Які ўплыў высокага і нізкага рэшткавага магнію на празмерны дыяметр графіту і дэфекты распускання графіту ў пластычным чыгуне

Рэшткавы ўтрыманне магнію ў вытворчасці каванага чыгуну неабходна дакладна кантраляваць у межах «аптымальнага дыяпазону вокны» (звычайна каля 0,04% -0,055%, у залежнасці ад складу і працэсу). Адхіленне ад гэтага дыяпазону, занадта высокае або занадта нізкае, можа выклікаць пагаршэнне марфалогіі графіту, але праява і фундаментальны механізм зусім іншыя.

1、 Уплыў нізкага рэшткавага ўтрымання магнію заключаецца ў тым, што рэшткавае ўтрыманне магнію ніжэйшае за мінімальнае крытычнае значэнне, неабходнае для сфероидизации (як правіла, каля 0,03% -0,035%), што з'яўляецца самай прамой і фундаментальнай прычынай дэфектаў цвіцення графіту, а ўплыў на дыяметр графіту з'яўляецца другасным. Фундаментальны механізм вырашальнага ўплыву на красаванне графіту заключаецца ў тым, што асноўная роля элемента магнію - адсарбаваць на паверхні крышталя рост графіту, падаўляць яго слаістай характар ​​росту, прымушаць яго ізатропны рост і, такім чынам, фармаваць сферычную форму. Калі рэшткавага ўтрымання магнію недастаткова, гэты эфект адсорбцыі і інгібіравання не працуе на позняй стадыі росту графіту, асабліва на позняй стадыі эўтэктычнага зацвярдзення. Утварэнне дэфектаў: ​​Графіт без абмежаванняў адновіць свой хуткі і няўстойлівы рэжым росту, выклікаючы разрыў і дэфармацыю ўжо сфармаванага сферычнага графіту, што прывядзе да паглыблення ўнутры і лопання краёў або падобных да каралаў, што з'яўляецца тыповым "квітнеючым графітам". Гэта сведчыць аб тым, што сфероидизация па сутнасці не атрымалася. Ускосны ўплыў на дыяметр графіту: у лакальных раёнах, дзе рэшткавы магній знаходзіцца на мяжы недастатковага, але не цалкам выведзены з ладу, памяншэнне эфектыўных ядраў нуклеацыі можа прывесці да павелічэння невялікай колькасці рэшткавых графітавых сфер. Аднак больш прыкметнай асаблівасцю ў гэтым выпадку з'яўляецца з'яўленне вялікай колькасці несферычнага графіту (падобны на чарвяка, падобны на кветачку), і простая шурпатасць графіту не з'яўляецца яго галоўным праявай. ·Агульнай прычынай нізкага рэшткавага магнію з'яўляецца высокае ўтрыманне серы ў зыходным расплаўленым жалезе, якое спажывае занадта шмат магнію. Недастатковы разлік колькасці дададзенага сфероидизирующего агента або нізкая хуткасць паглынання рэакцыі. Пасля апрацоўкі сфероидизацией час знаходжання расплаўленага жалеза занадта доўгі, і магній моцна пагаршаецца. У расплаўленым жалезе прысутнічаюць моцныя перашкаджаюць элементы, такія як свінец і вісмут, якія нейтралізуюць эфект сфероидизации магнію. Рэзюмэ: нізкі рэшткавы магній прыводзіць да страты здольнасці сфероидизации і непасрэдна спрыяе красаванню графіту.

2、 Уздзеянне празмернага рэшткавага ўтрымання магнію значна вышэйшае за аптымальны дыяпазон (напрыклад, перавышэнне 0,06% -0,07%), што ў асноўным не прыводзіць да цвіцення, але праз шэраг ускосных эфектаў становіцца важным фактарам у прасоўванні празмернага (грубага) дыяметра графіту, які суправаджаецца іншымі сур'ёзнымі дэфектамі ліцця. Ускосны механізм прасоўвання занадта вялікага (грубага) дыяметра графіту заключаецца ў аслабленні інкубацыйнага эфекту і памяншэнні ядра нуклеацыі. Магній - моцны элемент супраць графітызацыі (адбельвання). Празмернае рэшткавы магній значна павялічыць тэндэнцыю пераахаладжэння расплаўленага жалеза. Гэта абцяжарвае стабільнае функцыянаванне гетэрагеннага ядра, якое забяспечваецца звычайнымі ферасіліцыйнымі прысадкамі, што прыводзіць да пагаршэння «інкубацыйнай рэакцыі». Прамое следства - памяншэнне колькасці сферычных ядраў графіту. Згодна з умовай пастаяннага агульнага ўтрымання вугляроду, чым менш ядраў, тым большага памеру можа вырасці кожны графітавы шар, утвараючы такім чынам грубыя, але, магчыма, адносна круглыя ​​графітавыя шары. Механізм 2: Прычыненне неадпаведных карэкціровак працэсу. Каб супрацьстаяць тэндэнцыі белага колеру, выкліканай высокім утрыманнем магнію, аператары могуць быць вымушаны павялічыць вугляродны эквівалент (асабліва ўтрыманне крэмнію) або прайсці празмерную інкубацыю. Ва ўмовах высокага вугляроднага эквіваленту, асабліва калі астуджэнне тоўстых і вялікіх секцый адбываецца павольна, гэта стварае спрыяльныя ўмовы для росту грубасці графіту. Магній, які мае вялікі патэнцыйны ўплыў на марфалогію графіту, можа выклікаць памяншэнне акругласці графітавых сфер, палягчаючы выраб грудкаватага або няправільнага графіту, але звычайна ён непасрэдна не ўтварае тыповых выбуховых налётаў. Рызыка ўключэння дзындры рэзка ўзрасла з-за іншых сур'ёзных праблем працэсу: лішак магнію схільны ўступаць у рэакцыю з кіслародам і серай з утварэннем дзындраў, такіх як MgO і MgS, якія можна згортваць у адліўкі і ўтвараць дэфекты ўключэння дзындры. Узмацненне тэндэнцыі да ўсаджвання: высокае ўтрыманне магнію пашырае дыяпазон зацвярдзення пасты, падобнай да жалезнай вадкасці, перашкаджае дадатковаму ўсаджванню, значна павялічвае тэндэнцыю да мікраўсаджвання і сур'ёзна ўплывае на шчыльнасць адлівак. Зніжэнне ліквіднасці і павелічэнне скарачэння.

