Die rol van algemeen gebruikte elemente in grys gietyster
1.Koolstof en silikon: Koolstof en silikon is elemente wat grafitisering sterk bevorder. Koolstofekwivalent kan gebruik word om hul uitwerking op die metallografiese struktuur en meganiese eienskappe van grys gietyster te illustreer. Die verhoging van die koolstofekwivalent veroorsaak dat die grafietvlokkies growwer word, in getal toeneem en in sterkte en hardheid afneem. Inteendeel, die vermindering van die koolstofekwivalent kan die aantal grafiete verminder, grafiet verfyn en die aantal primêre austenietdendriete verhoog, en sodoende die meganiese eienskappe van grys gietyster verbeter. Die vermindering van die koolstofekwivalent sal egter lei tot 'n afname in gietwerkverrigting.
2.Mangaan: Mangaan self is 'n element wat karbiede stabiliseer en grafitisering belemmer. Dit het die effek om perliet in grys gietyster te stabiliseer en te verfyn. In die reeks van Mn=0.5% tot 1.0% is die verhoging van die hoeveelheid mangaan bevorderlik vir die verbetering van sterkte en hardheid.
3.Fosfor: Wanneer die fosforinhoud in gietyster 0,02% oorskry, kan intergranulêre fosfor-eutektika voorkom. Die oplosbaarheid van fosfor in austeniet is baie klein. Wanneer gietyster stol, bly fosfor basies in die vloeistof agter. Wanneer die eutektiese stolling byna voltooi is, is die oorblywende vloeistoffase-samestelling tussen die eutektiese groepe naby aan die ternêre eutektiese samestelling (Fe-2%, C-7%, P). Hierdie vloeistoffase stol by ongeveer 955 ℃. Wanneer gietyster stol, word molibdeen, chroom, wolfram en vanadium almal in die fosforryke vloeibare fase geskei, wat die hoeveelheid fosfor eutektikum verhoog. Wanneer die fosforinhoud in gietyster hoog is, sal dit benewens die skadelike effekte van die fosfor-eutektikum self ook die legeringselemente wat in die metaalmatriks voorkom, verminder en sodoende die effek van die legeringselemente verswak. Die fosfor eutektiese vloeistof is pap rondom die eutektiese groep wat stol en groei, en dit is moeilik om aangevul te word tydens stollingskrimping, en die gietstuk het 'n groter neiging om te krimp.
4.Swael: Dit verminder die vloeibaarheid van gesmelte yster en verhoog die neiging van gietstukke om warm te kraak. Dit is 'n skadelike element in gietstukke. Daarom dink baie mense dat hoe laer die swaelinhoud, hoe beter. Trouens, wanneer die swaelinhoud ≤0.05% is, werk hierdie soort gietyster nie vir die gewone inokulant wat ons gebruik nie. Die rede is dat die inenting baie vinnig verval, en wit kolle verskyn dikwels in die gietstukke.
5. Koper: Koper is die algemeenste toegevoegde legeringselement in die vervaardiging van grys gietyster. Die hoofrede is dat koper 'n lae smeltpunt (1083 ℃) het, maklik is om te smelt en 'n goeie legeringseffek het. Die grafitiseringsvermoë van koper is ongeveer 1/5 van dié van silikon, so dit kan die neiging van gietyster om 'n wit afgietsel te hê, verminder. Terselfdertyd kan koper ook die kritieke temperatuur van austeniettransformasie verlaag. Daarom kan koper die vorming van perliet bevorder, die inhoud van perliet verhoog, en perliet verfyn en perliet en ferriet daarin versterk, en sodoende die hardheid en sterkte van gietyster verhoog. Hoe hoër die hoeveelheid koper, hoe beter. Die toepaslike hoeveelheid koper wat bygevoeg word, is 0,2% tot 0,4%. Wanneer 'n groot hoeveelheid koper bygevoeg word, is die byvoeging van tin en chroom terselfdertyd skadelik vir die snyprestasie. Dit sal veroorsaak dat 'n groot hoeveelheid sorbietstruktuur in die matriksstruktuur geproduseer word.
