Ang papel ng mga karaniwang ginagamit na elemento sa gray cast iron
1. Carbon at silicon: Ang carbon at silicon ay mga elementong malakas na nagtataguyod ng graphitization. Maaaring gamitin ang katumbas ng carbon upang ilarawan ang kanilang mga epekto sa istrukturang metallograpiko at mga mekanikal na katangian ng grey cast iron. Ang pagtaas ng katumbas ng carbon ay nagiging sanhi ng mga graphite flakes na maging mas magaspang, tumaas ang bilang, at bumaba sa lakas at tigas. Sa kabaligtaran, ang pagbabawas ng katumbas ng carbon ay maaaring mabawasan ang bilang ng mga graphite, pinuhin ang grapayt, at dagdagan ang bilang ng mga pangunahing austenite dendrite, at sa gayon ay mapabuti ang mga mekanikal na katangian ng grey cast iron. Gayunpaman, ang pagbabawas ng katumbas ng carbon ay hahantong sa pagbaba sa pagganap ng paghahagis.
2.Manganese: Ang Manganese mismo ay isang elemento na nagpapatatag ng mga carbide at humahadlang sa graphitization. Ito ay may epekto ng pag-stabilize at pagpino ng pearlite sa gray cast iron. Sa hanay ng Mn=0.5% hanggang 1.0%, ang pagtaas ng dami ng manganese ay nakakatulong sa pagpapabuti ng lakas at tigas.
3. Phosphorus: Kapag ang nilalaman ng phosphorus sa cast iron ay lumampas sa 0.02%, maaaring mangyari ang intergranular phosphorus eutectic. Ang solubility ng phosphorus sa austenite ay napakaliit. Kapag ang cast iron ay nagpapatigas, ang posporus ay karaniwang nananatili sa likido. Kapag ang eutectic solidification ay halos kumpleto na, ang natitirang bahagi ng likidong komposisyon sa pagitan ng mga eutectic na grupo ay malapit sa ternary eutectic na komposisyon (Fe-2%, C-7%, P). Ang likidong bahagi na ito ay nagpapatigas sa humigit-kumulang 955 ℃. Kapag tumigas ang cast iron, ang molybdenum, chromium, tungsten at vanadium ay ihihiwalay lahat sa phosphorus-rich liquid phase, na nagpapataas ng dami ng phosphorus eutectic. Kapag ang nilalaman ng posporus sa cast iron ay mataas, bilang karagdagan sa mga nakakapinsalang epekto ng phosphorus eutectic mismo, mababawasan din nito ang mga elemento ng alloying na nilalaman sa metal matrix, sa gayon ay nagpapahina sa epekto ng mga elemento ng alloying. Ang phosphorus eutectic liquid ay malabo sa paligid ng eutectic group na nagpapatigas at lumalaki, at mahirap mapunan sa panahon ng solidification shrinkage, at ang casting ay may mas malaking tendensiyang lumiit.
4.Sulfur: Binabawasan nito ang pagkalikido ng tinunaw na bakal at pinatataas ang pagkahilig ng mga casting na pumutok nang mainit. Ito ay isang nakakapinsalang elemento sa mga casting. Samakatuwid, iniisip ng maraming tao na mas mababa ang nilalaman ng asupre, mas mabuti. Sa katunayan, kapag ang sulfur content ay ≤0.05%, ang ganitong uri ng cast iron ay hindi gumagana para sa ordinaryong inoculant na ginagamit namin. Ang dahilan dito ay ang inoculation ay nabubulok nang napakabilis, at ang mga puting spot ay madalas na lumilitaw sa mga casting.
5. Copper: Ang tanso ay ang pinakakaraniwang idinagdag na elemento ng haluang metal sa paggawa ng gray na cast iron. Ang pangunahing dahilan ay ang tanso ay may mababang punto ng pagkatunaw (1083 ℃), madaling matunaw, at may mahusay na epekto ng alloying. Ang kakayahan ng graphitization ng tanso ay humigit-kumulang 1/5 ng silikon, kaya maaari nitong bawasan ang tendensya ng cast iron na magkaroon ng puting cast. Kasabay nito, ang tanso ay maaari ring bawasan ang kritikal na temperatura ng austenite transformation. Samakatuwid, ang tanso ay maaaring magsulong ng pagbuo ng pearlite, dagdagan ang nilalaman ng pearlite, at pinuhin ang pearlite at palakasin ang pearlite at ferrite sa loob nito, sa gayon ay tumataas ang katigasan at lakas ng cast iron. Gayunpaman, mas mataas ang halaga ng tanso, mas mabuti. Ang naaangkop na dami ng idinagdag na tanso ay 0.2% hanggang 0.4%. Kapag nagdaragdag ng malaking halaga ng tanso, ang pagdaragdag ng lata at chromium sa parehong oras ay nakakapinsala sa pagganap ng pagputol. Ito ay magiging sanhi ng isang malaking halaga ng istraktura ng sorbite na gagawin sa istraktura ng matrix.
