Tecnologia de fosa de fosa grisa d’alta resistència

Aquest article presenta com obtenir la tecnologia de fosa de fosa grisa d’alta resistència en les condicions d’un requisit de carboni equivalent més elevat i de millors prestacions de mecanitzat en el procés de fosa del forn elèctric, i com controlar els oligoelements del material.

paraules clau: ferro colat gris, equivalent de carboni, propietats mecàniques, propietats de processament, oligoelements

La direcció tradicional de control de la fosa de fosa de color gris és de fosa de baixa resistència en carboni (C: 2.7 ~ 3.0, Si: 2.0 ~ 2.3, Mn: 0.9 ~ 1.3). Tot i que aquests materials poden complir els requisits de les propietats mecàniques dels materials, el seu rendiment de fosa i processament El rendiment és pobre. Amb el desenvolupament i expansió del mercat de l’empresa, cada vegada hi ha més productes de fosa amb dificultats elevades i requisits de qualitat tècnica elevats a la seqüència de producció de MINGHE, especialment quan MINGHE utilitza el procés de fosa de forn elèctric de freqüència de potència per substituir el procés de fosa de cúpula.

L’obtenció de ferro colat d’alta resistència equivalent a un alt contingut de carboni en condicions de fosa de forns elèctrics per complir els requisits de les comandes dels clients era un tema d’investigació en aquell moment. Aquest article descriu la tecnologia de producció de fosa de color gris d'alta resistència en condicions de fosa de forns elèctrics.

Els factors que afecten el rendiment del material

1.1 L’efecte de l’equivalent carboni sobre les propietats del material

Els principals factors que determinen les propietats del ferro colat gris són la morfologia del grafit i les propietats de la matriu metàl·lica. Quan l’equivalent a carboni (CE = C + 1 / 3Si) és elevat, la quantitat de grafit augmenta i la forma del grafit es deteriora quan les condicions d’incubació no són bones o hi ha rastre d’elements nocius. Aquest grafit redueix l’àrea efectiva de la matriu metàl·lica que pot suportar la càrrega i provoca una concentració d’estrès quan suporta la càrrega, de manera que la resistència de la matriu metàl·lica no es pot utilitzar normalment, reduint així la força del ferro colat. Entre els materials, la perlita té una bona resistència i duresa, mentre que la ferrita té una base més suau i una resistència inferior. A mesura que augmenta la quantitat de C i Si, la quantitat de perlita disminuirà i la quantitat de ferrita augmentarà. Per tant, l’increment de l’equivalent en carboni afectarà la resistència a la tracció de les peces de fosa de ferro colat i la duresa de l’entitat de fosa tant en la forma de grafit com en l’estructura de la matriu. En el control del procés de fosa, el control de l’equivalent a carboni és un factor molt important per resoldre el rendiment del material.

1.2 La influència dels elements d'aliatge sobre les propietats del material

Els elements d’aliatge en ferro colat gris es refereixen principalment a Mn, Cr, Cu, Sn, Mo i altres elements que afavoreixen la formació de la perlita. El contingut d’aquests elements afectarà directament el contingut de la perlita. Al mateix temps, a causa de l’addició d’elements d’aliatge, es perfecciona fins a cert punt. L’addició de grafit redueix o fins i tot desapareix la quantitat de ferrita a la matriu, mentre que la perlita es refina fins a un cert punt i la ferrita que conté és una solució sòlida reforçada a causa d’una certa quantitat d’elements d’aliatge, de manera que el ferro colat sempre té Com més gran sigui el rendiment de la força. En el control del procés de fosa, el control de l'aliatge també és un mitjà important.