Рэзюмэ: Празмернае рэшткавае ўтрыманне магнію ўскосна прыводзіць да агрублення графіту праз «тарможэнне зародкаобразования і памяншэнне колькасці сфер» і выклікае шэраг злаякасных пабочных эфектаў, такіх як уключэнне дзындры і ўсаджванне.

3、 Уздзеянне рэшткавага магнію "адпаведнае, але зніжаецца" - гэта найбольш распаўсюджаны сцэнар, які сустракаецца ў рэальным вытворчасці, што прыводзіць да празмернага дыяметра графіту. Гэта паказвае важнасць дынамічных змен у «эфектыўным змесце магнію». Адпраўная кропка: у канцы лячэння сфероидизацией рэшткавы магній знаходзіцца ў аптымальным дыяпазоне, цалкам выкормлены, а графітавыя шарыкі маленькія, круглыя ​​і ў вялікай колькасці. Працэс заняпаду: ад завяршэння апрацоўкі да зацвярдзення адліўкі расплаўленае жалеза затрымліваецца, што прыводзіць да «зніжэння сфероидизации» (гарэнне і ўсплыванне элемента магнію) і «зніжэння інкубацыі» (растварэнне або адмова ядра нуклеацыі). ·Механізм утварэння дэфектаў: ​​эфектыўнае рэшткавае ўтрыманне магнію паступова памяншаецца, і абмежаванне росту графіту слабее. Колькасць эфектыўных ядраў нуклеацыі з часам памяншаецца. Эфект суперпазіцыі: перш чым рэшткавы магній дасягне "крытычнай кропкі", якая выклікае красаванне, астатнія графітавыя сферы будуць працягваць расці ва ўмовах паменшаных абмежаванняў і дастатковай колькасці крыніц вугляроду, у канчатковым рахунку, утвараючы графіт грубага памеру, але ўсё яшчэ прымальнай марфалогіі (напрыклад, 6 ступені або нават больш грубы). Калі падзенне працягнецца, яно будзе скаціцца ў бок дрэннай сфероидизации і цвіцення.

Асноўная мэта канчатковага рэзюмэ практычных рэкамендацый заключаецца не толькі ў кантролі рэшткавага магнію на мэтавым значэнні, але і ў забеспячэнні яго эфектыўнасці і стабільнасці на працягу ўсяго працэсу залівання. Прадухіленне цвіцення (галоўным з'яўляецца прадухіленне нізкага ўтрымання магнію): строга паменшыце і стабілізуйце ўтрыманне серы ў зыходным расплаўленым жалезе. Пераканайцеся, што дастатковую колькасць і дакладнае даданне сфероидизирующего агента. Звядзіце да мінімуму час знаходжання пасля сфероидизации для дасягнення хуткага вылівання. Прадухіленне агрублення (ключавое значэнне для падтрымання балансу паміж эфектыўнай нуклеацыяй і магніем): выкарыстанне эфектыўных метадаў інкубацыі на позніх стадыях, якія прадухіляюць старэнне (такіх як праточная інакуляцыя і прышчэпка ў цвіль), для пастаяннага забеспячэння свежых ядраў нуклеацыі з'яўляецца найбольш эфектыўным спосабам процідзеяння гніенню і ачысткі графіту. Пазбяганне сляпога павелічэння рэшткавага ўтрымання магнію дзеля "страхоўкі" - гэта адваротны шлях да ўсаджвання, уключэння дзындры і укрупнення графіту. Для тоўстых і вялікіх секцый неабходна комплексна аптымізаваць канструкцыю вугляроднага эквіваленту і ўмовы астуджэння. Карацей кажучы, «стабілізацыя серы, кантроль магнію (умераны), хуткая заліванне і моцная постпрышчэпка» з'яўляюцца ключавымі крытэрамі працэсу для атрымання высакаякаснай структуры з каванага чыгуну, пазбягаючы пры гэтым распускання і агрублення графіту.