Hoe de microstructuur van warmtebestendig stalen frame-gietstukken te optimaliseren via warmtebehandelingsproces?

Het optimaliseren van de microstructuur van Warmte-resistente stalen frame gietstukken Het verbeteren van hun kruipweerstand en oxidatieweerstand is een van de kerndoelen van warmtebehandelingsproces. Hierna volgen de specifieke methoden en principes om dit doel te bereiken door middel van warmtebehandelingsproces:

Warmteweerstandstalen gietbladen gietstukken

1. Oplossingsbehandeling
Oplossingsbehandeling is een proces waarbij de legering tot een hoge temperatuur wordt verwarmd en gedurende een bepaalde periode wordt gehandhaafd om de legeringselementen in de matrix volledig op te lossen, en vervolgens snel afgekoeld om een ​​oververzadigde vaste oplossing te verkrijgen.
Functie:
Verfijn de korrels en verbeter de sterkte en taaiheid van het materiaal.
Elimineer restspanning in het gieten en verminder het risico op thermische scheuren.
Zorg voor een uniforme organisatorische basis voor de daaropvolgende veroudering.
Procesparameters:
De verwarmingstemperatuur ligt meestal tussen 1000 ℃ en 1150 ℃ en de specifieke temperatuur is afhankelijk van de samenstelling van het warmtebestendige staal.
De houdtijd wordt bepaald op basis van de grootte en vorm van het gieten, meestal 1 tot 4 uur.
De koelmethode maakt meestal gebruik van waterkoeling of luchtkoeling, en waterkoeling kan fijnere korrels verkrijgen.

2. Neerslagharden
De verouderingsbehandeling is om de legering te verwarmen die een vaste oplossingsbehandeling heeft ondergaan tot een lagere temperatuur en deze gedurende een bepaalde periode heeft bewaard, zodat de legeringselementen neerslaan om een ​​verspreide fase te vormen, waardoor de sterkte en hardheid van het materiaal wordt verbeterd.
Functie:
Door gedispergeerde fasen (zoals carbiden, nitriden of intermetallische verbindingen) neer te slaan, wordt de dislocatiebeweging gehinderd en wordt de kruipweerstand verbeterd.
Stabiliseer graangrenzen en verlaging de oxidatiesnelheid van hoge temperatuur.
Procesparameters:
De verouderingstemperatuur is meestal 550 ℃ ~ 750 ℃ ​​en de specifieke temperatuur is afhankelijk van de samenstelling van de legering en het type neergeslagen fase.
De houdtijd is over het algemeen 2 ~ 10 uur en de specifieke tijd moet worden bepaald door experiment.
De koelmethode is meestal luchtkoeling of ovenkoeling.

3. Hoge temperatuur temperen
Hoge temperatuur temperen is om het gieten tot een hogere temperatuur te verwarmen en het gedurende een bepaalde periode te houden om de taaiheid te verbeteren en de weerstand van het materiaal te scheuren met behoud van een bepaalde sterkte.
Functie:
Verminder de blusspanning en verbetering van de taaiheid van het materiaal.
Door een stabiele tweede fase neer te slaan, worden de hoge temperatuursterkte en oxidatieresistentie van het materiaal verbeterd.
Procesparameters:
De temperatuurtemperatuur ligt meestal tussen 600 ℃ en 700 ℃.
De houdtijd wordt bepaald op basis van de grootte en vorm van het gieten, over het algemeen 2 tot 6 uur.
De koelmethode is luchtkoeling of ovenkoeling.

4. Oppervlaktebehandeling en coatingtechnologie
Naast de optimalisatie van de interne microstructuur, kan oppervlaktebehandeling en coatingtechnologie ook de oxidatieweerstand van hittebestendige stalen frame-gietstukken aanzienlijk verbeteren.
Oxidefilmbehandeling:
Door de oxidatieomstandigheden (zoals temperatuur en atmosfeer) te regelen, wordt een dichte oxidefilm (zoals al₂o₃ of cr₂o₃) gevormd op het oppervlak van het giet om verdere oxidatie te voorkomen.
Coatingtechnologie:
Breng een oxidatiebesistende coating op hoge temperatuur aan (zoals McRaly Coating, waarbij M Ni, Co of Fe is).
De coating kan worden bereid door processen zoals fysieke dampafzetting (PVD) of chemische dampafzetting (CVD), die de oxidatieresistentie van het gieten aanzienlijk verbetert.

5. Simulatie en optimalisatie
In praktische toepassingen kunnen de parameters voor warmtebehandelingsproces worden geoptimaliseerd om de uniformiteit van de microstructuur en de stabiliteit van de prestaties te waarborgen door simulatiesoftware (zoals eindige elementenanalyse) en experimentele verificatie te combineren.
Simulatie -analyse:
Gebruik warmtebehandelingssimulatiesoftware om de microstructuurwijzigingen onder verschillende procesparameters te voorspellen.
Optimaliseer de verwarmings- en koelcurven om de ideale organisatie en prestaties te verkrijgen.
Experimentele verificatie:
Controleer de simulatieresultaten via metallografische analyse, mechanische eigenschappentest en anti-oxidatieprestatietest.
Pas de parameters voor warmtebehandelingsproces aan op experimentele feedback.

6. Voorzorgsmaatregelen in praktische toepassingen
Samenstellingsregeling: de samenstelling van warmtebestendig staal is cruciaal voor het warmtebehandelingseffect en het gehalte aan legeringselementen moet strikt worden gecontroleerd.
Processtabiliteit: het warmtebehandelingsproces moet stabiel zijn om temperatuurschommelingen en onvoldoende houdtijd te voorkomen.
Kwaliteitsinspectie: voer regelmatig microstructuurinspectie uit (zoals metallografische analyse) en prestatietests (zoals trekstest, kruiptest) om het warmtebehandelingseffect te waarborgen.