6.Chromium: Ang epekto ng alloying ng chromium ay napakalakas, higit sa lahat dahil ang pagdaragdag ng chromium ay nagpapataas ng tendensya ng molten iron na magkaroon ng white cast, at ang casting ay madaling lumiit, na nagreresulta sa basura. Samakatuwid, ang dami ng chromium ay dapat kontrolin. Sa isang banda, inaasahan na ang tunaw na bakal ay naglalaman ng isang tiyak na halaga ng kromo upang mapabuti ang lakas at tigas ng paghahagis; sa kabilang banda, ang chromium ay mahigpit na kinokontrol sa mas mababang limitasyon upang maiwasan ang pag-cast mula sa pag-urong at magdulot ng pagtaas sa rate ng scrap. Pinaniniwalaan ng tradisyonal na karanasan na kapag ang nilalaman ng chromium ng orihinal na tinunaw na bakal ay lumampas sa 0.35%, magkakaroon ito ng nakamamatay na epekto sa paghahagis.
7. Molibdenum: Ang molibdenum ay isang tipikal na elementong bumubuo ng tambalan at isang malakas na elementong nagpapatatag ng perlite. Maaari itong pinuhin ang grapayt. Kapag ωMo<0.8%, maaaring pinuhin ng molibdenum ang pearlite at palakasin ang ferrite sa pearlite, sa gayon ay epektibong nagpapabuti sa lakas at tigas ng cast iron.
Ang ilang mga isyu sa gray cast iron ay dapat tandaan
1. Ang pagtaas ng sobrang pag-init o pagpapahaba ng oras ng paghawak ay maaaring mawala o mabawasan ang pagiging epektibo ng mga umiiral na heterogenous core sa pagkatunaw, na binabawasan ang bilang ng mga austenite na butil.
2.Titanium ay may epekto ng pagpino ng pangunahing austenite sa gray cast iron. Dahil ang titanium carbide, nitrides, at carbonitride ay maaaring magsilbing batayan para sa austenite nucleation. Maaaring pataasin ng Titanium ang core ng austenite at pino ang mga butil ng austenite. Sa kabilang banda, kapag may labis na Ti sa tinunaw na bakal, ang S sa bakal ay tutugon sa Ti sa halip na Mn upang bumuo ng mga particle ng TiS. Ang graphite core ng TiS ay hindi kasing epektibo ng MnS. Samakatuwid, ang pagbuo ng eutectic graphite core ay naantala, sa gayon ang pagtaas ng oras ng pag-ulan ng pangunahing austenite. Ang vanadium, chromium, aluminum, at zirconium ay katulad ng titanium dahil madali silang bumuo ng mga carbides, nitride, at carbonitride, at maaaring maging austenite core.
3.May malaking pagkakaiba sa mga epekto ng iba't ibang inoculant sa bilang ng mga eutectic cluster, na nakaayos sa sumusunod na pagkakasunud-sunod: CaSi>ZrFeSi>75FeSi>BaSi>SrFeSi. Ang FeSi na naglalaman ng Sr o Ti ay may mas mahinang epekto sa bilang ng mga eutectic cluster. Ang mga inoculant na naglalaman ng mga bihirang lupa ay may pinakamahusay na epekto, at ang epekto ay mas makabuluhan kapag idinagdag sa kumbinasyon ng Al at N. Ang Ferrosilicon na naglalaman ng Al at Bi ay maaaring mapataas ang bilang ng mga eutectic cluster.
4. Ang mga butil ng graphite-austenite two-phase symbiotic growth na nabuo gamit ang graphite nuclei bilang sentro ay tinatawag na eutectic clusters. Ang mga submicroscopic graphite aggregate, natitirang hindi natutunaw na graphite particle, pangunahing graphite flake branch, high melting point compound at gas inclusions na umiiral sa molten iron at maaaring maging core ng eutectic graphite ay mga core din ng eutectic cluster. Dahil ang eutectic nucleus ay ang panimulang punto ng paglaki ng eutectic cluster, ang bilang ng mga eutectic cluster ay sumasalamin sa bilang ng mga core na maaaring tumubo sa graphite sa eutectic na likidong bakal. Ang mga salik na nakakaapekto sa bilang ng mga eutectic cluster ay kinabibilangan ng kemikal na komposisyon, ang pangunahing estado ng tinunaw na bakal at ang bilis ng paglamig.
Ang dami ng carbon at silikon sa komposisyon ng kemikal ay may mahalagang impluwensya. Kung mas malapit ang katumbas ng carbon sa eutectic composition, mas marami ang eutectic clusters. Ang S ay isa pang mahalagang elemento na nakakaapekto sa mga eutectic na kumpol ng gray na cast iron. Ang mababang sulfur content ay hindi nakakatulong sa pagtaas ng eutectic clusters, dahil ang sulfide sa molten iron ay isang mahalagang substance ng graphite core. Bilang karagdagan, maaaring bawasan ng asupre ang interfacial energy sa pagitan ng heterogenous core at ng melt, upang mas maraming core ang ma-activate. Kapag ang W (S) ay mas mababa sa 0.03%, ang bilang ng mga eutectic cluster ay makabuluhang nabawasan, at ang epekto ng inoculation ay nababawasan.
