FI 
Kompressorin valmistaja pyysi meitä äskettäin tarkastelemaan sylinterivalua, joka halkeili poistoventtiilin istukassa noin 8 000 käyttötunnin jälkeen. Osa valmistettiin tavanomaisesta pallografiittivaluraudasta, ja vikatila yhdisti iskuväsymisen liukukulumiseen. Juuri tässä tilanteessa karkaistuja pallografiittivalurautavaluja kannattaa tarkastella tarkasti ennen kuin kukaan piirtää komponentin uudelleen teräksestä.
Karkaistu pallografiittirauta, jota kutsutaan yleisesti ADI:ksi, on pallografiittivalurautaa, joka on lämpökäsitelty sen lujuuden suunnilleen kaksinkertaistamiseksi säilyttäen samalla valukappaleen muodonvapauden. Monissa tällä hetkellä taotusta tai valmistetusta teräksestä valmistetuissa komponenteissa ADI tarjoaa vertailukelpoiset mekaaniset ominaisuudet pienemmillä osakustannuksilla ja kevyemmällä painolla. Tässä artikkelissa kerrotaan, mikä ADI on, miten karkaisuprosessi toimii, mitä ominaisuuksia voit määrittää ja mitä kannattaa miettiä kahdesti.
Mikä on karkaistu pallografiittirauta?
ADI alkaa pallografiittiraudana, joka tunnetaan myös pallomaisena raudana tai pallografiittiraudana. Grafiitti muodostaa rakenteeltaan pieniä palloja harmaan raudan hiutaleiden sijaan, ja tämä pallomainen muoto antaa pallografiittiraudalle sen sitkeyden ja venymän. Jos tarvitset päivitystä siitä, miten pallografiittivalurautaa valmistetaan ja miten se eroaa harmaaraudasta, tämä pallografiittiraudan yleiskatsaus selittää perusasiat.
Austempering-käsittely muuttaa metallimatriisin näiden grafiittikyhmyjen ympärillä rakenteeksi, jota kutsutaan ausferriitiksi. Ausferriitti on hienon neulamaisen ferriitin ja hiilellä rikastetun austeniitin seos. Se ei ole perliittiä, ei bainiittia eikä karkaistua martensiittia. Tämän kovan, väsymistä kestävän matriisin ja sitkeiden grafiittikyhmyjen yhdistelmä antaa ADI:lle sen epätavallisen ominaisuuksien paketin.
Yksi yleinen väärinkäsitys on, että ADI on yksinkertaisesti vahvempaa pallografiittiraudaa. Lähtömateriaalina on pallografiittivalurauta, mutta lämpökäsittely tuottaa lujia laatuja. Perinteinen pallografiittivalurauta tarjoaa vetolujuudet välillä 400-700 MPa; ADI-luokat alkavat noin 850 MPa:sta ja ylittävät 1 400 MPa:n.
Kuinka karkaisuprosessi toimii
Austempering on kolmivaiheinen lämpökäsittely, joka vaatii paljon enemmän hallintaa kuin tyypillinen karkaisu- ja temperointijakso.
- Austenitisointi: Valukappale kuumennetaan austeniittialueelle, yleensä 830 - 930 °C, ja pidetään, kunnes matriisi on täysin austeniittinen.
- Sammutus: valu siirretään nopeasti sulaan suolahauteeseen, jota pidetään 230–400 °C:ssa. Suolakylpy jäähdyttää osan riittävän nopeasti ferriitin tai perliitin muodostumisen estämiseksi, mutta riittävän tasaisesti vääristymien minimoimiseksi.
- Isoterminen muunnos: valua pidetään suolakylvyn lämpötilassa määrätyn ajan, kun austeniitti muuttuu ausferriitiksi.
Sula suolakylpy tekee prosessista käytännöllisen. Vesisammutus on liian aggressiivinen monimutkaisille valukappaleille, ja ilman jäähdytys on liian hidasta useimmissa osissa. Suola tuottaa tasaisen, hallittavan jäähdytysnopeuden. Isotermisen pidätyksen jälkeen valukappale poistetaan ja jäähdytetään huoneenlämpötilaan.
Suolakylvyn lämpötilalla on suora vaikutus lopulliseen laatuun. Alhaisemmissa lämpötiloissa, noin 230–315 °C, saadaan suurempi lujuus ja kovuus pienemmällä sitkeydellä. Korkeammat lämpötilat, noin 315–400 °C, lisäävät sitkeyttä ja venymää. Sama pohjavalu voidaan austempoida useaan eri laatuun yksinkertaisesti säätämällä lämpökäsittelyä.
