تحليل تأثير التركيب الكيميائي لصلب المنغنيز العالي على بنيته الدقيقة وأدائه

تأثير التركيب الكيميائي على البنية المجهرية والأداء للصلب عالي المنغنيز.

يؤثر التركيب الكيميائي للفولاذ عالي المنغنيز على بنيته الدقيقة وخواصه الميكانيكية عندما يكون مختلفًا. في ما يلي، سوف نقدم على وجه التحديد التركيب الأساسي وتأثير بعض عناصر صناعة السبائك على البنية المجهرية وأداء الفولاذ عالي المنغنيز.

1. تأثير التركيب الأساسي على البنية المجهرية وأداء الفولاذ عالي المنغنيز.

1.1 الكربون

1.2 المنغنيز

1.3 السيليكون

1.4 الكبريت

1.5 الفوسفور

1.1 الكربون

يعد الكربون أحد العناصر الرئيسية التي يتكون منها الفولاذ عالي المنغنيز. يمكن للكربون تثبيت الأوستينيت في السبيكة. عند تبريده بسرعة، يمكن للكربون أن يحافظ على الأوستينيت كبنية أحادية الطور في درجة حرارة الغرفة. تعمل زيادة محتوى الكربون على تعزيز تأثير تقوية المحلول الصلب للكربون، وبالتالي تحسين صلابة وقوة ومقاومة التآكل للفولاذ عالي المنغنيز. إذا استمر محتوى الكربون في الزيادة، فإن كمية الكربيدات في الهيكل المصبوب للفولاذ عالي المنغنيز ستزداد، ويمكن إذابة معظم الكربيدات في الأوستينيت. ومع ذلك، نظرًا للاختلاف في الحجم المولي بين الكربيدات والأوستينيت، سيكون هناك عيوب فراغية صغيرة جدًا في الفولاذ عالي المنغنيز المعالج بالمحلول الصلب، مما يؤدي إلى انخفاض الكثافة وله تأثير معين على أداء الفولاذ عالي المنغنيز . إذا قست المياه، فإن الكربيدات المتبقية في الأوستينيت من الفولاذ عالي المنغنيز ستكون أكثر، وقد تتوزع هذه الكربيدات على طول حدود الحبوب، مما يقلل بشكل كبير من صلابة الفولاذ عالي المنغنيز.

1.2 المنغنيز

المنغنيز هو المكون الرئيسي للفولاذ عالي المنغنيز. له تأثير كبير على توسيع نطاق الطور، واستقرار بنية الأوستينيت، وتقليل نقطة السيدة. يمكن للمنغنيز أن يحافظ على هيكل الأوستينيت من الفولاذ عالي المنغنيز مستقرًا في درجة حرارة الغرفة. بالإضافة إلى كونه يذوب في الأوستينيت، يوجد المنغنيز أيضًا في كربيدات من النوع (Mn، Fe)C. إذا زاد محتوى المنغنيز، سيتم تحسين قوة وصلابة تأثير الفولاذ عالي المنغنيز لأن المنغنيز له تأثير زيادة قوة الربط بين الحبيبات. إذا كان محتوى المنغنيز مرتفعًا جدًا، فسوف يتسبب ذلك في انخفاض التوصيل الحراري للفولاذ وحدوث بنية حبيبية، مما يؤثر بشدة على الخواص الميكانيكية والميكانيكية للفولاذ عالي المنغنيز، وما إلى ذلك. للحصول على خواص ميكانيكية مثالية، عندما يكون محتوى الكربون يتراوح من 0.9% إلى 1.5%، وعادةً ما نتحكم في محتوى المنغنيز في حدود 11% إلى 14%. يتم تحديد محتوى المنغنيز في الغالب من خلال هيكل الصب وظروف العمل الخاصة بالصب. بالنسبة للأقسام الكبيرة والهياكل المعقدة، يجب أن يكون محتوى المنغنيز أعلى نسبيًا، وإذا تم استخدام الصب لتأثير مكثف، فيجب أن يكون محتوى المنغنيز أعلى أيضًا.

1.3 السيليكون

عادة ما يتم تقديم السيليكون كمزيل للأكسدة، وله تأثير تقوية المحلول الصلب وزيادة قوة الخضوع. ومع ذلك، فإنه يغلق نطاق الطور γ ويعزز الجاذبية. عندما يتجاوز محتوى السيليكون 0.6%، فإنه سيؤدي إلى إنتاج حبيبات خشنة من الفولاذ عالي المنغنيز وتقليل ذوبان الكربون في الأوستينيت، مما يعزز ترسيب الكربيدات في حدود الحبوب. وهذا لا يقلل فقط من مقاومة التآكل وصلابة الفولاذ، بل يزيد أيضًا من ميل التشقق الحراري. ولذلك، فإننا عادة نتحكم في محتوى السيليكون ضمن نطاق 0.3% إلى 0.6%. ومع ذلك، في بعض الحالات الخاصة، مثل عندما تكون هناك حاجة إلى سيولة جيدة للفولاذ المنصهر، يجب علينا زيادة محتوى السيليكون لتحسين حالة حدود الحبوب.

1.4 الكبريت

في الفولاذ عالي المنغنيز، بسبب وجود الكبريت مع المنغنيز، يتم تشكيل كبريتيد المنغنيز، ويمكن أن يدخل كبريتيد المنغنيز في الخبث. في الإنتاج، إذا كان الكبريت أقل من 0.02٪، فيمكنه تلبية المتطلبات القياسية بالكامل.

