C'est devenu une tendance de remplacer le four à fréquence industrielle et le cubilot par un four de fusion à induction à fréquence intermédiaire, et cela a ouvert une nouvelle voie pour l'industrie automobile pour produire des pièces moulées de haute qualité. Est l'une des pièces de base de la coque de boîte de vitesses automobile, c'est le cadre de l'engrenage à plusieurs étages, non seulement pour le roulement, mais également pour résister lorsque de nombreux boulons à haute résistance sont serrés, une grande contrainte de compression locale, causée par la coulée elle-même doit avoir une haute pression résistance et résistance à la corrosion, de sorte que le moulage ne doit pas présenter d'ostéoporose, de grains grossiers et d'autres défauts, afin d'éviter l'effet de lubrification et de refroidissement des fuites d'huile. Traditionnellement, les pièces moulées HT150 ou HT200 sont utilisées comme matériaux de coque, et la qualité de la pièce moulée ne peut pas répondre aux exigences de l'industrie automobile pour améliorer continuellement la qualité globale. Cela nécessite l'ajout de traces de Cr, Mo, Cu et d'autres éléments d'alliage pour obtenir la haute résistance à base de matrice de perlite adaptée à l'utilisation de la coque performante. Afin de produire des pièces de base automobiles en fonte de haute résistance et de haute qualité, il est inévitable d'utiliser un four à induction à fréquence intermédiaire lors de la coulée. Dans cet article, le contrôle qualité avant le four est exploré dans la pratique de l'utilisation d'un four à fréquence moyenne pour fabriquer un moulage de boîte de vitesses automobile en fonte à haute résistance.
1. Conception de la composition de la fonte grise en alliage à haute résistance
Le matériau du boîtier de transmission est HT250, dureté <200HBW, nécessitant une coupe libre, un test de pression d'huile sans fuite, l'ajout de traces de composants d'alliage multiples en fonte, sélectionnez des paramètres de processus raisonnables, de sorte que la pièce coulée ait une certaine composition chimique et une certaine vitesse de refroidissement, pour obtenir la structure métallographique et les propriétés mécaniques idéales. Pour assurer les propriétés mécaniques, la structure de la matrice et la morphologie du graphite doivent être bien contrôlées
Dans la conception de la fonte faiblement alliée à haute résistance, l'effet de l'équivalent fer-carbone liquide et de la vitesse de refroidissement doit être pris en compte en premier. Équivalent à haute teneur en carbone, vitesse de refroidissement lente à la paroi épaisse de la coulée, grain grossier et structure lâche à la paroi épaisse de la coulée et fuite dans le test de pression d'huile. Si l'équivalent carbone est trop faible, des points durs ou des zones dures locales se forment facilement au niveau de la paroi mince de la pièce moulée, ce qui entraîne de mauvaises performances de coupe. En contrôlant l'équivalent carbone à 3.95% ~ 4.05%, les propriétés mécaniques du matériau peuvent être garanties et il est proche du point eutectique. La plage de température de solidification du liquide de fer est étroite, ce qui crée des conditions permettant au liquide de fer de réaliser une coulée « à basse température ». Il est également avantageux d'éliminer les défauts de porosité et de retrait des pièces moulées.
Deuxièmement, le rôle des éléments d'alliage doit être pris en compte. Lors de la transformation eutectique du chrome et du cuivre, le chrome entrave la graphitisation, favorise le carbure et favorise la bouche blanche. Le cuivre favorise la graphitisation et réduit la blancheur de la section. L'interaction entre les deux éléments peut être neutralisée dans une certaine mesure pour éviter la formation de cémentite lors de la transformation eutectique, ce qui conduira à la formation d'une blancheur ou à une augmentation de la dureté au niveau de la paroi mince de la coulée. Dans la transformation eutectoïde, le chrome et le cuivre peuvent stabiliser et affiner le composite de perlite, mais leurs fonctions ne sont pas les mêmes. Avec la proportion appropriée de coopération, peuvent mieux jouer leur rôle respectif. Lorsque wCu < 2.0 % a été ajouté à de la fonte grise contenant wCr = 0.2 %, le cuivre a non seulement favorisé la transformation de la perlite, amélioré et stabilisé le volume de perlite et la perlite raffinée, mais a également favorisé la production de graphite de type a et la morphologie homogène de l'encre fossile. La teneur en cuivre peut également être légèrement augmentée, wCr > 0.2 % fluidité fonte grise, ce qui est particulièrement bénéfique pour la fonte à parois minces. La compacité de la fonte peut encore être améliorée par l'ajout de chrome et de cuivre. L'ajout d'une quantité appropriée de chrome et de cuivre est bénéfique pour améliorer la compacité du matériau lui-même et améliorer sa capacité anti-fuite.
