Hlutverk algengra þátta í gráu steypujárni
1.Kolefni og kísill: Kolefni og kísill eru þættir sem stuðla mjög að grafitgerð. Hægt er að nota kolefnisjafngildi til að sýna áhrif þeirra á málmfræðilega uppbyggingu og vélræna eiginleika grás steypujárns. Aukning á kolefnisjafngildinu veldur því að grafítflögurnar verða grófari, fjölga og minnka styrk og hörku. Þvert á móti getur minnkun á kolefnisjafngildinu dregið úr fjölda grafíta, betrumbætt grafít og aukið fjölda aðal austenít dendríta og þar með bætt vélrænni eiginleika grás steypujárns. Hins vegar mun það að minnka kolefnisjafngildið leiða til lækkunar á frammistöðu steypu.
2.Mangan: Mangan sjálft er frumefni sem kemur á stöðugleika í karbíðum og hindrar grafítmyndun. Það hefur þau áhrif að stöðugleika og fínpússa perlít í gráu steypujárni. Á bilinu Mn=0,5% til 1,0% er aukið magn mangans til þess fallið að bæta styrk og hörku.
3. Fosfór: Þegar fosfórinnihald í steypujárni fer yfir 0,02%, getur millikornótt fosfór eutectic átt sér stað. Leysni fosfórs í austeníti er mjög lítill. Þegar steypujárn storknar verður fosfór í grundvallaratriðum eftir í vökvanum. Þegar eutectic storknun er næstum lokið, er vökvafasa samsetningin sem eftir er á milli eutektískra hópanna nálægt þríbundinni eutectic samsetningunni (Fe-2%, C-7%, P). Þessi fljótandi fasi storknar við um það bil 955 ℃. Þegar steypujárn storknar eru mólýbden, króm, wolfram og vanadíum öll aðskilin í fosfórríkum vökvafasanum, sem eykur magn fosfórs eutectic. Þegar fosfórinnihaldið í steypujárni er hátt, mun það, auk skaðlegra áhrifa fosfórsvæðanna sjálfs, einnig draga úr málmbandi þáttunum sem eru í málmgrunninu og þar með veikja áhrif málmblöndunnar. Fosfór eutectic vökvinn er grúskaður í kringum eutectic hópnum sem storknar og vex, og það er erfitt að endurnýjast við storknun rýrnun og steypa hefur meiri tilhneigingu til að minnka.
4.Sulfur: Það dregur úr vökva bráðnu járns og eykur tilhneigingu steypu til að sprunga heitt. Það er skaðlegur þáttur í steypum. Því halda margir að því lægra sem brennisteinsinnihaldið er, því betra. Reyndar, þegar brennisteinsinnihaldið er ≤0,05%, virkar þessi tegund af steypujárni ekki fyrir venjulegt sáðefni sem við notum. Ástæðan er sú að sáningin rotnar mjög hratt og oft koma hvítir blettir í steypurnar.
5. Kopar: Kopar er algengasta viðbætt álfelgur í framleiðslu á gráu steypujárni. Aðalástæðan er sú að kopar hefur lágt bræðslumark (1083 ℃), er auðvelt að bræða og hefur góð blöndunaráhrif. Grafítunarhæfni kopars er um það bil 1/5 af kísils, þannig að það getur dregið úr tilhneigingu steypujárns til að hafa hvíta steypu. Á sama tíma getur kopar einnig dregið úr mikilvægu hitastigi austenítumbreytingar. Þess vegna getur kopar stuðlað að myndun perlíts, aukið innihald perlíts og betrumbætt perlít og styrkt perlít og ferrít í því og þar með aukið hörku og styrk steypujárns. Hins vegar, því hærra sem magn kopar er, því betra. Viðeigandi magn af kopar sem bætt er við er 0,2% til 0,4%. Þegar mikið magn af kopar er bætt við er það skaðlegt fyrir skurðinn að bæta tini og króm á sama tíma. Það mun valda því að mikið magn af sorbítbyggingu verður framleitt í fylkisbyggingunni.