ADI-valujen mekaaniset ominaisuudet
ADI-ominaisuudet on standardoitu kansainvälisesti, yleisimmin ASTM A897/A897M:n mukaan. Lajin nimitys sisältää kolme numeroa: vetolujuus, myötöraja ja venymäprosentti. Alla olevassa taulukossa on yhteenveto standardi ADI-luokista.
| Arvosana | Vetolujuus | Sadonvoimakkuus | Pidentymä | Kovuus |
|---|---|---|---|---|
| 900-650-10 | 900 MPa (130 ksi) | 650 MPa (94 ksi) | 10 % | 269-331 HB |
| 1050-700-7 | 1 050 MPa (152 ksi) | 700 MPa (102 ksi) | 7 % | 302-375 HB |
| 1200-850-4 | 1 200 MPa (174 ksi) | 850 MPa (123 ksi) | 4 % | 341-401 HB |
| 1400-1100-1 | 1 400 MPa (203 ksi) | 1 100 MPa (160 ksi) | 1 % | 388-477 HB |
| 1600-1300-1 | 1 600 MPa (232 ksi) | 1 300 MPa (189 ksi) | 1 % | 402-512 HB |
Mitä nuo luvut tarkoittavat käytännössä: 900-650-10 laatu käyttäytyy kuin kova rakennerauta, jonka lujuus on selvästi tavallista pallografiittista rautaa korkeampi. Laatu 1400-1100-1 toimii enemmän kuin kulutusosa, joka myös kantaa merkittävää kuormaa.
ADI:lla on myös vahva väsymyskyky. Ausferriittinen matriisi vastustaa halkeaman alkamista, ja austemperingin jättämät puristusjäännösjännitykset parantavat taivutusväsymislujuutta. Kaiken kaikkiaan ADI on suotuisa verrattuna karkaistuihin ja karkaistuihin hiili- ja niukkaseosteisiin teräksiin, mikä tekee siitä ehdokkaan komponenteille, joissa teräksen taonta tai valmistus on tällä hetkellä oletuksena.
Austempered pallografiittivalurautavalujen sovellukset
ADI esiintyy autojen voimansiirroissa, maatalouskoneissa, kaivoskoneissa, rautatiekomponenteissa ja teollisuuden nesteiden käsittelyssä. Yhteinen lanka on osa, joka kantaa kuormaa, kokee väsymystä tai kulumista ja hyötyy siitä, että se on valukappale eikä hitsaus tai tako.
Kompressorin komponentit
Kompressorit aiheuttavat paineen vaihtelua, liukukosketinta ja suuria paikallisia rasituksia. Sylinterit, kampikammiot, venttiililevyt ja pakoputket tarvitsevat materiaalia, joka ei kulu, hankaudu tai halkeile kymmenien tuhansien tuntien aikana. ADI-sylinterivalut hyötyvät porauspinnan kovuuden ja painekyvyn yhdistelmästä. Valimo, joka jo tuottaa kompressorin sylinterivalut pallografiittiraudassa on perusmateriaalitiedot, joita tarvitaan austemperatun version arvioimiseen vaativaan käyttöön.
Mukautetut valukompressorisylinterien valmistajat, tehdas - Haian Aoyu Machinery Haian Aoyu Machinery Manufacturing Co., Ltd on kiinalainen valukompressorisylinterien valmistaja ja valukompressorisylinterien tehdas,... Näytä tuote → Pumppu- ja venttiilivalut
Pumput ja venttiilit kohtaavat kavitaatioeroosiota, hankaavia aineita ja paineenkestovaatimuksia. ADI:n korkea kovuus vastustaa kavitaatiota ja hiukkaseroosiota paremmin kuin tavallinen pallografiittirauta, kun taas alempien laatujen sitkeys pitää osan turvallisena ylijännitekuormituksen alla. Siipipyörät, kulutusrenkaat ja venttiilirungot ovat luonnollisia kandidaatteja. varten pumpun rungon valukappaleet korkeapaine- tai lietehuollossa austemperoidun laadun määrittäminen voi merkittävästi pidentää käyttöikää.
Mukautetut valupumpun rungon valmistajat, tehdas - Haian Aoyu Machinery Manufactu Haian Aoyu Machinery Manufacturing Co., Ltd on kiinalainen valupumpun rungon valmistaja ja valupumpun rungon tehdas, tarjoamme mukautetun pumpun ... Näytä tuote → Työstökoneiden rakenteet
Työstökoneiden ohjausjärjestelmät ja rakenneosat tarvitsevat jäykkyyttä, vaimennusta ja kulutusta kestäviä pintoja. Karkaistu pallografiittivalurauta tarjoaa korkeamman kovuuden kuin perinteinen valurauta säilyttäen samalla tärinää vaimentavan luonteen, joka tekee valuraudasta arvokasta työstökoneissa. Ohjaimet, liukumäet ja työstökoneiden pohjavalut voidaan valmistaa valun lähes verkkomuodolla ja sitten hioa tai kaavita lopulliseen geometriaan.