Kapag ang mass fraction ng Mn ay nasa loob ng 2%, ang halaga ng Mn ay tumataas, at ang bilang ng mga eutectic cluster ay tumataas nang naaayon. Ang Nb ay madaling makabuo ng mga carbon at nitrogen compound sa molten iron, na nagsisilbing graphite core upang mapataas ang eutectic clusters. Binabawasan ng Ti at V ang bilang ng mga eutectic cluster dahil binabawasan ng vanadium ang konsentrasyon ng carbon; Madaling nakukuha ng titanium ang S sa MnS at MgS upang makabuo ng titanium sulfide, at ang kakayahang nucleation nito ay hindi kasing epektibo ng MnS at MgS. Ang N sa molten iron ay nagpapataas ng bilang ng mga eutectic cluster. Kapag ang nilalaman ng N ay mas mababa sa 350 x10-6, hindi ito halata. Pagkatapos lumampas sa isang tiyak na halaga, tumataas ang supercooling, at sa gayon ay tumataas ang bilang ng mga eutectic cluster. Ang oxygen sa molten iron ay madaling bumubuo ng iba't ibang oxide inclusions bilang mga core, kaya habang tumataas ang oxygen, tumataas ang bilang ng mga eutectic cluster. Bilang karagdagan sa komposisyon ng kemikal, ang pangunahing estado ng eutectic melt ay isang mahalagang salik na nakakaimpluwensya. Ang pagpapanatili ng mataas na temperatura at sobrang pag-init sa mahabang panahon ay magiging sanhi ng pagkawala o pagbaba ng orihinal na core, bawasan ang bilang ng mga eutectic cluster, at tataas ang diameter. Ang paggamot sa inoculation ay maaaring lubos na mapabuti ang pangunahing estado at mapataas ang bilang ng mga eutectic cluster. Ang bilis ng paglamig ay may napakalinaw na epekto sa bilang ng mga eutectic cluster. Ang mas mabilis na paglamig, mas maraming eutectic na kumpol ang mayroon.
5. Ang bilang ng mga eutectic cluster ay direktang sumasalamin sa kapal ng mga eutectic na butil. Sa pangkalahatan, ang mga pinong butil ay maaaring mapabuti ang pagganap ng mga metal. Sa ilalim ng premise ng parehong komposisyon ng kemikal at uri ng grapayt, habang tumataas ang bilang ng mga kumpol ng eutectic, tumataas ang lakas ng makunat, dahil ang mga sheet ng grapayt sa mga kumpol ng eutectic ay nagiging mas pino habang tumataas ang bilang ng mga kumpol ng eutectic, na nagpapataas ng lakas. Gayunpaman, sa pagtaas ng nilalaman ng silikon, ang bilang ng mga eutectic na grupo ay tumataas nang malaki, ngunit ang lakas ay bumababa sa halip; ang lakas ng cast iron ay tumataas sa pagtaas ng superheat na temperatura (hanggang 1500 ℃), ngunit sa oras na ito, ang bilang ng mga eutectic group ay bumababa nang malaki. Ang ugnayan sa pagitan ng batas ng pagbabago ng bilang ng mga eutectic group na dulot ng pangmatagalang paggamot sa inoculation at ang pagtaas ng lakas ay hindi palaging may parehong kalakaran. Ang lakas na nakuha ng inoculation treatment na may FeSi na naglalaman ng Si at Ba ay mas mataas kaysa sa nakuha sa CaSi, ngunit ang bilang ng mga eutectic na grupo ng cast iron ay mas mababa kaysa sa CaSi. Sa pagtaas ng bilang ng mga eutectic na grupo, tumataas ang tendensya ng pag-urong ng cast iron. Upang maiwasan ang pagbuo ng pag-urong sa maliliit na bahagi, ang bilang ng mga eutectic group ay dapat kontrolin sa ibaba 300~400/cm2.
6. Ang pagdaragdag ng mga elemento ng haluang metal (Cr, Mn, Mo, Mg, Ti, Ce, Sb) na nagtataguyod ng supercooling sa graphitized inoculants ay maaaring mapabuti ang antas ng supercooling ng cast iron, pinuhin ang mga butil, dagdagan ang dami ng austenite at itaguyod ang pagbuo ng perlite. Ang mga idinagdag na surface active elements (Te, Bi, 5b) ay maaaring i-adsorbed sa ibabaw ng graphite nuclei upang limitahan ang paglaki ng graphite at bawasan ang laki ng graphite, upang makamit ang layunin ng pagpapabuti ng mga komprehensibong mekanikal na katangian, pagpapabuti ng pagkakapareho, at pagtaas ng regulasyon ng organisasyon. Ang prinsipyong ito ay inilapat sa pagsasagawa ng produksyon ng mataas na carbon cast iron (tulad ng mga bahagi ng preno).
Oras ng post: Hun-05-2024