6.Chroom: Die legeringseffek van chroom is baie sterk, hoofsaaklik omdat die byvoeging van chroom die neiging van gesmelte yster verhoog om 'n wit gietvorm te hê, en die gietstuk is maklik om te krimp, wat lei tot vermorsing. Daarom moet die hoeveelheid chroom beheer word. Aan die een kant word gehoop dat die gesmelte yster 'n sekere hoeveelheid chroom bevat om die sterkte en hardheid van die gietstuk te verbeter; aan die ander kant word die chroom streng by die onderste limiet beheer om te verhoed dat die gietstuk krimp en 'n toename in die skroottempo veroorsaak. Tradisionele ervaring hou vas dat wanneer die chroominhoud van die oorspronklike gesmelte yster 0,35% oorskry, dit 'n noodlottige uitwerking op die gietwerk sal hê.
7. Molibdeen: Molibdeen is 'n tipiese samestellingvormende element en 'n sterk perlietstabiliserende element. Dit kan grafiet verfyn. Wanneer ωMo<0.8%, kan molibdeen perliet verfyn en die ferriet in perliet versterk, en sodoende die sterkte en hardheid van gietyster effektief verbeter.
Daar moet kennis geneem word van verskeie probleme in grys gietyster
1. Verhoging van die oorverhitting of verlenging van die houtyd kan die bestaande heterogene kerns in die smelt laat verdwyn of hul doeltreffendheid verminder, wat die aantal austenietkorrels verminder.
2.Titanium het die effek om primêre austeniet in grys gietyster te verfyn. Omdat titaankarbiede, nitriede en karbonitriede as basis vir austenietkernvorming kan dien. Titaan kan die kern van austeniet verhoog en austenietkorrels verfyn. Aan die ander kant, wanneer daar oormaat Ti in die gesmelte yster is, sal die S in die yster met Ti in plaas van Mn reageer om TiS-deeltjies te vorm. Die grafietkern van TiS is nie so effektief soos dié van MnS nie. Daarom word die vorming van eutektiese grafietkern vertraag, wat die neerslagtyd van primêre austeniet verhoog. Vanadium, chroom, aluminium en sirkonium is soortgelyk aan titanium deurdat dit maklik is om karbiede, nitriede en karbonitriede te vorm en austenietkerne kan word.
3.Daar is groot verskille in die uitwerking van verskeie inokulante op die aantal eutektiese trosse, wat in die volgende volgorde gerangskik is: CaSi>ZrFeSi>75FeSi>BaSi>SrFeSi. FeSi wat Sr of Ti bevat het 'n swakker effek op die aantal eutektiese trosse. Inokulante wat seldsame aardes bevat het die beste effek, en die effek is meer betekenisvol as dit in kombinasie met Al en N bygevoeg word. Ferrosilikon wat Al en Bi bevat kan die aantal eutektiese trosse sterk verhoog.
4. Die korrels van grafiet-austeniet tweefase simbiotiese groei wat met grafietkerne as die middelpunt gevorm word, word eutektiese trosse genoem. Submikroskopiese grafietaggregate, oorblywende ongesmelte grafietdeeltjies, primêre grafietvloktakke, hoësmeltpuntverbindings en gasinsluitings wat in gesmelte yster bestaan en die kern van eutektiese grafiet kan wees, is ook die kern van eutektiese trosse. Aangesien die eutektiese kern die beginpunt van die groei van die eutektiese trosse is, weerspieël die aantal eutektiese trosse die aantal kerns wat in die eutektiese ystervloeistof tot grafiet kan groei. Faktore wat die aantal eutektiese trosse beïnvloed, sluit in chemiese samestelling, die kerntoestand van die gesmelte yster en die afkoeltempo.
Die hoeveelheid koolstof en silikon in die chemiese samestelling het 'n belangrike invloed. Hoe nader die koolstofekwivalent aan die eutektiese samestelling is, hoe meer eutektiese trosse is daar. S is nog 'n belangrike element wat die eutektiese trosse van grys gietyster beïnvloed. Lae swaelinhoud is nie bevorderlik vir die verhoging van die eutektiese trosse nie, want die sulfied in die gesmelte yster is 'n belangrike stof van die grafietkern. Daarbenewens kan swael die grensvlakenergie tussen die heterogene kern en die smelt verminder, sodat meer kerns geaktiveer kan word. Wanneer W (S) minder as 0.03% is, word die aantal eutektiese trosse aansienlik verminder, en die effek van inenting word verminder.