1.3 La influència de la relació de càrrega sobre els materials

En el passat, sempre hem insistit que, sempre que la composició química compleixi els requisits de l’especificació, hauríem de ser capaços d’obtenir una visió que compleixi les propietats mecàniques estàndard del material, però de fet aquesta visió només veu la substància química convencional. composició i ignora alguns elements d'aliatge i elements nocius. El paper de. Per exemple, el ferro colat és la font principal de Ti, de manera que la quantitat de ferro colat que s’utilitza afectarà directament el contingut de Ti del material i tindrà un gran impacte sobre les propietats mecàniques del material. De la mateixa manera, la ferralla d’acer és la font de molts elements d’aliatge, de manera que la quantitat de ferralla té un efecte molt directe sobre les propietats mecàniques del ferro colat. Els primers dies en què es va utilitzar el forn elèctric, sempre vam utilitzar la relació de càrrega del forn de cúpula (ferro colat: 25 ~ 35%, ferralla: 30 ~ 35%). Com a resultat, les propietats mecàniques (resistència a la tracció) del material eren molt baixes. Quan la quantitat d'acer usat té un impacte en el rendiment del ferro colat, després d'ajustar la quantitat de ferralla a temps, el problema es resol ràpidament. Per tant, la ferralla d’acer és un paràmetre de control molt important en el procés de control de la fusió. Per tant, la relació de càrrega té un impacte directe sobre les propietats mecàniques dels materials de ferro colat i és el focus del control de la fosa.

1.4 La influència dels oligoelements en les propietats dels materials

En el passat, només prestàvem atenció a la influència dels cinc elements principals convencionals sobre la qualitat del ferro colat durant el procés de fosa, mentre que l’efecte d’altres oligoelements era només una comprensió qualitativa, però poques vegades s’analitzaven i discutien quantitativament. En els darrers anys, a causa de l’impacte de la tecnologia de colada Progress, els equips de fosa s’actualitzen constantment i les cúpules han estat substituïdes gradualment per forns elèctrics. Tot i que la fosa de forn elèctric té els seus incomparables avantatges en la fosa de cúpules, la fosa de forn elèctric també perd alguns dels avantatges de la fosa de cúpula, de manera que també es reflecteix la influència d’alguns oligoelements sobre el ferro colat. Com que la reacció metal·lúrgica a la cúpula és molt forta, la càrrega es troba en una forta atmosfera oxidant, la major part s’oxida i es descarrega amb l’escòria, només quedarà una petita part del ferro fos, de manera que alguns tenen un efecte advers sobre la colada A través del procés metal·lúrgic de la cúpula, els oligoelements no solen tenir efectes adversos sobre el ferro colat. Durant el procés de fosa de la cúpula, una part del nitrogen del coc i del nitrogen (N2) de l’aire es dissoldrà en el ferro fos en forma d’àtoms a altes temperatures, fent que el contingut de nitrogen del ferro fos sigui relativament elevat.

Segons les estadístiques, des que es va posar en funcionament el forn elèctric, els productes de rebuig causats per un alt contingut de plom i el ferro fos desballestat perquè el contingut de plom era massa alt per ajustar-lo no eren de menys de 100 tones i el nombre de productes no qualificats degut fins a un contingut insuficient de nitrogen també va ser força elevat, provocant una gran pèrdua econòmica a l’empresa.

Basant-nos en la nostra experiència i teoria de molts anys en la fosa de forns elèctrics, crec que els oligoelements clau en el procés de fosa de forns elèctrics són principalment N, Pb i Ti. Els efectes d’aquests elements sobre el ferro colat gris són principalment els següents:

Conduir

Quan el contingut de plom del ferro fos és elevat (> 20PPm), especialment quan interactua amb el contingut d’hidrogen més alt, és fàcil formar grafit Widmanstatten en peces de fosa amb seccions gruixudes. Això es deu al fet que la sorra de resina té bones propietats d’aïllament tèrmic i que el ferro fos es refreda més lentament al motlle (aquesta tendència és més evident per a les seccions gruixudes), el ferro fos es manté en estat líquid durant més temps i la solidificació de el ferro fos és més proper a la condició de solidificació en estat d’equilibri a causa de l’acció del plom i l’hidrogen. Quan aquest tipus de colada es solidifica i continua refredant-se, el carboni de l’austenita precipitarà i esdevindrà grafit secundari en estat sòlid. En circumstàncies normals, el grafit secundari només espessa els flocs de grafit eutèctic, cosa que no tindrà un gran impacte en les propietats mecàniques. No obstant això, quan el contingut de nitrogen i hidrogen sigui elevat, l'energia superficial del grafit en el mateix pla fix de cristall d'austenita es reduirà i el grafit secundari creixerà al llarg d'un determinat pla cristal·lí d'austenita i s'estendrà a la matriu metàl·lica. Observar al microscopi. Molts flocs de grafit semblants a les rebaves creixen al costat dels flocs de grafit en escates, comunament coneguts com a pèls de grafit, que és la raó de la formació del grafit de Widman. L’alumini del ferro colat pot afavorir que el ferro líquid absorbeixi hidrogen i augmenti el seu contingut en hidrogen. Per tant, l’alumini també té un efecte indirecte en la formació de grafit Widmanstatten.

