के आधार पर)। इसका उद्देश्य सभी पर्लाइट को ऑस्टेनाइट में बदलना है। 

2. मध्यम तापमान चरण: भट्ठी को धीरे-धीरे 700-730 ℃ तक ठंडा करें (या सीधे ले जाएं) और इसे 2-4 घंटे तक गर्म रखें। यह चरण महत्वपूर्ण है क्योंकि यह ऑस्टेनाइट में सुपरसैचुरेटेड कार्बन को मूल ग्रेफाइट क्षेत्रों पर अवक्षेपित होने के लिए पर्याप्त समय देता है, जिससे यह पूरी तरह से फेराइट में परिवर्तित हो जाता है। 

3. भट्ठी से निर्वहन: बाद में, इसे 600 ℃ से नीचे ठंडा किया जा सकता है और वायु शीतलन के लिए भट्ठी से छुट्टी दी जा सकती है। प्रभाव: इस उपचार के बाद, मैट्रिक्स संरचना 95% से अधिक फेराइट तक पहुंच सकती है, जिसमें बढ़ाव दर आसानी से 22% से अधिक हो सकती है। साथ ही, ग्रेफाइट गेंदों की उपस्थिति और सिलिकॉन के ठोस समाधान को मजबूत करने के कारण, तन्यता ताकत अभी भी 450MPa से अधिक पर स्थिर रह सकती है। 

सारांश और कार्य रोडमैप 

1. निदान स्थिति: सबसे पहले, अपने वर्तमान QT450 की मेटलोग्राफिक संरचना (फेराइट अनुपात, ग्रेफाइट बॉल आकृति विज्ञान और मात्रा) और रासायनिक संरचना (विशेष रूप से एमएन और पी सामग्री) का विश्लेषण करें।

 2. प्रक्रिया समायोजन को प्राथमिकता दें: चरण 1: एमएन सामग्री को 0.15% से नीचे सीमित करें और पी और एस को नियंत्रित करें। चरण 2: ऊष्मायन को मजबूत करें, विशेष रूप से प्रवाह ऊष्मायन के प्रभावी कार्यान्वयन को सुनिश्चित करें। 

3: संरचना को अनुकूलित करें और उच्च कार्बन और कम सिलिकॉन समाधान अपनाएं। 3. अंतिम गारंटी: यदि प्रक्रिया समायोजन के बाद भी बढ़ाव दर 18% -20% के आसपास बनी रहती है और स्थिर रूप से 22% से आगे नहीं बढ़ पाती है, तो फेराइट एनीलिंग प्रक्रिया शुरू करना एक अपरिहार्य विकल्प है। यह लगातार आपके लिए आवश्यक प्रदर्शन प्रदान कर सकता है। यदि उपरोक्त प्रक्रिया में तन्यता ताकत 450 मेगापास्कल तक नहीं पहुंच सकती है, तो ताकत की रक्षा के लिए किस प्रकार के मिश्र धातु का उपयोग किया जाना चाहिए? क्यूटी450 योजना में जो उच्च बढ़ाव (>22%) का अनुसरण करती है, यदि बढ़ाव मानक से मिलता है और तन्य शक्ति कम हो जाती है, तो ताकत को समायोजित करने के लिए निकल जोड़ा जा सकता है। निकेल जोड़ने का मुख्य कार्य और लाभ 1 प्लास्टिसिटी को काफी नुकसान पहुंचाए बिना ठोस घोल को मजबूत बनाना: निकेल तत्व एक ठोस घोल बनाने के लिए फेराइट मैट्रिक्स में घुल जाएगा, जिससे प्लास्टिसिटी और कठोरता को कम किए बिना ताकत में सुधार होगा। यह मैंगनीज और फास्फोरस जैसे तत्वों से मौलिक रूप से भिन्न है।

