ويسمى الحديد الزهر الصلب المبرد أيضًا بالحديد الزهر الصلب البارد. إنه يستخدم الحديد الزهر الرمادي سهل الانصهار للتبريد من خلال طرق تبريد مختلفة بعد الصهر بحيث لا يتوفر للأوستينيت وقت للتحول إلى جرافيت راسب بيرليت وتشكيل ليسيت. الجسم والسمنتيت (Fe_3C)، يتطلب سطح قطعة العمل المبردة صلابة عالية ومقاومة عالية للتآكل. غالبًا ما يتم استخدام صب القالب المعدني لجعله يبرد بشكل أسرع والحصول على عمق معين من الطبقة البيضاء، بحيث يتمتع المسبوك بصلابة عالية ومقاومة للتآكل، ولكنه يتمتع أيضًا بصلابة جيدة.
يتميز الحديد الزهر الصلب المبرد بأنه صلب وهش، وليس من السهل معالجته، لذا فإن نطاق استخدامه محدود. في الآونة الأخيرة، من أجل الحفاظ على مواد السبائك وتلبية الاحتياجات الخاصة لمقاومة التآكل لبعض الأجزاء الميكانيكية، قامت المصانع والمناجم ذات الصلة بالكثير من الأعمال البحثية التجريبية على الحديد الزهر المبرد للتحكم بشكل فعال في التركيب الكيميائي، والبنية المعدنية، والعمق الأبيض، والصلابة وما إلى ذلك، وهو أمر مفيد جدًا لتحقيق استقرار جودة المنتج، وتحسين مقاومة التآكل للحديد الزهر المبرد وزيادة عمر خدمة المنتجات.
معدل التبريد، والتركيب الكيميائي، وعوامل المعالجة، وما إلى ذلك لها تأثير كبير على عمق وصلابة الطبقات البيضاء والمرقشة، وكذلك جودة ومقاومة التآكل لسبائك الحديد الزهر. إذا كانت هناك متطلبات خاصة، فيمكن إضافة عناصر السبائك مثل الكروم والنيكل لتحسين الأداء.
◆ معدل التبريد
معدل التبريد له تأثير مباشر على البنية الدقيقة للحديد الزهر. عندما يتم تبريد نفس تركيبة الحديد المنصهر بسرعة، يمكن الحصول على بنية بيضاء؛ عند تبريده ببطء، يمكن الحصول على نسيج رمادي؛ عندما يكون معدل التبريد بين الاثنين، يتم تشكيل هيكل مرقش مع كل من السمنتيت والجرافيت الحر، ويتم تصنيع الحديد الزهر الصلب البارد بناءً على هذا المبدأ الأساسي. عادة، يتم استخدام قالب معدني للتحكم في معدل تبريده، مما يشكل بنية مجهرية بيضاء على سطح الصب الملامس للقالب المعدني. ويشكل المركز البعيد عن سطح التلامس فمًا رماديًا، وتوجد منطقة انتقالية بين الفم الأبيض والفم الرمادي، وهي ما تسمى بالنسيج المثقوب. حجم المنطقة البيضاء يحدد مقاومة التآكل للصب، وكلما كانت المنطقة البيضاء أكبر، كلما زادت مقاومة التآكل. وتسمى نسبة عمق منطقة بايكو إلى العمق الإجمالي لمنطقة بايكو بالإضافة إلى منطقة ماكو بالعمق النسبي. العمق النسبي بشكل عام هو 0.25-0.45. يؤثر العمق النسبي على قوة الحديد الزهر المبرد. في ظل نفس ظروف عمق البقعة البيضاء، كلما كان العمق النسبي أكبر، كلما كانت المنطقة المرقطة أصغر، وكلما زادت قوة الحديد الزهر الصلب البارد المقابل. لذلك، يشترط أنه كلما كانت المساحة المرقطة أصغر، كلما كان ذلك أفضل.
◆التركيب الكيميائي
إن تأثير عناصر صناعة السبائك على عمق الطبقة البيضاء في الحديد الزهر يعتمد بشكل رئيسي على تأثيرها على الجرافيت. أي عنصر يعزز الجرافيت يقلل من عمق عملية التبييض. أي عنصر يعيق الجرافيت يزيد من عمق الطلاء.