La perlite est fondamentalement la structure souhaitée dans la production de fonte grise à haute résistance, car seule la fonte à base perlitique a une résistance élevée et une bonne résistance à l'usure. L'étain peut augmenter efficacement la teneur en perlite dans la matrice et favoriser et stabiliser la formation de perlite. La conclusion de notre pratique de production est de contrôler la teneur en étain à 0.7 % ~ 0.09 %.
2. Contrôler strictement la qualité des matières premières et des matériaux auxiliaires
Les matières premières et auxiliaires entrant dans l'usine doivent être échantillonnées et analysées afin d'en avoir connaissance. Les matières premières et auxiliaires non qualifiées ne doivent jamais être utilisées. Pour assurer la charge de travail de la solution de fer d'origine, il faut choisir des éléments à haute teneur en carbone, à faible teneur en phosphore, à faible teneur en soufre, moins de perturbations (les fournisseurs de fonte doivent avoir une feuille de rapport d'analyse des éléments traces) ; L'acier au carbone moyen pur est sélectionné et les oligo-éléments tels que Cr, Mo, Sn, V, Ti, Ni, Cu sont sélectionnés en fonction des résultats des tests. La ferraille d'acier qui peut stabiliser la perlite est préférable. La fonte brute et la ferraille doivent être dérouillées avant d'être autorisées à être utilisées. Ceux avec des taches d'huile doivent être cuits à 250°C.
Les ferroalliages et les inoculants sont également achetés à des points désignés pour obtenir une composition stable et une motricité qualifiée (taille des particules). Séparez et empilez pour éviter l'humidité. Une telle exigence permet d'éviter les défauts engendrés par « l'héritabilité » de la charge en fonte.
Une mesure précise avant utilisation est l'assurance qualité du fer fondu. Il est particulièrement précisé que pour la fusion au four à induction, une charge rigoureuse mélangée à des récipients d'étanchéité et à un explosif.
(1) Adhérez à la combinaison d'ingrédients théoriques (calcul des ingrédients) et d'expérience pratique. Peu importe l'algorithme d'essai ou la méthode graphique adopté, les données de dosage théoriques calculées ne peuvent pas être déterminées comme le rapport final, et la loi changeante des éléments dans le le processus de fusion du four à fréquence intermédiaire doit être maîtrisé. Si le revêtement du four est un matériau acide et que la température du fer fondu est > 1500℃, la limite inférieure de l'ajout de Si ne peut être prise, mais le carbone doit être pris en ligne.
(2) Maîtriser la composition chimique des différents matériaux métalliques entrant dans le four et la loi de combustion et de réduction de chaque élément. Des exigences strictes sont imposées sur la classification, l'empilement et la numérotation des fers de retour de four (colonne montante, chutes de pièces moulées). Les éléments réduits dans le four doivent être soustraits lors du dosage, et les éléments brûlés dans le four doivent être ajoutés lors du dosage.
(3) Les éléments d'alliage doivent être mélangés en une seule fois et la limite moyenne doit être prise pour les autres ingrédients à l'exception du Si. Les éléments d'alliage (Mo, Cr, Cu, Sn, etc.) peuvent être ajoutés après fusion et grattage, et la perte est très faible dans le four acide. C et Si peuvent être complétés en scorification et gestation. En ce qui concerne la coulée par fusion au four à induction, le principe de l'ajout de silicium après l'ajout de carbone est suivi.
(4) Pour contrôler la teneur en P et S, les quantités de P et S proviennent principalement de fonte neuve. Les quantités P et S peuvent être contrôlées dans la plage requise en sélectionnant la charge. Par conséquent, wP < 0.06 % et wS < 0.04 % doivent être en fonte neuve afin que les quantités de P et S puissent être prises en compte lors du calcul du dosage. (En raison des exigences techniques de la coulée : wP≤ 0.06 %, wS ≤ 0.04 %).