 प्रभाव: जब आप अति-उच्च बढ़ाव प्राप्त करने के लिए मैंगनीज सामग्री और पर्लाइट को कम करने का प्रयास करते हैं, तो तन्य शक्ति 450MPa के किनारे तक फिसल सकती है। इस बिंदु पर, थोड़ी मात्रा में निकेल जोड़ने से स्थिर मजबूती और मानकों का अनुपालन सुनिश्चित करने के लिए "सुरक्षा पैड" प्रदान किया जा सकता है। 

2. संरचना को परिष्कृत करें और एकरूपता में सुधार करें: निकेल ऑस्टेनाइट परिवर्तन तापमान को कम कर सकता है, जो अनाज के आकार और सूक्ष्म संरचना को परिष्कृत करने में मदद करता है, जिससे कास्टिंग संरचना अधिक समान हो जाती है, जिससे ताकत और कठोरता दोनों में सुधार होता है। 

3. हल्का पर्लाइट स्थिरीकरण प्रभाव: निकेल में भी पर्लाइट को स्थिर करने की प्रवृत्ति होती है, लेकिन इसका प्रभाव मैंगनीज की तुलना में बहुत कम मजबूत होता है। जोड़ की मात्रा को नियंत्रित करके, अधिकांश फेराइट प्राप्त करना संभव है, जबकि इसका उपयोग सुदृढीकरण के लिए थोड़ी मात्रा में बारीक पर्लाइट बनाने में किया जाता है। वैज्ञानिक तरीके से निकेल कैसे जोड़ें? पूर्वावश्यकता: ऊपर उल्लिखित सभी बुनियादी योजनाओं (कम एमएन, कम पी/एस, मजबूत ऊष्मायन, आदि) को सख्ती से लागू करने के बाद निकल परिवर्धन किया जाना चाहिए। हम बुनियादी प्रक्रियाओं की कमियों की भरपाई के लिए निकल का उपयोग करने की उम्मीद नहीं कर सकते। 1. अतिरिक्त मात्रा और अपेक्षित प्रभाव: कम निकल समाधान (0.5% -1.0%): उद्देश्य: मजबूती के लिए "सुरक्षा जाल" के रूप में मध्यम ठोस समाधान मजबूती प्रदान करना। प्रभाव: लगभग सभी फेरिटिक सब्सट्रेट्स पर, तन्य शक्ति को लगभग 20-40 एमपीए तक बढ़ाया जा सकता है। यह महत्वपूर्ण मूल्यों (जैसे 430-440 एमपीए) पर ताकत को 450 एमपीए से ऊपर तक लगातार बढ़ाने के लिए पर्याप्त है, जबकि बढ़ाव पर न्यूनतम प्रभाव पड़ता है (संभवतः केवल 1-2% कम होता है), और फिर भी आसानी से 22% से ऊपर बना रहता है। मध्यम निकल योजना (1.0% -2.0%): उद्देश्य: सुदृढीकरण प्रदान करते समय, यह पर्लाइट की एक छोटी मात्रा (<10%) पेश कर सकती है। प्रभाव: ताकत में सुधार अधिक महत्वपूर्ण होगा (50 एमपीए या अधिक तक), लेकिन बढ़ाव थोड़ा कम हो जाएगा। सावधानीपूर्वक नियंत्रण की आवश्यकता है और ताप उपचार के माध्यम से समायोजन किया जाना चाहिए। 2. ताप उपचार के साथ सहयोग: कास्ट समाधान के रूप में: यदि आप ताप उपचार के बिना कास्ट अवस्था में उच्च शक्ति और उच्च प्लास्टिसिटी प्राप्त करना चाहते हैं, तो कम निकल जोड़ (जैसे 0.5%) एक बहुत ही परिष्कृत रणनीति है। ताप उपचार योजना: यदि आपने पहले से ही फेराइट एनीलिंग की योजना बनाई है, तो निकल जोड़ने के महत्व का पुनर्मूल्यांकन करने की आवश्यकता है। एनीलिंग से पर्लाइट खत्म हो जाएगा और निकल का ठोस घोल मजबूत