Causas de manchas pretas na superfície do barril 38CrMoAlstel para máquina de moldagem por injeção

38Aço CrMoAl após a nitretação infantil, a dureza da superfície pode atingir mais de 1200HV, profundidade da camada de nitretação de 1 mm ou mais, comumente usado na fabricação de alta resistência à fadiga, peças de alta resistência ao desgaste, como o eixo principal da cama do torno, parafuso fino e denso, barril, etc. [1]. O processo de produção do aço 38CrMoAl é o seguinte: lingote de fundição sob pressão → forjamento a quente → forjamento em branco → corte central → tratamento de têmpera e revenido → tratamento de nitretação → usinagem. Uma série de testes e análises físicas e químicas foram realizadas para descobrir a causa das manchas pretas na superfície do cilindro.

1 teste físico e químico 1.1 observação macro

Como pode ser visto na Figura 1, existem manchas pretas densas na superfície do barril. Tamanho e distribuição irregulares do ponto

1.2 Análise de composição química

A amostra foi coletada na mancha preta na superfície da máquina injetora de plástico, e a composição química foi analisada. Os resultados são mostrados na Tabela 1, o que mostra que sua composição química está repleta de GB / T 3077-2015 < Par Padrão de Aço Ligado a Ouro

Requisitos técnicos do aço 38CrMoAl

1.3 Análise SEM

A amostra foi coletada na mancha preta na superfície do cilindro de material da máquina de moldagem por injeção de plástico, e após a limpeza por onda ultrassônica, foi utilizado o FEIQ U AN T A 400F. A aparência das manchas pretas era um poço côncavo de açúcar gelado, e a morfologia da superfície foi observada por MEV. Como pode ser visto na Figura 2, as características da boca da superfície do cano, sem marcas de processamento mecânico.

As amostras de entrevista transversal foram interceptadas na mancha preta na superfície do cilindro da máquina de moldagem por injeção, e a morfologia da seção transversal foi observada. Pode ser visto a partir da figura. 3 que existem muitas rachaduras na seção do cilindro, as fissuras em diferentes regiões estão distribuídas de forma desigual, não há fenômenos de oxidação e inclusões não metálicas ao redor das fissuras, e a camada de nitreto na superfície da área local cai.

Pode ser visto a partir da figura. 4 que a espessura da camada branca brilhante (camada composta) na camada nitretada na superfície do cilindro é irregular, e as fissuras na área mais espessa da camada nitretada também são mais, e as rachaduras quebram ao longo do limite do grão. A estrutura da matriz do cilindro é bainita e o tamanho do grão é relativamente grande.

2 Análise e discussão

A composição química do cilindro de material para a máquina injetora de plástico está em conformidade com os requisitos técnicos do aço 38CrMoAl de acordo com o GB / Padrão T3077-2015. Mesa de barril

Existem manchas pretas. Através da análise de microscópio eletrônico de varredura, podemos ver que as manchas pretas na superfície são açúcar cristal – como poços. As fissuras que se propagam ao longo dos limites dos grãos podem ser vistas na seção transversal do barril, e não há produtos oxigenados e inclusões não metálicas ao redor das fissuras, indicando que as fissuras não têm nada a ver com inclusões no aço, e as rachaduras são formadas após tratamento térmico. Os resultados do exame metalográfico mostram que há mais fissuras na camada mais espessa de luz branca na camada de nitretação, e a espessura da camada branca brilhante local excede 50 µm. A estrutura do substrato do cilindro é bayesiana e os grãos são grossos.

Estudos demonstraram que após a nitretação da peça, a camada branca brilhante na camada de nitretação superficial é composta por uma ou duas fases xi, fase ε, γ 'fase, também conhecida como camada composta, porque não é fácil ser corroído pelo ácido comum, então é branco brilhante sob o micro espelho da tela da fase dourada [2-3]. Kong Dequn et al.. [5] estudo mostra que a estrutura da matriz antes da nitretação tem um impacto significativo na espessura da camada branca brilhante após a nitretação. Quanto mais grosso for o tamanho do grão da estrutura da matriz, mais irregular será a camada branca brilhante após a nitretação, e propenso a fenômeno solto. Tecidos de sorbite reciclados uniformes e pequenos podem ser obtidos em 38 Aço CrMoAl após tratamento de revenido [6] , mas o lote de trabalho após o processamento de têmpera e revenido, o tamanho do grão é grande, levando à formação de uma camada de espessura irregular na superfície da peça após a nitretação da camada branca brilhante. A camada branca brilhante formada na superfície do cilindro após a nitretação tem alta dureza e pode aumentar a resistência ao desgaste da peça de trabalho. Contudo, a camada de luz branca geralmente tem uma fragilidade maior, e com o aumento da espessura da camada de luz branca, a camada de luz branca estará solta (não denso), como sanduíche de frutas solto, no polimento da peça aparecerá descascamento, descamação e outros fenômenos como [4]. Pesquisas relacionadas mostram que [7-9], para a dureza superficial da peça de trabalho, como cementação de superfície ou tratamento de nitretação da peça de trabalho, em usinagem, como controle do processo de moagem, pode evitar a geração de rachaduras de moagem.

Resumindo, a nitretação da superfície do cano é irregular, no processo de moagem, camada de nitretação na região espessa da camada branca brilhante rachaduras intergranulares e fenômeno de fragmentação da camada de nitretação, qual é a superfície do cano com manchas pretas como defeitos, o principal motivo.

Conclusão e recomendação

(1) nitretação irregular na superfície de 38 Cilindro de aço C r M o A l para máquina de moldagem por injeção

Uniforme, no processo de usinagem, a área mais espessa da camada nitretada na superfície do cilindro racha ao longo do cristal e descasca a camada nitretada, formando um poço pontilhado, qual é a principal razão para a mancha preta na superfície do cilindro.

• sugere-se que a estrutura uniforme e fina do sorbite possa ser obtida adicionando e ajustando a textura para garantir a estrutura uniforme e fina do sorbite do cilindro. Para peças de trabalho com alta dureza superficial, atenção deve ser dada ao modo de fixação da peça no processo de usinagem, de modo a evitar defeitos de retificação causados ​​pela fixação da peça de trabalho.

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