Analyse af årsager til defekter i gråt støbejern og forebyggende foranstaltninger
I. Hovedfaktorer, der påvirker de mekaniske egenskaber ved gråt støbejern:
Proces og metallurgiske faktorer: hovedsageligt kølehastighed, overophedning af behandling af smeltet jern, inokulationsbehandling, ovnladningsegenskaber osv.
(1) Om påvirkningen af kølehastighed
Støbejern er et materiale, der er meget følsomt over for kølehastighed. De tykke og tynde vægdele af den samme støbning kan have meget forskellige strukturer inden for og uden for, hvilket er almindeligt kendt som strukturel inhomogenitet. Fordi grafitiseringsprocessen i vid udstrækning afhænger af kølehastigheden. Der er mange faktorer, der påvirker afkølingshastigheden på støbegods: støbning af vægtykkelse og vægt, type støbemateriale, hældningshoved og vægt osv. Da vægtykkelsen, vægt og struktur af støbningen afhænger af arbejdsvilkårene og kan ikke ændres efter ønske, skal deres indflydelse på strukturen overvejes, når den kemiske sammensætning vælges.
(2) Om påvirkningen af inokulationsbehandling af smeltet jern
Inokulationsbehandling er at tilsætte inokulant til det smeltede jern, før det kommer ind i støbehulen for at ændre den metallurgiske tilstand af det smeltede jern, hvilket forbedrer mikrostrukturen og egenskaberne af støbejern. For gråt støbejern er formålet med inokulationsbehandling at opnå strukturen af type A -grafit, perlitmatrix og fine eutektiske klynger samt at reducere tendensen til hvidt støbejern i tynde vægge eller hjørner af støbningen og følsomheden over for støbningens vægttykkelse; For formbart støbejern er det at forkorte den korte udglødningscyklus, øge støbningens tilladte vægtykkelse og forbedre organisationens struktur; For duktilt jern er det at reducere tendensen til hvidt støbejern i støbningen, øge sfæroidiseringshastigheden og forbedre grafitens rundhed.
(3) Påvirkningen af smeltet jernoverophedning af jernoverophedning.
Forøgelse af den overophedningstemperatur på smeltet jern kan:
① Forøg indholdet af kombineret kulstof og reducer kulstofindholdet i grafit i overensstemmelse hermed
② Refiner grafitten og danner dendritisk grafit
③ Fjern "arvelig" af støbejern
④ Forbedre organisationens ensartethed på tværsnittet af støbningen
⑤ Gunstig for svindekompensationen af støbningen. Tilsvarende har isoleringen af smeltet jern en lignende virkning som overophedning af smeltet jern.
(4) Indflydelse af ladningsegenskaber
I den faktiske produktion viser det sig ofte, at når metalopladningen ændres (for eksempel ved hjælp af svinejern fra forskellige oprindelser eller ændring af ladningsforholdet osv.), Ser den kemiske sammensætning ud til at forblive uændret, og støbejern har forskellige strukturer og egenskaber. Dette viser, at egenskaberne ved råmaterialerne direkte påvirker egenskaberne ved støbejern, der er smeltet med det, der kaldes "arvelighed" af støbejern. Derfor kan forøgelse af temperaturen på det smeltede jern og bruge en række ingredienser fra jernlader eliminere denne "arvelighed" og forbedre strukturen og egenskaberne ved støbejern.
Sammenfattende har procesfaktorerne og metallurgiske faktorer for støbejern en stor indflydelse på de mekaniske egenskaber ved støbejern. Derfor bør kontrollen af disse påvirkningsfaktorer ikke ignoreres.
2. Grå støbejern kan ikke behandles for at imødekomme karakterkravene
Generelt kan varmebehandling i høj grad forbedre strukturen og egenskaberne ved støbning af legeringer, men under tilstanden af gråt støbejern er den rolle, som varmebehandling kan spille relativt lille. I gråt støbejern har grafit en stor indflydelse på ydelsen af støbejern, og enhver varmebehandlingsmetode kan ikke ændre morfologien og fordelingen af grafit. Derfor er det ikke muligt at effektivt forbedre ydelsen af gråt støbejern for at imødekomme kvalitetskravene gennem varmebehandling.
Der er dog mange måder at forbedre de mekaniske egenskaber ved gråt støbejern, såsom rimelig selektion af kemisk sammensætning, ændring af ladningssammensætningen, overophedning af smeltet jern, inokulation, spor eller lav legering osv., Som alle kan opnå gode resultater.
3. Forholdsregler for produktion af høj - gråt støbejern (inokuleret støbejern)
Når man producerer høj - gråt støbejern (generelt HT200 og derover), skal mængden af grafit og grafitlængden reduceres så meget som muligt for at opnå høje mekaniske egenskaber. Den traditionelle metode er at reducere kulstof- og siliciumindholdet i smeltet jern og øge kondensationshastigheden for smeltet jern, men når amplituden er lidt større, vises D - type superkølet grafit og hvid støbning, hvilket vil reducere de mekaniske egenskaber ved grå støbejern.