6.Krómi: Blöndunaráhrif króms eru mjög sterk, aðallega vegna þess að viðbót króms eykur tilhneigingu bráðnu járns til að hafa hvíta steypu, og steypa er auðvelt að skreppa saman, sem leiðir til sóunar. Þess vegna ætti að stjórna magni króms. Annars vegar er vonast til að bráðna járnið innihaldi ákveðið magn af króm til að bæta styrk og hörku steypunnar; á hinn bóginn er krómið strangt stjórnað við neðri mörkin til að koma í veg fyrir að steypan minnki og valdi aukningu á brotahraða. Hefðbundin reynsla er sú að þegar króminnihald upprunalega bráðna járnsins fer yfir 0,35% mun það hafa banvæn áhrif á steypuna.
7. Mólýbden: Mólýbden er dæmigerður efnasambandsmyndandi frumefni og sterkt perlít stöðugleikaþáttur. Það getur betrumbætt grafít. Þegar ωMo<0,8% getur mólýbden betrumbætt perlít og styrkt ferrítið í perlíti og þar með bætt styrk og hörku steypujárns.
Taka verður fram nokkur atriði í gráu steypujárni
1.Að auka ofhitnunina eða lengja geymslutímann getur valdið því að núverandi ólíku kjarna í bræðslunni hverfa eða draga úr virkni þeirra, fækka austenítkornum.
2.Títan hefur þau áhrif að hreinsa aðal austenít í gráu steypujárni. Vegna þess að títankarbíð, nítríð og karbónitríð geta þjónað sem grunnur fyrir austenítkjarna. Títan getur aukið kjarna austeníts og betrumbætt austenítkorn. Á hinn bóginn, þegar umfram Ti er í bráðnu járninu, mun S í járninu hvarfast við Ti í stað Mn og mynda TiS agnir. Grafítkjarni TiS er ekki eins áhrifaríkur og MnS. Þess vegna seinkar myndun eutectic grafítkjarna og eykur þar með úrkomutíma frumausteníts. Vanadíum, króm, áli og sirkon eru lík títaníum að því leyti að auðvelt er að mynda karbíð, nítríð og karbónitríð og geta orðið austenítkjarna.
3. Mikill munur er á áhrifum ýmissa sáðefna á fjölda eutectic klasa, sem eru raðað í eftirfarandi röð: CaSi>ZrFeSi>75FeSi>BaSi>SrFeSi. FeSi sem inniheldur Sr eða Ti hefur veikari áhrif á fjölda eutectic klasa. Sáðefni sem innihalda sjaldgæfar jarðefni hafa bestu áhrifin og áhrifin eru meiri þegar þau eru bætt við ásamt Al og N. Kísiljárn sem inniheldur Al og Bi getur aukið fjölda eutectic klasa verulega.
4. Korn grafít-austeníts tvífasa samlífisvaxtar sem myndast með grafítkjarna sem miðju eru kallaðir eutectic klasar. Submicroscopic grafít agna, leifar óbræddra grafít agnir, frum grafít flögu greinar, hábræðslumark efnasambönd og gas innifalið sem eru til í bráðnu járni og geta verið kjarni eutectic grafít eru einnig kjarni eutectic klasa. Þar sem eutectic kjarninn er upphafspunktur vaxtar eutectic klasans, endurspeglar fjöldi eutectic þyrpinga fjölda kjarna sem geta vaxið í grafít í eutectic járnvökvanum. Þættir sem hafa áhrif á fjölda eutectic klasa eru efnasamsetning, kjarnaástand bráðna járnsins og kælihraði.
Magn kolefnis og kísils í efnasamsetningunni hefur mikilvæg áhrif. Því nær sem kolefnisjafngildið er samsetningu eutectic, því fleiri eutectic klasar eru. S er annar mikilvægur þáttur sem hefur áhrif á eutectic klasa af gráu steypujárni. Lágt brennisteinsinnihald er ekki til þess fallið að auka eutectic klasa, vegna þess að súlfíðið í bráðnu járni er mikilvægt efni í grafítkjarnanum. Að auki getur brennisteinn dregið úr milliflötum orkunnar milli ólíkra kjarna og bræðslu, þannig að hægt sé að virkja fleiri kjarna. Þegar W (S) er minna en 0,03% minnkar fjöldi eutectic klasa verulega og áhrif sáningar minnka.