Quan el grafit Widmanstatten apareix a la fosa, les seves propietats mecàniques es veuen molt afectades, especialment la resistència i la duresa, que es poden reduir al voltant del 50% en casos greus.

El grafit de Widman té les característiques metal·logràfiques següents:

• 1) A la fotomicrografia de 100 vegades, hi ha molts petits flocs de grafit en forma d’espina units al floc de grafit gruixut, que és el grafit Widmanstatten.
• 2) La relació del grafit cristal·lí comú està connectada entre si.
• 3) Quan la xarxa de grafit Widmanstatten s'estén a la matriu a temperatura ambient, es converteix en la superfície fràgil de la matriu, cosa que reduirà significativament les propietats mecàniques del ferro colat gris. Però, des del punt de vista transversal, les esquerdes de la fractura encara s’estenen al llarg del grafit en forma de co-chip.

Nitrogen

Una quantitat adequada de nitrogen pot afavorir la nucleació del grafit, estabilitzar la perlita, millorar l'estructura del ferro colat gris i millorar el rendiment del ferro colat.

El nitrogen té dues influències principals sobre el ferro fos. Una és la influència sobre la forma del grafit i l'altra és la influència sobre l'estructura de la matriu. L’efecte del nitrogen sobre la morfologia del grafit és un procés molt complicat. Es manifesta principalment en: la influència de la capa d’adsorció sobre la superfície de grafit i la influència de la mida del grup eutèctic. Atès que el nitrogen és gairebé insoluble en grafit, el nitrogen s’absorbeix contínuament a la part frontal del creixement del grafit i als dos costats del grafit durant el procés de solidificació eutèctica, cosa que resulta en un augment de la concentració circumdant de grafit durant el procés de precipitació, especialment quan el grafit s’estén a ferro fos. A la punta, afecta el creixement del grafit a la interfície líquid-sòlid. Durant el procés de creixement eutèctic, hi ha una diferència significativa en la distribució de la concentració de nitrogen a la punta i als dos costats del full de grafit. La capa d’adsorció d’àtoms de nitrogen a la superfície de grafit pot dificultar la difusió d’àtoms de carboni a la superfície de grafit. Quan la concentració de nitrogen del front de grafit és superior a la dels dos costats, es redueix la velocitat de creixement del grafit en la direcció longitudinal. En canvi, el creixement lateral es fa més fàcil i, en conseqüència, el grafit es fa més curt i espès. Al mateix temps, atès que sempre hi ha defectes en el procés de creixement del grafit, una part dels àtoms de nitrogen s’adsorbeix en la posició del defecte i no es pot difondre, i el límit del gra estarà inclinat asimètricament a la part frontal del creixement del grafit i la resta encara creixerà en la direcció original. El grafit produeix branques i l’augment de branques de grafit és una altra de les raons per les quals el grafit es fa més curt. D'aquesta manera, a causa del refinament de l'estructura de grafit, es redueix l'efecte de divisió sobre l'estructura de la matriu, cosa que condueix a la millora del rendiment del ferro colat.

L’efecte del nitrogen sobre l’estructura de la matriu és que és un element estabilitzador de la perlita. L’augment del contingut de nitrogen redueix la temperatura de transformació eutectoide del ferro colat. Per tant, quan es conté una certa quantitat de nitrogen en el ferro colat gris, es pot augmentar el grau de refredament de la transformació eutectoide, refinant així la perlita. D’altra banda, com que el radi atòmic del nitrogen és més petit que el del carboni i el ferro, es pot utilitzar com a àtoms intersticials per dissoldre’s en ferrita i cementita, provocant una distorsió de la seva xarxa cristal·lina. A causa de les dues raons anteriors, el nitrogen pot tenir un efecte enfortidor sobre la matriu.