Wanneer die massafraksie van Mn binne 2% is, neem die hoeveelheid Mn toe, en die aantal eutektiese trosse neem dienooreenkomstig toe. Nb is maklik om koolstof- en stikstofverbindings in die gesmelte yster te genereer, wat as 'n grafietkern dien om die eutektiese trosse te vergroot. Ti en V verminder die aantal eutektiese trosse omdat vanadium die koolstofkonsentrasie verminder; titanium vang maklik S in MnS en MgS op om titaansulfied te vorm, en die kernvormingsvermoë daarvan is nie so effektief soos MnS en MgS nie. N in die gesmelte yster verhoog die aantal eutektiese trosse. Wanneer die N-inhoud minder as 350 x10-6 is, is dit nie duidelik nie. Nadat 'n sekere waarde oorskry word, neem die superverkoeling toe, waardeur die aantal eutektiese trosse verhoog word. Suurstof in gesmelte yster vorm maklik verskeie oksied-insluitings as kerns, so namate die suurstof toeneem, neem die aantal eutektiese trosse toe. Benewens die chemiese samestelling is die kerntoestand van die eutektiese smelt 'n belangrike beïnvloedende faktor. Die handhawing van hoë temperatuur en oorverhitting vir 'n lang tyd sal veroorsaak dat die oorspronklike kern verdwyn of verminder, die aantal eutektiese trosse verminder en die deursnee vergroot. Inokulasiebehandeling kan die kerntoestand aansienlik verbeter en die aantal eutektiese trosse verhoog. Die afkoeltempo het 'n baie duidelike uitwerking op die aantal eutektiese trosse. Hoe vinniger die afkoeling, hoe meer eutektiese trosse is daar.
5.Die aantal eutektiese trosse weerspieël direk die dikte van die eutektiese korrels. Oor die algemeen kan fyn korrels die werkverrigting van metale verbeter. Onder die uitgangspunt van dieselfde chemiese samestelling en grafiettipe, as die aantal eutektiese trosse toeneem, neem die treksterkte toe, omdat die grafietplate in die eutektiese trosse fyner word namate die aantal eutektiese trosse toeneem, wat die sterkte verhoog. Met die toename van silikoninhoud neem die aantal eutektiese groepe egter aansienlik toe, maar die sterkte neem eerder af; die sterkte van gietyster neem toe met die toename in oorverhittingstemperatuur (tot 1500 ℃), maar op hierdie tydstip neem die aantal eutektiese groepe aansienlik af. Die verwantskap tussen die veranderingswet van die aantal eutektiese groepe wat deur langtermyn-inokulasiebehandeling veroorsaak word en die toename in sterkte het nie altyd dieselfde neiging nie. Die sterkte wat verkry word deur inokulasiebehandeling met FeSi wat Si en Ba bevat, is hoër as dié wat met CaSi verkry word, maar die aantal eutektiese groepe gietyster is baie minder as dié van CaSi. Met die toename in die aantal eutektiese groepe neem die krimpneiging van gietyster toe. Om die vorming van krimping in klein dele te voorkom, moet die aantal eutektiese groepe onder 300~400/cm2 beheer word.
6. Die byvoeging van legeringselemente (Cr, Mn, Mo, Mg, Ti, Ce, Sb) wat onderverkoeling in gegrafitiseerde inokulante bevorder, kan die mate van onderverkoeling van gietyster verbeter, die korrels verfyn, die hoeveelheid austeniet verhoog en die vorming van perliet. Die bygevoegde oppervlakaktiewe elemente (Te, Bi, 5b) kan op die oppervlak van grafietkerne geadsorbeer word om grafietgroei te beperk en grafietgrootte te verminder, om sodoende die doel te bereik om omvattende meganiese eienskappe te verbeter, eenvormigheid te verbeter en organisatoriese regulering te verhoog. Hierdie beginsel is toegepas in die produksiepraktyke van hoë-koolstof gietyster (soos remonderdele).
Postyd: Jun-05-2024
