中程度のマンガン延性鉄の鋳造プロセスの概要

中程度のマンガン延性鉄の化学組成制御には、各主要な要素を制御するための次の重要なポイントが含まれています。

炭素（C）含有量の範囲は、一般に3.0％から3.8％の間で制御されます。制御の目的と影響：炭素含有量を増やすと、鋳鉄の流動性とグラファイト化能力が向上し、グラファイトボールの形成を促進し、硬度と耐摩耗性が向上します。ただし、過剰な炭素含有量により、グラファイトが鋳物の機械的特性を浮かせて減少させる可能性があります。炭素含有量が低すぎると、白い鋳造構造を生成するのは簡単で、鋳造が脆くなります。

シリコン（SI）含有量の範囲は通常、3.0％から4.5％です。制御の目的と衝撃：シリコンは、グラファイトボールを改良し、鋳鉄の強度と靭性を改善できる強力なグラファイト化要素です。中程度のシリコン含有量は、白い鋳造の傾向を減らすことができますが、過度のシリコン含有量は靭性を低下させ、鋳物の脆性を高める可能性があります。

マンガン（MN）含有量の範囲：マンガンの含有量は比較的高く、一般的に5％から9％です。制御の目的と影響：マンガンは、鋳鉄の強度、硬度、耐摩耗性を改善し、オーステナイト構造を安定させ、硬化性を高めることができます。ただし、過度のマンガン含有量は、構造内の炭化物の存在につながり、靭性を減らし、鋳物の亀裂感度を高めることができます。

リン（P）および硫黄（S）含有量の範囲：リン含有量は可能な限り低く、一般に0.05％未満から0.1％を制御する必要があります。硫黄含有量は通常、0.02％未満から0.03％未満に制御されます。制御の目的と衝撃：リンは鋳鉄の冷たい脆性を高め、靭性と衝撃性能を低下させます。硫黄は、硫化物のマンガン包有物をマンガンに容易に形成し、鋳鉄の機械的特性を減らし、熱い亀裂の傾向を高めます。

希土類元素（RE）とマグネシウム（MG）の含有量の範囲：希土類元素の含有量は一般に0.02％から0.05％であり、マグネシウムの含有量は0.03％から0.06％です。制御の目的と影響：希土類元素とマグネシウムは、グラファイトを球状化し、鋳鉄の機械的特性を改善できる球状化処理における重要な要素です。ただし、過剰または不十分なコンテンツは、球状化効果に影響を与える可能性があり、グラファイトボールの不規則な形態または球状化速度の低下につながります。

中程度のマンガン延性鉄の金属構造

グラファイトの形態 - 良好な球状化：球状化処理後、グラファイトはマトリックスの球形に均一に分布しています。これは、中程度のマンガン延性皮肉の典型的な特徴です。良好な球状化を伴うグラファイトは、ストレス集中を効果的に減らし、材料の靭性と機械的特性を改善することができます。グラファイトのサイズ：グラファイト球のサイズは通常、比較的均一で、通常は20〜80μmです。より小さなグラファイト球体は、マトリックスでより均等に分布し、構造を改良し、強度と靭性を改善できます。

マトリックス組織 -

マルテンサイト：AS鋳造状態では、中程度のマンガン延性鉄には、マトリックス構造に一定量のマルテンサイトが含まれていることがよくあります。マルテンサイトには、硬度と高強度の特性があり、鋳物の耐摩耗性と圧縮強度を改善できます。その含有量は一般に20％から50％であり、マルテンサイトの含有量は化学組成と熱処理プロセスを調整することで制御できます。

オーステナイト：オーステナイトは、通常は30％から60％の中程度のマンガン延性鉄の特定の割合を占めています。オーステナイトは良好な靭性と可塑性を持ち、衝撃エネルギーを吸収し、鋳物の耐衝撃性を改善できます。