Þegar massahlutfall Mn er innan við 2% eykst magn Mn og fjöldi eutectic klasa eykst í samræmi við það. Nb er auðvelt að búa til kolefnis- og köfnunarefnissambönd í bráðnu járni, sem virkar sem grafítkjarni til að auka eutectic klasa. Ti og V draga úr fjölda eutectic klasa vegna þess að vanadín dregur úr kolefnisstyrk; Títan fangar auðveldlega S í MnS og MgS til að mynda títansúlfíð og kjarnamyndunargeta þess er ekki eins áhrifarík og MnS og MgS. N í bráðnu járni eykur fjölda eutectic klasa. Þegar N innihaldið er minna en 350 x10-6 er það ekki augljóst. Eftir að farið er yfir ákveðið gildi eykst ofurkælingin og eykur þar með fjölda eutectic klasa. Súrefni í bráðnu járni myndar auðveldlega ýmsar oxíðeiningar sem kjarna, þannig að eftir því sem súrefnið eykst eykst fjöldi eutectic klasa. Til viðbótar við efnasamsetninguna er kjarnaástand eutectic bræðslunnar mikilvægur áhrifaþáttur. Að viðhalda háum hita og ofhitnun í langan tíma mun valda því að upprunalegi kjarninn hverfur eða minnkar, dregur úr fjölda eutectic þyrpinga og eykur þvermál. Sáningarmeðferð getur bætt kjarnaástandið til muna og aukið fjölda eutectic klasa. Kólnunarhraði hefur mjög augljós áhrif á fjölda eutectic klasa. Því hraðar sem kælingin er, því fleiri eutectic klasar eru.
5. Fjöldi eutectic klasa endurspeglar beint þykkt eutectic kornanna. Almennt séð geta fínkorn bætt frammistöðu málma. Undir forsendum sömu efnasamsetningar og grafítgerðar, eftir því sem fjöldi eutectic klasa eykst, eykst togstyrkurinn, vegna þess að grafítblöðin í eutektískum þyrpingum verða fíngerðari eftir því sem eutectic þyrpingum fjölgar, sem eykur styrkinn. Hins vegar, með aukningu á kísilinnihaldi, eykst fjöldi eutectic hópa verulega, en styrkurinn minnkar í staðinn; styrkur steypujárns eykst með hækkun ofhitunarhitastigs (í 1500 ℃), en á þessum tíma fækkar eutectic hópum verulega. Tengsl breytingalögmálsins um fjölda eutectic hópa af völdum langtíma sáningarmeðferðar og aukins styrkleika hefur ekki alltaf sömu þróun. Styrkurinn sem fæst með sáningarmeðferð með FeSi sem inniheldur Si og Ba er hærri en sá sem fæst með CaSi, en fjöldi eutectic hópa af steypujárni er mun færri en CaSi. Með fjölgun eutectic hópa eykst rýrnunartilhneiging steypujárns. Til að koma í veg fyrir rýrnun í litlum hlutum ætti að stjórna fjölda eutectic hópa undir 300 ~ 400/cm2.
6. Með því að bæta við álfelgum (Cr, Mn, Mo, Mg, Ti, Ce, Sb) sem stuðla að ofurkælingu í grafítuðum sáðefnum getur það bætt ofurkælingu steypujárns, betrumbætt kornin, aukið magn austeníts og stuðlað að myndun perlulit. Auka yfirborðsvirku þættirnir (Te, Bi, 5b) geta verið aðsogaðir á yfirborð grafítkjarna til að takmarka grafítvöxt og draga úr grafítstærð, til að ná þeim tilgangi að bæta alhliða vélræna eiginleika, bæta einsleitni og auka skipulagsreglur. Þessari meginreglu hefur verið beitt í framleiðslu á steypujárni með miklu kolefni (eins og bremsuhlutum).
Pósttími: Júní-05-2024
