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[交流] 厚大高锰钢铸件如何避免柱状晶组织??

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    7 小时前
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    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2024-8-13 19:59:43 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    本帖最后由 hlizhong 于 2024-8-18 08:09 编辑 5 q; h2 _* E; y3 X; f6 o- J/ Z: ]
    5 a9 O: p/ ~7 |$ o
    前不久生产1件高锰钢反击板,重量不到4.5吨,由于产品变形校正时被压裂导致产品报废;企业损失了几万元!5 Y1 v. \4 G( Q; F# j
    产品完全压断开后,发现整个断面中间出现了大范围典型的柱状晶!
    ; Z$ K. \  ?8 ?% x% @这件产品最大厚度300mm, 造型时在最厚大的面底部铺了约300kg隔砂冷铁!浇注温度1412度。
    5 h" h# I# l0 q( s. U5 U" ~0 M- x我的问题如标题:如何避免/减轻厚大高锰钢铸件柱状晶组织??请大神们从各方面讨论下,发表高见!!

    厚大高锰钢典型柱状晶

    厚大高锰钢典型柱状晶
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    [LV.9]以坛为家II

     楼主| 发表于 2024-8-15 14:18:23 | 显示全部楼层
    浇注温度和本体样 化学成分

    浇注温度

    浇注温度

    本体样化学成分

    本体样化学成分
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    [LV.7]常住居民III

    发表于 2024-8-24 09:04:35 | 显示全部楼层
    是不是冷铁厚度不够导致的。冷铁效果不够。
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2024-8-24 21:20:04 | 显示全部楼层
    做什么产品?V183011626
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    [LV.9]以坛为家II

     楼主| 发表于 2024-8-25 14:34:59 | 显示全部楼层
    重型废钢破碎机的反击板;
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    2025-9-2 08:07
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    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2024-8-26 09:45:07 | 显示全部楼层
    这么厚大的铸件温度高了,看起来铁水发白,还有就是减少回炉料的用量,等等
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    [LV.9]以坛为家II

     楼主| 发表于 2024-8-27 09:17:11 | 显示全部楼层
    铸造小虎 发表于 2024-8-26 09:458 a# h: F  c3 l+ A# h6 }  R0 e& d
    这么厚大的铸件温度高了,看起来铁水发白,还有就是减少回炉料的用量,等等 ...

    . C7 g: q' i( k7 c' R* p的确这件浇注温度略高。当时用是7吨的漏包,以我们的经验,这件产品是可以控制在1405度左右浇注的。
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    2024-9-5 15:39
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2024-9-3 10:42:18 | 显示全部楼层
    可以从以下几个方面入手:
    ' C8 O1 Z1 A. W" k9 i0 e+ [6 U3 \一、优化铸造工艺设计
    5 w, b$ K4 p, C& o合理设置浇注系统:1 Q- m" m; X! z. P
    采用底注式或阶梯式浇注系统,使金属液平稳地充填铸型,减少紊流和局部过热,从而降低柱状晶形成的倾向。# d* f& E6 M) F5 d) G
    控制浇注速度,避免过快的浇注速度导致金属液对铸型的冲击过大,产生局部过热。
    ( [$ v; D4 }" |放置冷铁:: z+ C4 Q$ s0 A* L
    调整冷铁的位置、数量和尺寸。在厚大部位合理布置冷铁可以加快冷却速度,细化晶粒。但要注意冷铁的激冷作用不能过强,以免产生过大的应力导致铸件开裂。可以考虑增加冷铁的数量,分散布置,以实现更均匀的冷却。
    - _, Z# @3 Z2 W; J1 L对于已经出现问题的案例,可以尝试在厚大面的不同位置增加冷铁,或者调整冷铁与铸件的接触面积,以优化冷却效果。; F" F% w6 A) p6 Y: ]. @: ^
    二、控制浇注温度
    ' x: H6 D6 f4 r. N/ E7 C7 f. W" }- |. q适当降低浇注温度:浇注温度过高会促进柱状晶的生长。对于高锰钢铸件,可根据具体情况将浇注温度控制在合理范围内,如在保证流动性的前提下,适当降低至 1380 - 1400°C 左右。
    ' V6 W+ x/ n! k; Y严格监测和控制浇注温度的稳定性,避免温度波动过大。( n, V7 a  [% L% L% `% |9 ~" p
    三、添加细化剂或变质剂
      c  P4 @9 W0 N" \# g5 _研究并选择适合高锰钢的细化剂或变质剂,如稀土元素、钛、硼等。这些元素可以促进等轴晶的形成,抑制柱状晶的生长。
    % L5 L2 X$ I: X9 w9 }1 h3 [; ~确定合适的添加量和添加方式,通过试验验证其效果,以达到细化晶粒的目的。5 C! |4 m4 @# x0 w9 b
    四、热处理工艺优化1 v% q# s$ q2 e0 Y" S1 e+ a* Q+ A
    对于已经生产出的铸件,可以考虑采用适当的热处理方法来改善组织。例如,正火处理可以细化晶粒,消除柱状晶组织。) Z3 f* F7 D; {5 X3 A. L
    制定合理的热处理工艺参数,包括加热温度、保温时间和冷却速度等,以确保热处理效果。
    & v5 q0 p* n! C& x- t6 r! ~% l8 U五、加强生产过程控制
    8 H' d+ o" i/ v严格控制原材料的质量,确保高锰钢的化学成分稳定。2 o  r  P+ L, W8 m7 f( G9 ]% M/ P9 r# \
    提高造型和制芯工艺的精度,保证铸型的紧实度均匀,避免出现局部疏松或过紧的情况,影响冷却速度的均匀性。
    ( B; ?$ \, w/ ]8 }7 u加强对生产过程中的温度监测和控制,及时调整工艺参数,确保铸件在合适的温度条件下凝固。
  • TA的每日心情
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    [LV.9]以坛为家II