تختلف أيضًا تأثيرات العناصر المختلفة على سمك طبقة القنب. يقلل التيلوريوم والكربون والكبريت والفوسفور من سمك طبقة القنب، بينما يزيد الكروم والألومنيوم والمنغنيز والموليبدينوم والفاناديوم من سمك طبقة القنب. نظرًا لاختلاف وظائف كل عنصر، فإن العناصر التي يمكن أن تزيد من عمق الطبقة البيضاء قد لا تزيد بالضرورة من صلابة الطبقة البيضاء.
تعود زيادة صلابة الطبقة البيضاء الناتجة عن العناصر المختلفة إلى أسباب مختلفة، مثل زيادة كمية الكربيدات الموجودة في الكربون؛ يعتمد الفوسفور على تكوين الفسفور سهل الانصهار؛ يتم تكرير النيكل والمنغنيز والكروم وما إلى ذلك بسبب بنيتها المجهرية، مما يزيد من تشتت البرليت في الحديد الزهر الأبيض، ويشكل هياكل كربيد مارتنزيت عالية الصلابة؛ الفاناديوم يشكل كربيدات خاصة. يرجع السيليكون والألمنيوم إلى تقوية المصفوفة. في الإنتاج، يعتمد التحكم في عمق الطبقة البيضاء بشكل أساسي على السيليكون والتيلوريوم لضبطهما، بينما يعتمد التحكم في صلابة الطبقة البيضاء على الكربون والسبائك. منذ سبعينيات القرن العشرين، أصبحت متطلبات الخواص الميكانيكية لبكرات الدرفلة مرتفعة بشكل متزايد. بالإضافة إلى صلابة السطح، هناك حاجة أيضًا إلى قوة أساسية كافية ومتانة. اعتمدت الصين على نطاق واسع بكرات حديد الدكتايل المبردة، بينما على المستوى الدولي، أدى الحديد الزهر الصلب بالنيكل وبكرات الحديد الزهر عالية الكروم إلى تطورات جديدة في إنتاج مصبوبات الحديد الزهر المبرد.
◆ عوامل العملية
بما في ذلك بشكل أساسي درجة حرارة الحديد المنصهر، ووقت التسخين الزائد، ودرجة حرارة الصب، ومعالجة التلقيح، وحالة مادة الفرن. زيادة درجة سخونة الحديد المنصهر وزيادة وقت سخونة فائقة سوف يقلل من جوهر التبلور، وبالتالي زيادة عمق البقعة البيضاء. سيؤدي علاج التلقيح إلى زيادة نواة الجرافيت وتقليل عمق التبييض. خفض درجة حرارة الصب سوف يقلل من عمق الفم الأبيض. إن إضافة الحديد الأبيض إلى مادة الفرن أو إضافة خردة الفولاذ سيزيد من عمق الحديد الأبيض. ومن أجل الحصول على عمق بقعة بيضاء مؤهل، يجب التحكم في مكافئ الكربون للحديد المنصهر أولاً. عندما يكون مكافئ الكربون من 4.25% إلى 4.35%، يمكن الحصول على عمق بقعة بيضاء يبلغ 5-9 ملم. درجة الحرارة المناسبة لإخراج الحديد المنصهر من الفرن هي 1370 ~ 1390 درجة. في بعض الأحيان يكون المكافئ الكربوني للحديد المنصهر مناسبًا، ولكن إذا كانت درجة حرارة الحديد المنصهر مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا، فقد يتسبب ذلك أيضًا في أن يكون عمق الصب كبيرًا جدًا أو صغيرًا جدًا. من أجل التحكم بشكل فعال في عمق الفم الأبيض وزيادة قوة الفم الرمادي، يمكن إجراء معالجة التلقيح قبل الفرن بالمكبس.
الحديد الزهر الصلب المبرد، يستخدم بشكل شائع كاللفات، وعجلات القطار، وأجزاء طحن عجلات الطريق، وما إلى ذلك. ما نقوم به الآن هو الغطاسات والبكرات،
لمزيد من التفاصيل يرجى الاتصال تريسي على sxwelong@welongpost.com.