Tot i que el nitrogen pot millorar el rendiment del ferro colat gris, quan excedeixi una quantitat determinada, es generaran porus de nitrogen i microesquerdes tal com es mostra a la figura 2, de manera que el control del nitrogen s’ha de controlar dins d’un cert rang. En general, 70-120PPm, quan supera els 180Pm, el rendiment del ferro colat baixarà bruscament.

El Ti és un element nociu en el ferro colat. La raó és que el titani té una forta afinitat amb el nitrogen. Quan el contingut de titani en ferro colat gris és elevat, no és beneficiós per a l’efecte enfortidor del nitrogen. En primer lloc, forma un compost TiN amb nitrogen, cosa que es redueix. De fet, és precisament perquè aquest nitrogen lliure té un efecte fort que reforça la solució sobre el ferro colat gris. Per tant, el nivell de contingut de titani afecta indirectament el rendiment del ferro fos.

Tecnologia de control de la fusió

2.1 Selecció de la composició química del material

Mitjançant l’anàlisi anterior, el control de la composició química és molt important en la tecnologia de fosa i és la base del control de la fosa. Per tant, una composició química raonable és la base per garantir el rendiment del material. Normalment, el control de la composició del ferro colat d’alta resistència (resistència a la tracció ≥300N / mm2) inclou principalment etc. C, Si, Mn, P, S, Cu, Cr, Pb, N

2.3 Tecnologia de control d’elements traça

En el control del procés real, basat en l'anàlisi de la càrrega, es confirma que la font de plom és principalment ferralla. Per tant, el control del plom a la matèria primera consisteix principalment a controlar les inclusions de Pb a la ferralla d’acer i el contingut de plom sol controlar-se per sota de 15 ppm. Si el contingut de plom del ferro fos fos és superior a 20 ppm, durant el tractament d’incubació s’ha de fer un tractament especial de deteriorament.

 Com que el Ti es deriva principalment del ferro colat, el control del Ti és principalment el control del ferro colat. Per una banda, és necessari presentar requisits estrictes sobre el contingut de Ti en ferro colat a l’hora de comprar. Normalment, el contingut de titani de la ferro colat ha de ser: Ti <0.8%, i l’altre aspecte és ajustar la quantitat d’ús a temps segons el contingut de titani de la ferro colat.

Principalment prové de materials de recarburització i ferralla d’acer, de manera que el control de N consisteix principalment en el control de materials de recarburació i ferralla d’acer. Tanmateix, com es va esmentar anteriorment, massa baix i massa alt tenen un costat negatiu en el rendiment del ferro colat gris, de manera que el contingut de N El rang de control és generalment: 70 ~ 120 ppm, però el contingut de N hauria de tenir una coincidència raonable amb el contingut de Ti. En general, la relació entre N i Ti és: N: Ti = 1: 3.42, és a dir, el 0.01% de Ti pot absorbir 30PPm de nitrogen. La quantitat general recomanada de nitrogen durant la producció és: N = 0.006 ~ 0.01 + Ti / 3.42.

2.4 Tecnologia de control del procés de fosa

1) Tecnologia d’inoculació

El propòsit del tractament d’inoculació és promoure la grafitització, reduir la tendència de la boca blanca i reduir la sensibilitat de la superfície final; controlar la morfologia del grafit i eliminar el grafit poc refredat; augmentar adequadament el nombre de cúmuls eutèctics i promoure la formació de perlita en flocs, per tal de millorar el rendiment de la força del ferro colat i altres finalitats de rendiment.

La influència de la temperatura del ferro fos en la inoculació i el control de la temperatura del ferro fos tenen una influència significativa en la inoculació. L’augment de la temperatura de sobreescalfament del ferro fos en un interval determinat i el manteniment durant un determinat període de temps pot fer que les partícules de grafit no resoltes quedin al ferro fos, que es poden dissoldre completament al ferro fos per eliminar la influència genètica del ferro colat i donar un joc complet a l’efecte d’inoculació de la inoculant, millorar la capacitat de fertilitat del ferro fos. En el control del procés, la temperatura de sobreescalfament augmenta a 1500 ~ 1520 ℃ i la temperatura d'inoculació es controla a 1420 ~ 1450 ℃.

