เหล็กหล่อแข็งแช่เย็นเรียกอีกอย่างว่าเหล็กหล่อแข็งเย็น ใช้เหล็กหล่อสีเทายูเทคติกธรรมดาเพื่อทำความเย็นด้วยวิธีการทำความเย็นต่างๆ หลังจากการหลอม เพื่อให้ออสเทนไนต์ไม่มีเวลาที่จะเปลี่ยนเป็นกราไฟต์ตกตะกอนเพิร์ลไลต์ และก่อตัวเป็นเลย์ไซต์ ตัวเครื่องและซีเมนต์ (Fe_3C) พื้นผิวของชิ้นงานแช่เย็นต้องมีความแข็งสูงและทนทานต่อการสึกหรอสูง มักใช้การหล่อด้วยแม่พิมพ์โลหะเพื่อให้เย็นเร็วขึ้น และได้ชั้นสีขาวที่มีความลึกระดับหนึ่ง เพื่อให้การหล่อมีความแข็งและทนต่อการสึกหรอสูง แต่ยังมีความเหนียวที่ดีอีกด้วย
เหล็กหล่อแข็งแช่เย็นมีลักษณะแข็งและเปราะ และไม่ง่ายต่อการแปรรูป จึงมีขอบเขตการใช้งานจำกัด เมื่อเร็ว ๆ นี้ เพื่อที่จะประหยัดวัสดุโลหะผสมและตอบสนองความต้องการด้านความต้านทานการสึกหรอพิเศษของชิ้นส่วนเครื่องจักรกลบางส่วน โรงงานและเหมืองแร่ที่เกี่ยวข้องได้ทำการวิจัยเชิงทดลองมากมายเกี่ยวกับเหล็กหล่อเย็นเพื่อควบคุมองค์ประกอบทางเคมี โครงสร้างทางโลหะวิทยา ความลึกของสีขาว ความแข็งได้อย่างมีประสิทธิภาพ ฯลฯ ซึ่งมีความหมายอย่างมากต่อการรักษาเสถียรภาพของคุณภาพผลิตภัณฑ์ การปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของเหล็กหล่อแช่เย็น และเพิ่มอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์
อัตราการทำความเย็น องค์ประกอบทางเคมี ปัจจัยกระบวนการ ฯลฯ มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความลึกและความแข็งของชั้นสีขาวและรอยด่าง รวมถึงคุณภาพและความต้านทานการสึกหรอของการหล่อเหล็กหล่อ หากมีข้อกำหนดพิเศษ สามารถเพิ่มองค์ประกอบโลหะผสม เช่น โครเมียมและนิกเกิลเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพได้
◆อัตราการทำความเย็น
อัตราการเย็นตัวมีผลโดยตรงต่อโครงสร้างจุลภาคของเหล็กหล่อ เมื่อองค์ประกอบเดียวกันของเหล็กหลอมเหลวถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว จะได้โครงสร้างสีขาว เมื่อเย็นลงอย่างช้าๆ จะได้เนื้อสีเทา เมื่ออัตราการทำความเย็นอยู่ระหว่างทั้งสอง จะเกิดโครงสร้างรอยจุดที่มีทั้งซีเมนต์ไทต์และกราไฟท์อิสระ และเหล็กหล่อเย็นแข็งจะถูกสร้างขึ้นตามหลักการพื้นฐานนี้ โดยปกติแล้ว แม่พิมพ์โลหะจะใช้ควบคุมอัตราการเย็นตัว โดยสร้างโครงสร้างจุลภาคสีขาวบนพื้นผิวของการหล่อเมื่อสัมผัสกับแม่พิมพ์โลหะ จุดศูนย์กลางที่อยู่ห่างจากพื้นผิวสัมผัสทำให้เกิดปากสีเทา และมีบริเวณเปลี่ยนผ่านระหว่างปากสีขาวและปากสีเทา ซึ่งเรียกว่าเนื้อเยื่อที่มีรอยเจาะ ขนาดของโซนสีขาวจะกำหนดความต้านทานการสึกหรอของการหล่อ และยิ่งโซนสีขาวมีขนาดใหญ่ ความต้านทานการสึกหรอก็จะยิ่งสูงขึ้น อัตราส่วนของความลึกของพื้นที่ไป่โข่วต่อความลึกรวมของพื้นที่ไป่โข่วบวกพื้นที่มาโข่วเรียกว่าความลึกสัมพัทธ์ ความลึกสัมพัทธ์โดยทั่วไปคือ 0.25-0.45 ความลึกสัมพัทธ์ส่งผลต่อความแข็งแรงของเหล็กหล่อแช่เย็น ภายใต้เงื่อนไขเดียวกันของความลึกจุดขาว ยิ่งความลึกสัมพัทธ์มาก พื้นที่จุดด่างดำก็จะยิ่งน้อยลง และเหล็กหล่อแข็งเย็นที่สอดคล้องกันก็จะยิ่งมีความแข็งแรงสูงขึ้น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีพื้นที่ที่มีรอยด่างเล็กลงก็ยิ่งดีเท่านั้น
◆องค์ประกอบทางเคมี