炭化物：炭化物、合金炭化物などのマトリックス構造にも炭化物がある場合があります。炭化物は硬度が高く、マトリックス内の小さな粒子またはブロックに分布しており、鋳物の耐摩耗性を大幅に改善できます。ただし、過度の炭化物含有量はマトリックスの靭性を減らすことができ、その含有量は一般に5％から15％の間で制御されます。

組織の均一性 - 中程度のマンガン延性鉄の理想的な金属構造は、グラファイトボールの分布、マトリックス構造の種類と割合を鋳造中に比較的一貫している必要があります。不均一な組織は、鋳造のパフォーマンスに変動を引き起こし、信頼性とサービス生活を減らすことができます。

中程度のマンガン延性鉄の金属構造にどのような要因が影響しますか

化学組成 -

炭素含有量：炭素含有量が増加すると、グラファイト化が促進され、グラファイト球の数とサイズが増加します。しかし、炭素含有量が高すぎる場合、グラファイトの浮遊現象が発生する可能性があります。炭素含有量が低すぎる場合、金属製の構造の形態に影響を与える白い鋳造構造を生成するのは簡単です。

マンガンの含有量：マンガンは、中程度のマンガン結節鋳鉄の主要な合金要素です。マンガンの含有量を増やすと、オーステナイトの安定性が向上し、マルテンサイトの形成が促進され、硬度が向上し、耐摩耗性が向上しますが、高すぎると炭化物の増加と靭性の減少につながる可能性があります。

シリコンの含有量：シリコンはグラファイト化要素であり、適切な量のシリコンはグラファイトボールを改良し、白い斑点の傾向を減らすことができます。しかし、シリコンの含有量が高すぎると、マトリックス内のパーライトコンテンツが増加し、靭性が低下します。

希土類元素とマグネシウム含有量：希土類元素とマグネシウムは、球状化処理における重要な要素であり、その含有量はグラファイト紡績効果に影響します。コンテンツが適切な場合、グラファイトの紡績化は良好です。不十分なコンテンツと不完全な紡績;過度のコンテンツは、鋳造欠陥をもたらす可能性があります。

融解プロセス

融解装置：溶融装置が異なると、溶融鉄の温度と組成の均一性が異なります。電気炉の融解における正確な温度制御と良好な組成の均一性は、良好な金属構造を得るのに有益です。爆風炉内の融解プロセスには、炉電荷比と融解パラメーターの厳密な制御が必要です。紡績および接種治療：球状化および接種剤の種類、量、および治療方法は、金属構造に大きな影響を及ぼします。適切な球状化剤と接種剤は、良好なグラファイト球状化、細かいグラファイト紡ぎ球体化を確保し、マトリックス構造を改善することができます。

鋳造材料の冷却速度：異なる鋳造材料は、熱伝導率が異なります。たとえば、金属型には熱伝導率と冷却速度が高速で、鋳物に白またはマルテンサイト構造を簡単に形成できます。砂型には、熱伝導率と冷却速度が遅く、グラフィット化を助長し、比較的安定したパリットまたはフェライトマトリックス構造を取得できます。キャスティングの壁の厚さ：冷却速度は、キャスティングの壁の厚さによって異なります。薄い壁のある領域はすぐに涼しく、白またはマルテンサイトの構造を形成する傾向があります。厚い壁での冷却は遅く、グラフィット化は十分であり、マトリックス構造はパリットまたはフェライトに向かってより傾いている可能性があります。熱処理プロセス、温度と時間の消光：温度と時間の消光は、オーステナイトのマルテンサイトへの変換に影響します。過度の消光温度または時間は、マルテンサイトを炭酸に引き起こし、靭性を低下させる可能性があります。不十分な消光温度または時間は、マルテンサイトの変換が不完全になる可能性があり、硬度と耐摩耗性に影響します。温度と時間：焼き戻しは、クエンチングストレスを排除し、構造を安定させ、硬度と靭性を調整することができます。高温温度と長い時間は、マルテンサイトの分解を引き起こし、硬度を低下させ、靭性を改善します。