1.5 الفوسفور

يتمتع الفوسفور بقابلية منخفضة جدًا للذوبان في الأوستينيت وعادة ما يشكل فوسفيدات سهلة الانصهار مع الحديد والمنغنيز، والتي تترسب في حدود الحبوب. يتسبب الفوسفور وتكوين الفوسفيدات بسهولة في حدوث تكسير حراري للمسبوكات، وتقليل الخواص الميكانيكية للمسبوكات، وإتلاف مقاومة التآكل. في الحالات الشديدة، قد تحدث كسور أثناء العمل. على سبيل المثال، إذا تم استخدام الفولاذ عالي المنجنيز مع محتوى الفوسفور بنسبة 0.12% لصنع لوحة البطانة للكسارة المخروطية، فإن عمر الخدمة الخاص بها غالبًا ما يكون نصف عمر الفولاذ عالي المنغنيز مع محتوى الفوسفور بنسبة 0.038%. بالإضافة إلى ذلك، يعزز الفوسفور فصل عناصر المنغنيز والكربون، لذلك يجب تقليل محتوى الفوسفور. نحن عادة نتحكم في محتوى الفسفور ضمن نطاق .070.07% إلى 0.09%، وبالنسبة لبعض الأجزاء المهمة، يجب التحكم فيه ضمن P< 0.06%.

2. تأثير عناصر صناعة السبائك على البنية المجهرية وأداء الفولاذ عالي المنغنيز

2.1 الكروم

2.2 الموليبدينوم

2.1 الكروم

يستخدم الكروم حاليًا بشكل أكبر في الفولاذ عالي المنغنيز. بعد تقسية الماء، سوف يذوب معظم الكروم في الأوستينيت من الفولاذ عالي المنغنيز، مما يحسن استقرار الفولاذ عالي المنغنيز ويسرع ترسيب الكربيدات أثناء التبريد. بعد الحل الصلب، يمكن للكروم تحسين قوة إنتاج الفولاذ، وتقليل استطالة الفولاذ وصلابة تأثيره. إذا تمت زيادة الكروم أثناء الصب، فإن ترسيب الكربيدات سوف يتسارع أيضًا، وعادة ما يحدث توزيع شبكي مستمر عند حدود الحبوب. عند إعادة التسخين، يكون من الصعب نسبيًا أن يذوب الكروم في الأوستينيت، لذلك ليس من السهل الحصول على الأوستينيت أحادي الطور. في هذه الحالة، يجب زيادة درجة حرارة تسخين الماء بمقدار 30 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية على أساس الفولاذ القياسي ذو المنغنيز العالي. لقد أدى الفولاذ عالي المنغنيز مع الكروم المضاف إلى تحسين مقاومة التآكل عند مواجهة التآكل القوي، لذلك يمكن استخدامه لتبطين الجدران، ورؤوس المطرقة، وأسنان الدلو، وما إلى ذلك. ومع ذلك، فإنه لا يحسن بشكل كبير من مقاومة التآكل عند مواجهة مواد كاشطة غير قوية يرتدي.

2.2 الموليبدينوم

يستخدم الموليبدينوم على نطاق واسع دوليًا وقد تم اعتماده تدريجيًا في الصين. يرتبط الموليبدينوم ارتباطًا قويًا بالحديد، كما أن حجم ذرات الألومنيوم ومعدل انتشارها صغيران. عندما يتم ترسيخه في الفولاذ المصبوب عالي المنجنيز مع إضافة الموليبدينوم، سيتم تقليل ترسيب الكربيدات، ولن يظهر التوزيع الشبيه بالشبكة على حدود الحبوب. يمكن للموليبدينوم أيضًا إبطاء معدل ترسيب الكربيدات الشبيهة بالإبرة في الفولاذ وخفض درجة حرارة الترسيب. كل هذا مفيد لتحسين اللدونة والقوة للفولاذ عالي المنغنيز في حالة الصب ويمكن أن يعوض بشكل فعال عن أوجه القصور الناتجة عن إضافة الكروم. لذلك، من المفيد جدًا إضافة الموليبدينوم إلى الفولاذ عالي المنغنيز مع إضافة الكروم.

بعد تصلب الماء، سوف يذوب الموليبدينوم في الأوستينيت، مما يؤخر تحلل الأوستينيت، ويمكن أيضًا ترسيبه عن طريق تقوية الترسيب لتعزيز ترسيب الكربيدات المشتتة في الأوستينيت، وبالتالي تحسين مقاومة التآكل للفولاذ عالي المنغنيز.

خاتمة

وأخيرا، قدمنا ​​تأثير العديد من عناصر صناعة السبائك الأخرى على البنية المجهرية وأداء الفولاذ عالي المنغنيز. الأول هو الفاناديوم، الذي له تأثير في تحسين البنية المجهرية للفولاذ عالي المنغنيز، وتحسين قوة الخضوع، والصلابة الأصلية، ومقاومة التآكل للفولاذ. الثاني هو التيتانيوم، والذي يمكنه إزالة البلورات العمودية في الفولاذ عالي المنغنيز وله تأثير جيد على تحسين مقاومة التآكل والخواص الميكانيكية للفولاذ. وأخيرًا، تتمتع العناصر الأرضية النادرة بوظيفة تنقية الفولاذ المصهور، وتقليل كمية وحجم الشوائب، وصقل هيكل الصب، وتقليل البلورات العمودية، وتحسين سيولة الفولاذ المصهور، وتقليل ميل التشقق البارد والتكسير الحراري للصلب، تحسين قدرة تصلب العمل للصلب، وتحسين أداء العملية للفولاذ عالي المنغنيز.

• سنة التأسيس
  --
• نوع العمل
  --
• البلد / المنطقة
  --
• الصناعة الرئيسية
  --
• المنتجات الرئيسية
  --
• الشخص الاعتباري
  --
• عدد الموظفي
  --
• قيمة الإخراج السنوي
  --
• سوق التصدير
  --
• تعاون العملاء
  --