(5) Tous les matériaux métalliques dans le four sont mesurés avec précision en stricte conformité avec les exigences.
3. Contrôle de la fusion du four à fréquence intermédiaire
Selon les caractéristiques métallurgiques d'un four électrique à fréquence intermédiaire, un processus de fusion raisonnable doit être élaboré et la charge doit provenir de la base. Le contrôle de la température, l'ajout d'alliage, de carburateur, d'agent de scorification et la température de production de fer à différentes températures sont strictement contrôlées afin de contrôler et de stabiliser la structure métallographique et d'améliorer la qualité de la coulée avec le temps de fusion le plus court et la plus petite perte de combustion et d'oxydation de l'alliage.
Dans la pratique de la production, nous divisons l'ensemble du processus de fusion en trois étapes pour le contrôle de la température. Ici, la température dite triphasée fait référence à la température de fusion, à la température du laitier et à la température du fer.
Température de fusion : la période de fusion avant la température de prélèvement détermine l'absorption des éléments d'alliage et l'équilibre de la composition chimique. Par conséquent, il est nécessaire d'éviter la fusion et l'alimentation à haute température et d'éviter la «croûte». Sinon, le fer fondu sera dans un état d'ébullition ou à haute température, la perte de combustion du carbone sera intensifiée, la réduction du silicium sera continue amélioré, et les impuretés seront augmentées en raison de l'oxygénation du fer liquide. La température de fusion sera contrôlée en dessous de 1365 ℃ selon les exigences du processus, et la température d'échantillonnage sera contrôlée en dessous de (1420 ± 10) ℃. Si la température d'échantillonnage est basse et que le ferroalliage n'est pas fondu, la composition chimique de l'échantillon ne sera pas représentative. Si la température est trop élevée et que l'alliage est brûlé ou réduit, l'ajustement de la composition pendant la période de décapage sera affecté. Si la puissance du four doit être contrôlée après l'échantillonnage. Avant l'instrument de gestion de la qualité du four sur la composition chimique des résultats vient d'entrer la température du laitier.
Température du laitier : La température du laitier est un maillon important dans la détermination de la qualité du fer fondu car elle est étroitement liée à la stabilité des composants et à l'effet d'un traitement d'inoculation, et affecte directement le contrôle de la température du fer. Une température de laitier trop élevée aggrave la perte par combustion du noyau graphite de la fonte en fusion et la réduction du silicium, notamment pour le garnissage acide. Théoriquement, si le fer fondu contient trop de silicium, cela aura pour effet une émission de carbone, qui affectera la cristallisation en fonction de la température, et il y a une tendance à la bouche anti-blanche. Si la température est trop basse, la solution de fer sera exposée pendant une longue période et le carbone et le silicium seront sérieusement brûlés. Lorsque la composition est à nouveau ajustée, non seulement cela prolongera le temps de fusion pour faire surchauffer le liquide de fer, mais cela rendra également facilement la composition incontrôlable, augmentera le degré de surfusion du liquide de fer et détruira le cristal normal.
Température de coulée du fer : afin d'assurer la meilleure température de coulée et d'élevage, nous contrôlons généralement entre 1520 et 1550 ℃. La température élevée et basse de la production de fer affectera l'effet de cristallisation et d'inoculation de la fonte. Si la température est trop élevée (au-dessus de 30 ℃ comme stipulé dans le processus), bien que l'analyse rapide de C et Si devant le four soit également modérée, la profondeur de la bouche blanche de l'éprouvette de triangle de coulée sera trop grande ou le la bouche de chanvre apparaîtra au centre. Apparu la situation même pour prendre des mesures pour augmenter le four en ajoutant la quantité d'inoculation de carbone, l'expérience pratique de l'auteur est moins efficace, et après la puissance de fréquence intermédiaire inférieure, le traitement de refroidissement du four, à savoir dans le four de la quantité de liquide de fer 10% - 15% après cuisson de la fonte neuve, essayez ce clip bouche cœur en fonte grise marbrée, la profondeur blanche supérieure diminue. Si la température élevée dure longtemps, après l'adoption de la méthode ci-dessus, les mesures de remplissage de carbone dans le four doivent toujours être mises en œuvre. La température de coulée du fer est contrôlée en fonction de la température de coulée. La température de coulée appropriée de la fonte de coquille est de (1440 ± 20) ℃, ce qui peut réaliser le "fer à haute température, coulée à température appropriée". Bien sûr, il est préférable de contrôler et de contrôler strictement. Parce que la température de production de fer est basse, la température de coulée sera inférieure à 1380℃, ce qui n'est pas propice à la désulfuration et au dégazage et affecte particulièrement l'effet du traitement d'inoculation. Avec la diminution de la température, les problèmes tels que l'isolement par le froid et les contours flous augmentent évidemment.