La mida de les partícules de l’inoculant és un indicador important de l’estat de l’inoculant i té una gran influència en l’efecte inoculant. Si la mida de les partícules és massa fina, és fàcil dispersar-se o oxidar-se a l’escòria fosa i perdre el seu efecte. Si la mida de les partícules és massa gran, l’inoculant no es fon ni es dissoldrà completament. No només no pot exercir completament el seu efecte d’inoculació, sinó que provocarà segregacions, taques dures, grafit superenfredat i altres defectes. Per tant, la mida de les partícules de l’inoculant s’ha de controlar dins de 2 a 5 mm tant com sigui possible. Assegureu-vos l’efecte d’incubació.

En el control del procés, el procés d’inoculació s’inocula principalment al tanc d’incubació, de manera que l’abocament d’un paquet de peces de fosa es pot completar bàsicament abans que disminueixi la incubació. Però per a peces relativament grans i peces colades amb doble cullerot, no pot complir els requisits. Per tant, s’adopta el mètode d’inoculació tardana: és a dir, la inoculació flotant de silici es realitza al cullerot abans d’abocar la fosa (la quantitat d’inoculació és del 0.1%), cosa que redueix o no la disminució de la inoculació i millora l’efecte d’inoculació.

2) Tractament d'aliatge

El tractament d’aliatge afegeix una petita quantitat d’elements d’aliatge a la fosa ordinària per millorar les propietats mecàniques de la fosa de color gris. En el control del procés de fosa, l’addició d’aliatges s’adreça principalment a les peces que els clients necessiten ser apagades i a les parts amb rails de guia relativament gruixuts, als principals elements d’aliatge afegits i a la quantitat d’addició.

Això garanteix fins a un cert punt la disminució del rendiment a causa de l’increment del valor CE i, per a les parts atenuades, es millora l’enduriment durant el trempat. Assegureu-vos la profunditat d’apagat.

Durant el procés d’alimentació i fusió, l’ordre d’alimentació del control clau en aquesta etapa consisteix a alimentar la ferralla d’acer, ferro mecànic i ferro colat en l’ordre de prioritat. Per tal de reduir la pèrdua de combustió dels elements d'aliatge, s'ha d'afegir la ferroaliatge al final. Quan el material fred s’esborra completament, la temperatura s’eleva a 1450 ℃. És el punt A. Si és inferior a 1450 ° C, hi ha un risc de dissolució incompleta del recarburador o ferroaliatge.

Als paràgrafs AB, s’han de fer els tractaments següents:

• Mesura de la temperatura;
• Escòries mogudes;
• Mostreig i anàlisi de composició química;
• Analitzar elements convencionals i oligoelements amb espectròmetre tèrmic;
• Agafeu la prova de triangle per mesurar el valor CW;
• Després d'ajustar el ferro fos d'acord amb els diferents resultats de la prova, continueu subministrant energia durant 10 minuts i, a continuació, torneu a provar la mostra i analitzeu-la. Després de confirmar que totes les dades són normals, continueu augmentant la temperatura fins a uns 1500 ° C, és a dir, el punt C. A la secció CD, deixeu reposar el ferro fos durant 5 a 10 minuts i, a continuació, feu una prova de triangle per provar Valor CW. Després de mesurar la temperatura, prepareu la planxa per picar-la.

Control triangular de la prova

Per a diferents graus, determineu el rang de control de la boca blanca (CW) de diferents blocs de prova de triangles i determineu la qualitat del ferro fos en combinació amb l’anàlisi de la composició davant del forn.