     楼主| 发表于 2024-9-5 17:37:59 | 显示全部楼层
    wxh_wf 发表于 2024-9-3 10:42
    ) P4 t' Q( b& r) h6 ]- ~可以从以下几个方面入手:
    4 I; D: U2 D* b& v+ m一、优化铸造工艺设计
    0 Z5 N  E' j) d合理设置浇注系统:

    + m6 v' j6 M. A2 @1 N, {/ S, y% ^/ n1 Z文中提到加钛元素,我本人对此认知甚少。可以详细说说吗?
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    2018-11-19 21:56
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    [LV.7]常住居民III

    发表于 2024-10-3 17:09:24 | 显示全部楼层
    你这是有点奇怪,理论上这成分液相线1390了。从断面看,柱状主要在上表面,看浇注完的图片,上表面由于冒口关系,加的砂子比较多。
    9 O& T+ W' ^9 l" U) e6 S加快上表面的冷却用强风带状热量看看
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    [LV.9]以坛为家II

     楼主| 发表于 2024-10-3 18:48:56 | 显示全部楼层
    fbi-2008 发表于 2024-10-3 17:09: z% M: [# d  E9 o
    你这是有点奇怪,理论上这成分液相线1390了。从断面看,柱状主要在上表面,看浇注完的图片,上表面由于冒口 ...
    # H$ ?& J- O3 `; \- G
    高锰钢的浇注温度如果用漏底包,是可以控其液相线温度+20度左右起浇; 如果用摇包,可以更低,只是钢液挂包的比例较大;
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    [LV.7]常住居民III

    发表于 2024-10-3 21:40:14 | 显示全部楼层
    hlizhong 发表于 2024-10-3 18:48
    8 ~) W9 h: w& f" L( E+ F$ a高锰钢的浇注温度如果用漏底包,是可以控其液相线温度+20度左右起浇; 如果用摇包,可以更低,只是钢液挂 ...

      I3 W( ]% l4 l' D7 p温度低了不光挂包的事。表面的皱皮缺陷,浇注系统不合理的话卷气夹杂也会严重。
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    [LV.9]以坛为家II

     楼主| 发表于 2024-10-4 08:36:55 | 显示全部楼层
    浇注温度低是会造成表面皱皮,气孔夹杂较严重!我想表达的观点是:较低的浇注温度有利于获得细的晶粒度,抑制粗大的柱状晶生长!层主建议上箱表面用强风冷,加快凝固速度;我觉得个好意见,可以想办法试试。
  • TA的每日心情
    无聊
    2018-11-19 21:56
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    [LV.7]常住居民III

    发表于 2024-10-11 20:34:13 | 显示全部楼层
    这种情况前几天和一些工厂交流,厚件上经常会出现,确实是奇怪
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     楼主| 发表于 2024-10-13 08:21:13 | 显示全部楼层
    fbi-2008 发表于 2024-10-11 20:34
    ' ~5 |+ G( J* {4 t1 A4 G! q& h这种情况前几天和一些工厂交流,厚件上经常会出现,确实是奇怪

    - }; f# V7 O, ~9 _7 h- r& h" h它生成柱状晶的机理不是很清楚,但我认为肯定与截面厚度大,工件凝固时间较长有关系;* P3 b$ F+ c+ U0 n
    因为在实际生产中,薄壁件与厚壁件都有因裂纹缺陷导致工件失效,但这种柱状晶只在厚壁件的断口上出现。
    , D, p2 J( D" y' V. K  l. E) c3 W
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    2018-11-19 21:56
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    [LV.7]常住居民III

    发表于 2024-10-20 15:50:18 | 显示全部楼层
    hlizhong 发表于 2024-10-13 08:211 Y, _- x, H$ X4 |. O3 B4 G
    它生成柱状晶的机理不是很清楚,但我认为肯定与截面厚度大,工件凝固时间较长有关系;6 b: ~" v/ T# O% s2 ~- J
    因为在实际生产中 ...

    % E4 n" S/ e; u; q8 E" [那倒不见得,在动锥上见过,不大的动锥
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