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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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    1 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
    / ^. v7 V% ~& s% j7 v* c) J, D4 G5 v( z! a, p. P/ V
    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!( Y$ [6 w: r  [, G
    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!: x. S: K, X* Y6 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。# D; l$ p1 f0 a7 ?, d
    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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    奋斗
    2025-2-10 08:46
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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 09:45, T, g- w' L* A; X  V' v2 H& _$ z
    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 ...
    $ m6 }" y4 n5 h, 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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    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:3 @8 P/ ~9 i1 e
    一、优化铸造工艺设计
    $ g& J# [( d# k& G8 m合理设置浇注系统:
    ' `/ A1 u# |, S% L/ C, }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。
    5 q- j: E  @( x, b5 R0 S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。5 u, a. j: v! {9 Z; J3 f+ x/ Z3 i
    放置冷铁:
    : n) }# X9 f4 P& V3 |- ^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。7 v# M/ S! j5 y
    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。
    4 x" h9 u( z) _  n, X% F二、控制浇注温度* d( f+ o: |  e
    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。" L; n, j# _' O$ @
    严格监测和控制浇注温度的稳定性,避免温度波动过大。) g7 u" C& N/ F/ G2 K: e& l
    三、添加细化剂或变质剂
    ; o* A/ |* k/ _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。
    3 b9 E7 A: ]" }! L" @, Z  }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。1 Y) a! c, w9 F1 j
    四、热处理工艺优化
    1 U5 ~7 w& s" x0 {8 o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。! Z$ N( J2 ]2 O, Y: l- B, X" w
    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。# w/ [; X& M% l. {. r9 {; @
    五、加强生产过程控制
    " e+ b; w# N' q3 c/ i: T严格控制原材料的质量,确保高锰钢的化学成分稳定。
    , c8 C' b1 e# y3 ]4 [& u' T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。" P! H+ X/ r( i# B
    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。
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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 10:422 ]) m7 m* ]1 o( J* R1 {
    可以从以下几个方面入手:
    $ ?& \: U" ]6 ^一、优化铸造工艺设计8 _1 v9 M" c3 `2 P3 ]5 d
    合理设置浇注系统:
    & U& v" ~# R! ]1 N. G
    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。7 N! I6 j3 i/ U. e
    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
    ) l8 P/ [: |# X2 c: W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 ...

    - |: c& m! X* K1 i# B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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    发表于 2024-10-3 21:40:14 | 显示全部楼层
    hlizhong 发表于 2024-10-3 18:48
    9 U, X; e& j1 F: g; o$ V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 ...
    " D# _( z2 Y3 o3 ^0 i
    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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    奋斗
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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; _4 I: W1 P* Y* Z
    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
    7 z) R: n0 t- d; [0 m
    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 e8 ^( F9 ?5 H: D) U
    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。& y- J* L9 l! y- m0 u2 x7 j- G; }% X
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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* _$ O: b8 c3 R3 J0 |, P
    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;2 s3 L. N9 Q3 ~6 D' R9 V5 h+ O* u( E
    因为在实际生产中 ...
    # Y& K5 M: [3 ]: D/ {
    那倒不见得,在动锥上见过,不大的动锥
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