Mukautetut valukoneen perustan valmistajat, tehdas - Haian Aoyu Machinery Manufa Haian Aoyu Machinery Manufacturing Co., Ltd on Kiinan valukonepohjan valmistajat ja valukoneen perustan tehdas, tarjoamme mukautettuja... Näytä tuote → Kustannus- ja suunnittelunäkökohdat
ADI ei ole automaattisesti oikea vastaus jokaiseen heittoon. Lämpökäsittely lisää kustannuksia, ja lisäkustannukset on perusteltava.
Painonpudotus
Koska ADI on noin kaksi kertaa vahvempi kuin perinteinen pallografiittirauta, profiilit voidaan tehdä ohuemmaksi. 20–30 prosentin painonpudotus on realistinen, kun olemassa oleva pallografiittirautaosa suunnitellaan uudelleen ADI-arvolla. Teräsvalmistetta vaihdettaessa ADI-kilohinta on alhaisempi ja säästät teräshitsauksen vaatimasta hitsauksesta ja jälkihitsauksesta.
Työstö karkaisun jälkeen
Karkaistu rauta on kovaa, tyypillisesti 300 HB ja enemmän. Poraus, kierre ja jyrsintä lämpökäsittelyn jälkeen vaativat kovametallityökaluja ja lisäävät työstökustannuksia. Monet valmistajat koneistavat osan pallografiittiraudassa ja karsoivat sen sitten lähes viimeisenä vaiheena. Tämä toimii, kun lämpökäsittely ei vääristä osaa toleranssin yli. Jos koneistus on suoritettava karkaisun jälkeen, pidä varastovarat pieninä ja suunnittele kovemmat työkalut.
Osion koko ja prosessin herkkyys
Austering-vaste riippuu osan paksuudesta. Raskaat osat voivat jäähtyä liian hitaasti keskeltä, jolloin muodostuu sekoitettu rakenne, jonka ominaisuudet ovat huonommat kuin testikupongi osoittaa. Tasainen seinämän paksuus ja sujuvat siirtymät suojaavat sinua tältä riskiltä. Valimosi tulee varmistaa, että valittu laatu voidaan saavuttaa kappaleen paksuimmassa osassa.
Laadun varmistus
ADI-ominaisuuksia ei voida varmistaa pelkällä kovuusmittauksella. Testikupongit samasta lämmöstä, vetolujuustestauksesta, metallografisesta arvioinnista ja kovuusmittauksista valussa ovat tavallisia varmistuspaketteja. Jos toimittaja ei pysty toimittamaan näitä asiakirjoja, käsittele materiaalispesifikaatiota varoen. Lämpökäsittelyvaiheessa ADI-laatu heikkenee tai häviää.
Yhteistyössä pallografiittiraudan tuntevan valimon kanssa
Pohjavalu määrittää, kuinka pitkälle karsiminen voi viedä. Sulan laatu, nodulaarisuus, kutistumisen hallinta ja tasainen kemiallinen koostumus vahvistetaan valimossa ennen kuin osa saavuttaa suolahauteen. Tässä erityinen pallografiittivalurautavalimo tuo lisäarvoa.
Haian Aoyu Machinery Manufacturing Co., Ltd. on pallografiittivaluraudan ja harmaaraudan valimo Nantongissa, Kiinassa, joka toimittaa kompressoreita, pumppuja, venttiilejä ja työstökoneiden valuja asiakkaille Pohjois-Amerikassa, Euroopassa ja Aasiassa. Vuotuisella 20 000 tonnin vuosikapasiteetilla yhtiö valmistaa juuri ne komponenttiperheet, joissa ADI:ta useimmin käytetään, mukaan lukien kompressorin rungot ja sylinterit, pumppurungot ja työstökoneiden pohjat. Sen suunnittelutiimi tarkistaa kuormitusolosuhteet ja palveluympäristöt jokaisessa projektissa, joten tarjousvaiheessa on oikea hetki kysyä, ansaitseeko karsittu laatu huomioida.
Kun lähestyt valimoa ADI:n suhteen, ota mukaan kolme asiaa: osan täydellinen kuormitushistoria, odotettu kulumismekanismi ja mittatoleranssit, joiden täytyy kestää lämpökäsittely. Monia nykyisin tavanomaisista pallografiittiraudoista tai terästaoksista valmistettuja komponentteja voitaisiin valmistaa austemperattuina pallografiittivalurautavaluina. Materiaali on todistettu tuotannossa vuosikymmeniä, ja ainoa tapa tietää, sopiiko se komponenttiisi, on käydä keskustelu valimon kanssa, joka ymmärtää prosessin.