4.Traitement d'inoculation du fer fondu
À l'inoculation de la production avec la coque de boîte de vitesses HT250, qui améliore la résistance à l'usure du matériau, pour améliorer considérablement la microstructure et les propriétés mécaniques des pièces moulées pour augmenter considérablement la valeur de dureté de chaque section, mais aussi dans l'aspect de la perle sur la stabilité de la dimension de la section épaisse a le même effet, mais améliore également l'épaisseur de la paroi de la sensibilité et de bonnes performances de coupe dans l'usinage, le moulage des pièces moulées de l'ostéoporose, en particulier pour empêcher la fuite de la coque a une fonction spéciale.
La quantité d'inoculant est déterminée en fonction de l'épaisseur de paroi, de la composition chimique, de la température de coulée et d'autres facteurs de production de coulée en coquille. Le principe est qu'aucun relâchement ou fuite ne se produit au niveau de l'épaisseur de paroi et qu'aucune zone dure ne se produit au niveau de l'épaisseur de paroi. La pratique de production montre que Sr, Ba, Ca et Si-FE sont les agents de consanguinité les plus idéaux pour améliorer la résistance de la fonte grise. L'agent de consanguinité joue le rôle de la capacité anti-décomposition du baryum (Ba) et augmente la proportion de graphite de type A, en particulier la forte capacité du strontium (Sr) à éliminer l'ouverture blanche, la consanguinité auxiliaire et l'effet osmotique du calcium (Ca ) et du silicium (Si). L'inoculant de ce type de combinaison de résistance est un choix idéal pour le traitement d'inoculation de la fonte à haute résistance.
La relation entre les temps d'inoculation et l'effet d'inoculation, avec l'augmentation des temps d'inoculation, l'uniformité de la distribution du graphite à l'intérieur de la fonte s'est améliorée, le taux d'occupation du graphite de type A et la longueur du graphite étaient très différents, le graphite de type A inoculé plus de deux fois avait Un taux d'occupation élevé, une distribution uniforme et une longueur modérée. Plus important encore, les inoculations multiples augmentent le nombre de noyaux cristallins non spontanés, renforcent la matrice et améliorent et stabilisent ainsi la résistance de la fonte.
La clé pour contrôler l'effet d'inoculation est d'empêcher l'inoculation de fer fondu avec un débit en retard par rapport à la coulée après l'inoculation de baryum ferrosilicium + 75 ferrosilicium avec inoculation en entonnoir. Le fer fondu après le traitement d'inoculation doit être versé dans un temps limité, généralement pas plus de 8 minutes, et l'effet d'inoculation de la deuxième inoculation dans les 3 à 5 minutes est le meilleur. L'agent de consanguinité silice-baryum peut éliminer la bouche blanche de HT250, améliorer sa forme et sa distribution de graphite et éliminer le graphite surfondu E et D. Parce que la structure de graphite et de ferrite de type E, la densité du matériau sera réduite, la résistance à l'infiltration sérieusement détériorée.
5. L'effet de la production réelle
Sur le moulage est produit sans blanc, sa résistance à la traction supérieure à HT250, dureté de la barre d'essai jusqu'à 190 ~ 230 HBW, anatomie du corps de la coque, la dureté est contrôlée en 190 HBW, améliore considérablement la qualité du coefficient de coulée, atteint à l'étranger coulée en coquille microstructure, la perlite est de 85% ~ 90%, répond à l'exigence de résistance de la coque de la boîte de vitesses, ses performances mécaniques ont atteint le niveau de matériaux de coque de boîte de vitesses de modèles étrangers similaires.