करने वाला प्रभाव प्रभावी हो जाएगा। इस बिंदु पर, कम निकेल जोड़ एनीलिंग के बाद भी एक शुद्ध लेकिन मजबूत फेराइट मैट्रिक्स प्रदान कर सकता है। निकल जोड़ने के नुकसान और लागत संबंधी विचार अधिक हैं: निकल एक महंगा मिश्र धातु तत्व है जो कच्चे माल की लागत में काफी वृद्धि करता है। एक कठोर लागत-लाभ विश्लेषण आयोजित किया जाना चाहिए। सीमित प्रभाव: निकेल एक "रामबाण" नहीं है, यह खराब गोलाकारीकरण, असफल ऊष्मायन, या उच्च एमएन/पी सामग्री वाले खराब सब्सट्रेट को नहीं बचा सकता है। अनिश्चितता का संभावित परिचय: निकल का अत्यधिक जोड़ (जैसे> 1.5%) बहुत अधिक पर्लाइट को स्थिर कर सकता है, जिसे खत्म करने के लिए उच्च एनीलिंग तापमान या लंबे समय तक रखने की आवश्यकता होती है, जिससे गर्मी उपचार की कठिनाई और ऊर्जा खपत बढ़ जाती है, और अंततः बढ़ाव दर को नुकसान हो सकता है। निष्कर्ष और अंतिम सिफ़ारिश में निकेल जोड़ को प्राथमिक साधन के बजाय 'अंतिम सुव्यवस्थित बीमा' माना गया है। प्रदर्शन अनुकूलन पथ होना चाहिए: 1 पहली प्राथमिकता (नींव और कोर): अत्यधिक शुद्धि: एमएन को कम करें<0.15%, पी<0.03%，एस<0.012%。 मजबूत प्रजनन क्षमता: 150/मिमी ² के लक्ष्य ग्रेफाइट बॉल गिनती के साथ "एकमुश्त प्रजनन क्षमता+प्रवाह प्रजनन क्षमता" को दृढ़ता से लागू करें। संरचना अनुकूलन: उच्च कार्बन समकक्ष (~4.5%) का उपयोग करके, अंतिम Si को 2.2% -2.5% पर नियंत्रित किया जाता है। 2. दूसरी प्राथमिकता (मूल्यांकन और फाइन-ट्यूनिंग): पहली प्राथमिकता योजना को सख्ती से लागू करने के बाद, परीक्षण बार डालें और उनके प्रदर्शन का परीक्षण करें। यदि परिणाम से पता चलता है कि बढ़ाव दर 22% (जैसे 25% या अधिक) से अधिक है, लेकिन ताकत 440-450 एमपीए की सीमा के भीतर उतार-चढ़ाव करती है, तो यह मानक तक पहुंचने के कगार पर है। तो निर्णय: इस बिंदु पर, लगभग 0.5% निकल जोड़ना सबसे अच्छा विकल्प है। यह बहुत कम लागत पर (बढ़ाव पर न्यूनतम प्रभाव के साथ) स्थिर ताकत प्राप्त कर सकता है और इसकी लागत-प्रभावशीलता सबसे अधिक है। 3. तीसरी प्राथमिकता (अंतिम गारंटी): यदि कास्टिंग दीवार की मोटाई या शीतलन दर के कारण प्रदर्शन अभी भी अस्थिर है, तो फेरिटाइजेशन एनीलिंग अंतिम और सबसे विश्वसनीय समाधान है। एनीलिंग प्रक्रिया के तहत, निकेल मिलाए बिना भी, ताकत (ग्रेफाइट गेंदों और सी के ठोस समाधान मजबूती पर निर्भर) और अल्ट्रा-उच्च बढ़ाव (शुद्ध फेराइट पर निर्भर) की आवश्यकताओं को एक साथ पूरा करना लगभग हमेशा संभव होता है। संक्षेप में, निकेल मिलाया जा सकता है, लेकिन यह "मुख्य भोजन" के बजाय एक "टॉनिक" है। अंतिम बढ़ाव की इस खोज में, कम निकल जोड़ (~0.5%) एक चतुर उपकरण है जिसका उपयोग अंतिम चरण में "सटीक रूप से ताकत बनाए रखने" के लिए किया जाता है।