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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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  • TA的每日心情
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    13 小时前
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    [LV.8]以坛为家I

    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
    6 K4 \3 c( U) c0 A- a2 g$ {
    " [1 _$ M4 R$ X5 a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!
    ) P/ B8 z- w" k* \+ v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!
    / q, C5 E+ _+ Q: a5 ]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。
    ! F4 t5 @0 a; ?9 Y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.8]以坛为家I

     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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    2025-4-24 16:14
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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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    2025-3-18 17:50
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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.8]以坛为家I

     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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    2022-10-23 04:26
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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.8]以坛为家I

     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 09:450 T6 f8 Q  F$ P" c
    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 ...

    - P" ]# k& @0 g6 ~1 _1 f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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    开心
    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:% ?) k  ~: z, g
    一、优化铸造工艺设计
    / w( N5 k$ ~1 |' e; U合理设置浇注系统:
    + Z+ H/ ^2 |) t7 ]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。/ `$ x. I/ F/ K, B. Q! t) P; `
    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。* _. B# E8 @6 P% o, r8 {# O" C- p
    放置冷铁:5 Y" a( S- T/ }3 U% A; B) @5 h
    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。; Q# b8 S4 p4 X
    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。
    1 i8 m! s1 \% j1 ?, k) c二、控制浇注温度" g6 i1 u8 u) _' O
    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。, H. ?9 C+ }: ]6 L! ]
    严格监测和控制浇注温度的稳定性,避免温度波动过大。% u8 B0 R& j6 H6 }' X
    三、添加细化剂或变质剂
    * e# J1 r8 Z6 V8 I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。2 m. J6 j( q5 E% s/ a0 d
    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。
    7 J" ?" L3 b( T) o. ^" v; I" F四、热处理工艺优化
    % y  W3 W; ]' z7 R- [* ?2 r% ~) i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。
    5 x6 |6 L+ G0 g8 I; G( J/ Z+ f1 S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。4 l) c3 J, l2 ?+ y4 C- L0 F" D& g- T. [. M
    五、加强生产过程控制# D1 g% [2 b. j6 D
    严格控制原材料的质量,确保高锰钢的化学成分稳定。1 c2 A' o4 H3 _! N& R6 s
    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。
    : V: l& d# v% u5 E2 `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.8]以坛为家I

     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! q$ I$ O2 Y$ D6 v
    可以从以下几个方面入手:
    3 v( A+ V) `* R一、优化铸造工艺设计  v3 Z7 C3 W" l8 ^4 M1 z( G
    合理设置浇注系统:

    & {5 U5 S: \/ o3 \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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    无聊
    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。
    " _2 B, i+ g7 Q( p& `加快上表面的冷却用强风带状热量看看
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    [LV.8]以坛为家I

     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
    : s( \( g6 s  w( [6 o8 o5 |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 ...

    4 k4 h+ P# ]( W( m7 F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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    2018-11-19 21:56
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    发表于 2024-10-3 21:40:14 | 显示全部楼层
    hlizhong 发表于 2024-10-3 18:48
    % L! I9 _) M3 |/ ]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 ...

    ) O* j2 o1 k  M7 l0 `$ N7 }1 _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.8]以坛为家I

     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。
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    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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    [LV.8]以坛为家I

     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" d8 X+ J% B  S% k# B- u
    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
    . I, P) Y+ e: [7 f
    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;
    * [1 o* i* e' z5 r3 c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。
    ' c, ?7 ?. j1 S3 [$ |: ^
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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 08:21
    0 b6 y; h9 l5 g/ O% w9 j7 e: f9 W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;: C+ y0 @5 i1 k. z! `
    因为在实际生产中 ...
    5 |% d5 t3 @! T
    那倒不见得,在动锥上见过,不大的动锥
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