ผลกระทบขององค์ประกอบอัลลอยด์ต่อความลึกของชั้นสีขาวในเหล็กหล่อส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอิทธิพลที่มีต่อการสร้างกราฟ องค์ประกอบใดๆ ที่ส่งเสริมการสร้างกราฟจะลดความลึกของกระบวนการฟอกสีฟัน องค์ประกอบใดก็ตามที่เป็นอุปสรรคต่อการสร้างกราฟจะเพิ่มความลึกของการเคลือบ
ผลกระทบขององค์ประกอบต่าง ๆ ต่อความหนาของชั้นป่านก็แตกต่างกันเช่นกัน เทลลูเรียม คาร์บอน ซัลเฟอร์ และฟอสฟอรัสจะลดความหนาของชั้นป่าน ในขณะที่โครเมียม อลูมิเนียม แมงกานีส โมลิบดีนัม และวาเนเดียมจะเพิ่มความหนาของชั้นป่าน เนื่องจากการทำงานที่แตกต่างกันของแต่ละองค์ประกอบ องค์ประกอบที่สามารถเพิ่มความลึกของชั้นสีขาวอาจไม่จำเป็นต้องเพิ่มความแข็งของชั้นสีขาวเสมอไป
การเพิ่มขึ้นของความแข็งของชั้นสีขาวที่เกิดจากองค์ประกอบต่างๆ นั้นมีสาเหตุหลายประการ เช่น การเพิ่มขึ้นของปริมาณคาร์ไบด์ในคาร์บอน ฟอสฟอรัสอาศัยการก่อตัวของฟอสฟอรัสยูเทคติก นิกเกิล แมงกานีส โครเมียม ฯลฯ ได้รับการขัดเกลาเนื่องจากมีโครงสร้างจุลภาค เพิ่มการกระจายตัวของเพิร์ลไลต์ในเหล็กหล่อสีขาว และสร้างโครงสร้างมาร์เทนไซต์คาร์ไบด์ที่มีความแข็งสูง วาเนเดียมก่อให้เกิดคาร์ไบด์พิเศษ ซิลิคอนและอลูมิเนียมเกิดจากการเสริมความแข็งแกร่งของเมทริกซ์ ในการผลิต การควบคุมความลึกของชั้นสีขาวอาศัยซิลิคอนและเทลลูเรียมเป็นหลักในการปรับ ในขณะที่การควบคุมความแข็งของชั้นสีขาวอาศัยคาร์บอนและอัลลอยด์ ตั้งแต่ปี 1970 เป็นต้นมา ข้อกำหนดสำหรับคุณสมบัติทางกลของลูกกลิ้งรีดมีความต้องการสูงมากขึ้น นอกจากความแข็งของพื้นผิวแล้ว ยังจำเป็นต้องมีความแข็งแรงของแกนกลางและความเหนียวที่เพียงพออีกด้วย ประเทศจีนได้นำลูกกลิ้งเหล็กดัดเย็นมาใช้อย่างกว้างขวาง ในขณะที่เหล็กหล่อแข็งนิกเกิลและลูกกลิ้งเหล็กหล่อโครเมียมสูงในระดับสากล ได้นำไปสู่การพัฒนาใหม่ในการผลิตการหล่อเหล็กหล่อเย็น
◆ปัจจัยกระบวนการ
ส่วนใหญ่รวมถึงอุณหภูมิของเหล็กหลอมเหลว เวลาที่ร้อนเกินไป อุณหภูมิในการเท การบำบัดด้วยการฉีดวัคซีน และสภาพของวัสดุเตาหลอม การเพิ่มระดับความร้อนยวดยิ่งของเหล็กหลอมเหลวและการเพิ่มเวลาความร้อนยวดยิ่งจะลดแกนการตกผลึก ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความลึกของจุดสีขาว การบำบัดด้วยการฉีดวัคซีนจะเพิ่มแกนกราไฟท์และลดความลึกของการฟอกสีฟัน การลดอุณหภูมิการรินจะช่วยลดความลึกของปากขาว การเติมเหล็กขาวลงในวัสดุเตาหลอมหรือการเติมเศษเหล็กจะช่วยเพิ่มความลึกของเหล็กสีขาว เพื่อให้ได้ความลึกของจุดขาวตามที่กำหนด จะต้องควบคุมปริมาณคาร์บอนเทียบเท่าของเหล็กหลอมเหลวก่อน เมื่อเทียบเท่าคาร์บอนคือ 4.25% ถึง 4.35% จะได้ความลึกของจุดสีขาว 5-9 มม. อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับเหล็กหลอมที่จะระบายออกจากเตาคือ 1370~1390 องศา บางครั้งปริมาณคาร์บอนที่เทียบเท่ากับเหล็กหลอมเหลวก็มีความเหมาะสม แต่หากอุณหภูมิของเหล็กหลอมเหลวสูงหรือต่ำเกินไป ก็อาจทำให้ความลึกของการหล่อมีขนาดใหญ่เกินไปหรือเล็กเกินไปได้ เพื่อควบคุมความลึกของปากสีขาวได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเพิ่มความแข็งแรงของปากสีเทา จึงสามารถดำเนินการฉีดวัคซีนก่อนเตาแบบลูกสูบออกได้
เหล็กหล่อแข็งแช่เย็น ที่นิยมใช้เป็นลูกกลิ้ง ล้อรถไฟ ชิ้นส่วนเครื่องบดล้อถนน ฯลฯ สิ่งที่เรากำลังทำอยู่ตอนนี้คือลูกสูบและลูกกลิ้ง
สอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมติดต่อเทรซี่ได้ที่ sxwelong@welongpost.com.