Conclusió

L'esmentada tecnologia de fosa de ferro colat gris s'ha aplicat amb èxit a CSMF durant vuit anys des del 8 fins al 1996. El CE de les peces de fosa es controla sota la premissa de 2003 ~ 3.6, tant si es tracta de l'índex de resistència a la tracció com de l'índex de duresa física ( especialment la part de La duresa del carril de guia de les peces de màquina-eina compleix els requisits, cosa que millora considerablement el rendiment de tall de la fosa. S'ha demostrat que aquesta tecnologia és una tecnologia finalitzada i els seus punts de control són els següents:

• 3.1 Control de la composició química dels materials
• 3.2 Determinació de la relació de càrrega
• 3.3 Tecnologia de control d’elements traça
• 3.4 Control del procés de tractament d'inoculació
• 3.5 Tractament d'aliatge
• 3.6 Control de temperatura del procés de fosa
• 3.7 Control de la prova de triangle

Conserveu la font i l'adreça d'aquest article per tornar a imprimir-les: Tecnologia de fosa de fosa grisa d’alta resistència

Minghe Empresa de fosa a pressió es dediquen a la fabricació i proporcionen peces de fosa de qualitat i alt rendiment (la gamma de peces de fosa a pressió metàl·lica inclou principalment Fosa a pressió de paret prima,Fundició a càmera calenta,Fosa a pressió a càmera freda), Servei rodó (Servei de fosa a pressió,Mecanitzat en cnc,Fabricació de motllesQualsevol requisit personalitzat de fosa a pressió d’alumini, fosa a pressió de magnesi o de Zamak / zinc i altres foses es pot posar en contacte amb nosaltres.

Sota el control d’ISO9001 i TS 16949, tots els processos es duen a terme a través de centenars de màquines avançades de fosa a pressió, màquines de 5 eixos i altres instal·lacions, que van des de les bombes a les rentadores Ultra Sonic. equip d’enginyers, operadors i inspectors experimentats per fer realitat el disseny del client.

Fabricant contractual de peces de fosa a pressió. Les capacitats inclouen peces de fosa a pressió d’alumini de cambra freda des de 0.15 lliures. fins a 6 lliures, configuració de canvis ràpids i mecanitzat. Els serveis de valor afegit inclouen polit, vibració, desbarbat, granallat, pintura, revestiment, recobriment, muntatge i eines. Els materials treballats inclouen aliatges com 360, 380, 383 i 413.

Assistència al disseny de fosa a pressió de zinc / serveis d'enginyeria simultània Fabricant a mida de peces de fosa a pressió de zinc. Es poden fabricar peces de fosa en miniatura, peces de fosa a pressió a alta pressió, peces de motlle multi-lliscant, peces de motlle convencionals, peces de matrius unitats i peces de fosa independents i peces de fosa segellades a cavitat. Les peces de fosa es poden fabricar en longituds i amplades de fins a 24/0.0005 polzades +/- XNUMX polzades de tolerància.  

Fabricant certificat ISO 9001: 2015 de magnesi fos a pressió, les capacitats inclouen fosa a pressió de magnesi a alta pressió de fins a 200 tones de càmera calenta i 3000 tones de càmera freda, disseny d’eines, polit, emmotllament, mecanitzat, pintura en pols i líquid, QA complet amb capacitats CMM , muntatge, embalatge i lliurament.

Certificat ITAF16949. Inclou un servei de càsting addicional càsting d'inversió,colada de sorra,Fundició Gravity, Colada d'escuma perduda,Fundició centrífuga,Fundició al buit,Fundició permanent de motllesLes capacitats inclouen EDI, assistència en enginyeria, modelatge sòlid i processament secundari.

Indústries de fosa Estudis de casos de peces per a: Cotxes, Bicicletes, Avions, Instruments musicals, Embarcacions, Dispositius òptics, Sensors, Models, Dispositius electrònics, Tancaments, Rellotges, Maquinària, Motors, Mobles, Joieria, Plantilles, Telecom, Il·luminació, Dispositius mèdics, Dispositius fotogràfics, Robots, escultures, equip de so, equipament esportiu, eines, joguines i molt més. 

Què us podem ajudar a fer a continuació?

∇ Aneu a la pàgina d'inici de Fundició a la Xina

By Fabricant de fosa a pressió Minghe | Categories: Articles útils |material etiquetes: Fosa d'alumini, Fosa de zinc, Fosa de magnesi, Fundició de titani, Fundició d'acer inoxidable, Fosa de llautó,Fosa de bronze,Emetent vídeo,Història de l'empresa,Colada de fosa d'alumini | Comentaris desactivats