Tilsætning af en passende mængde ferrosilicon - baseret jernlegeringspartikler til det smeltede jern foran ovnen eller inden hældning kaldes inokulation. Inokulation tilvejebringer et stort antal nukleationspartikler i det smeltede jern til grafit til nucleate. Effektiv inokulation vil fremme udfældning af grafit og derved eliminere hvidt støbejern, raffinering af flake -grafit og omdanne superkølet grafit til ikke - retningsbestemt ensartet fordelt grafit (type A grafit). Det kan ikke kun forbedre de omfattende mekaniske egenskaber i høj grad, men også forbedre ensartetheden af støbningsstrukturen og reducere forskellen i mekaniske egenskaber forårsaget af ujævn vægtykkelse og forskellige afkølingshastigheder mellem hjørnerne og kernen i støbningen. Derfor er inokulation af smeltet jern en uundværlig teknologi til produktion af høj - gråt støbejern (inokuleret støbejern).
For at gøre inokulering effektiv, skal kravene til inokulation på den originale jernvæske være opfyldt, det vil sige, at den originale jernvæske skal have et lavere kulstof- og siliciumindhold, eller den originale jernvæske skal have et lavere kulstofækvivalent. Jo lavere kulstofækvivalent, jo bedre er inokulationseffekten og jo højere styrken af det grå støbejern. Tværtimod, jo højere carbonækvivalent, jo fattigere inokulationseffekten. Da silicium kan justeres ved tilsætning af inokulanter, når man overvejer kulstofækvivalenten af den originale jernvæske, opretholdes kulstoffet altid med ca. 2,8%~ 3,2%, og silicium opretholdes lidt under den kritiske værdi, der kan fremme grafitisering markant. Derefter tilsættes inokulanten for at få siliciumindholdet til at overskride den kritiske værdi for at opnå effekten af inokulation. Derudover påvirker støbningens vægtykkelse og afkøling også strukturen af de inokulerede støbejernsdele, og de bør også overvejes, når man vælger den kemiske sammensætning. Generelt tages kulstof- og siliciumindholdet i tykke dele ved den nedre grænse, og den øvre grænse tages for tynde dele.
Ud over at neutralisere påvirkningen af svovl har manganens rolle i høj - gråt støbejern (inokuleret støbejern) et specielt krav, det vil sige ved hjælp af det, det grå støbejern kan opnå perlitstruktur, så manganindholdet af højt - grade gråt støbejern (inokuleret støbejern) er generelt højere. Svovl kan svække grafitiseringseffekten af inokulanten, så svovl er ofte begrænset til mindre end 0,12%. I de senere år mener nogle mennesker også, at for at opnå en god inokulationseffekt kan svovlindholdet i den originale jernvæske ikke være for lavt. Derfor, i tilfælde af, at svovlindholdet i det smeltede jern gradvist falder i fremtiden, hvordan man bestemmer svovlindholdet i det inokulerede støbejern synes at være et problem, der er værdigt til opmærksomhed.
Fosforindholdet er generelt begrænset til mindre end 0,15% baseret på kravene til mekaniske egenskaber, men nogle maskinværktøjsgrå støbejernsdele (ofte lavet af inokuleret støbejern) skal være slid - resistent, og fosforindholdet kan øges til ca. 0,3% ~ 0,5% eller højere.
4. fire forbud, når man bruger inokulanter til grå støbejerns inokulation
De inokulanter, der bruges til gråt støbejern, kan klassificeres i henhold til funktion, hovedelementer, form osv. Der er fire tabuer, når man bruger inokulanter til gråt støbejerns inokulation:
Først skal inokulanten tørres inden brug.
For det andet er det forbudt at bruge ren silicium eller ren ferrosilicon som inokulanter
For det tredje kan inokulanten ikke tilsættes hurtigt, og metoden skal være særlig.
Fjerde, partikelstørrelsen af inokulanten
Fem. Mulige defekter ved grå jernstøbninger
I produktionen af grå jernstøbninger inkluderer almindelige castingdefekter: porer, ukvalificeret sammensætning og ydeevne, varme revner og kolde revner, krympning og krympning, slaggeøjne og jernbønner, kolde lukning og utilstrækkelige hældning, sandøjne og sandindeslutninger, kødagtige og forkert justerede, deformation osv. Normalt er årsagerne til disse mangler ikke kun problemerne med stammolding og kernen, men der er mange produktionsprocesser, som f.eks. Sl. Hældning, sandkvalitet, rengøring af sanddråbe osv. Derfor kræves specifik analyse for at tage passende og rimelige foranstaltninger til at løse dem.
I produktionen af grå jernstøbninger inkluderer almindelige castingdefekter: porer, uegnet sammensætning og ydeevne, varme revner og kolde revner, krympning og krympning, slaggeøjne og jernbønner, kolde lukning og utilstrækkelige hældning, sandøjne og sandindeslutninger, kødagtige og forkert justerede, deformation osv. Normalt er årsagerne til disse mangler ikke kun problemerne med støbeholdning og kernemarkering, men der er undertiden mange produktionsproces Hældning, sandkvalitet, rengøring af sanddråbe osv. Derfor kræves specifik analyse for at tage passende og rimelige foranstaltninger til at løse dem.