Com millora el carboni de silici la qualitat de les peces de fosa?

1.Introducció

La composició química del ferro fos és la mateixa i el procés de fosa és diferent i les propietats del ferro fos obtingudes varien molt. La foneria adopta mètodes com el sobreescalfament del ferro fos, el tractament d’inoculació, el canvi de la relació de càrrega, l’addició d’elements traça o d’aliatge, etc., per millorar la qualitat metal·lúrgica i el rendiment de la fosa del ferro colat i, alhora, millorar les propietats mecàniques i rendiment del processament. La fosa per forn elèctric d’inducció de ferro fos pot controlar eficaçment la temperatura del ferro fos, ajustar amb precisió la composició química, reduir la pèrdua de combustió d’elements i tenir baix contingut en sofre i fòsfor. És molt beneficiós per a la producció de ferro dúctil, fosa de grafit vermicular i fosa de color gris d'alta resistència. Tanmateix, es redueix la velocitat de nucleació del ferro fos que es fosa al forn elèctric d’inducció i la boca blanca tendeix a ser gran i és fàcil produir grafit refredat. Tot i que la resistència i la duresa han augmentat, la qualitat metal·lúrgica del ferro colat no és elevada.

Als anys vuitanta, els enginyers xinesos que van anar a l’estranger a estudiar i estudiar van veure que s’afegien objectes negres trencats en forma de vidre al forn elèctric de les foneries estrangeres quan es van fondre. Després de les investigacions, van saber que es tractava de carbur de silici. Les empreses nacionals de fosa amb finançament japonès també han utilitzat el carbur de silici com a additiu en grans quantitats durant molt de temps. A la cúpula o al forn elèctric que fosa ferro fos, hi ha molts avantatges d’afegir un agent de pretractament SiC. El carbur de silici es divideix en grau abrasiu i metal·lúrgic. El primer és elevat en puresa i car, mentre que el segon és baix en preus.

El carbur de silici afegit al forn es converteix en carboni i silici de ferro colat. Una d’elles és augmentar l’equivalent a carboni; l'altra és enfortir la reducció del ferro fos i reduir en gran mesura els efectes adversos de la càrrega rovellada. L’addició de carbur de silici pot evitar la precipitació de carburs, augmentar la quantitat de ferrita, fer densa l’estructura de ferro colat, millorar significativament el rendiment del processament i fer que la superfície de tall sigui llisa. Augmenteu el nombre de boles de grafit per unitat d’àrea de fosa nodular i augmenteu la taxa d’esferoidització. També té un bon efecte en la reducció d’inclusions i escòries no metàl·liques, eliminant la porositat de contracció i eliminant els porus subcutani.

2. El paper del pretractament

2.1 El principi de nucleació En el sistema eutèctic Fe-C, el ferro colat gris és la fase principal de l’eutèctic a causa de l’elevat punt de fusió del grafit durant l’etapa de solidificació eutèctica i l’austenita és precipitada pel grafit. Els grans de grafit bifàsic + austenita conreats i conreats formats amb cada nucli de grafit com a centre s’anomenen cúmuls eutèctics. Els agregats submicroscòpics de grafit, partícules de grafit sense fondre, alguns sulfurs, òxids, carburs, partícules de nitrur, amb un alt punt de fusió, que existeixen en la fosa de ferro colat poden convertir-se en nuclis de grafit heterogenis. No hi ha cap diferència essencial entre la nucleació del ferro colat nodular i la nucleació del ferro colat gris, tret que s’afegeix òxids i sulfurs de magnesi al material del nucli.
       
La precipitació de grafit en ferro fos ha de patir dos processos: nucleació i creixement. Hi ha dues maneres de nucleació de grafit: la nucleació homogènia i la nucleació heterogènia. La nucleació homogènia també s’anomena nucleació espontània. Hi ha un gran nombre d’àtoms de carboni ondulats al ferro fos que superen la mida crítica del nucli cristal·lí, i els grups d’àtoms de carboni disposats ordenadament a curt abast poden convertir-se en nuclis cristal·lins homogenis. Els experiments demostren que el grau de refredament dels nuclis cristal·lins homogenis és molt gran i que el nucli cristal·lí heterogeni s’ha d’utilitzar principalment com a agent nucleador del grafit en el ferro fos. Hi ha un gran nombre de partícules estranyes al ferro fos i hi ha 5 milions de punts de material oxidat per cada 1 cm3 de ferro fos. Només aquelles partícules que tenen una certa relació amb els paràmetres i les fases de les xarxes del grafit es poden convertir en substrats de nucleació de grafit. El paràmetre característic de la relació de concordança reticular s’anomena grau de desajustament pla. Per descomptat, només quan el desajust del pla enreixat és petit, els àtoms de carboni poden coincidir fàcilment amb el nucli de grafit. Si el material de nucleació són àtoms de carboni, el seu grau de desajustament és zero i aquestes condicions de nucleació són les millors.

L’energia interna del carbur de silici descomposta en carboni i silici en el ferro fos és més gran que el carboni i el silici que conté el propi ferro fos. El Si contingut en el propi ferro fos es dissol en austenita i el carboni del ferro fos del ferro colat dúctil es troba en part al ferro. Es formen esferes de grafit al líquid, algunes de les quals encara no han estat precipitades en austenita. Per tant, l’addició de carbur de silici té un bon efecte de desoxidació.

• Si + O2 → SiO2
• (1) MgO + SiO2 → MgO ∙ SiO2
• (2) 2MgO +2SiO2→ 2MgO∙2SiO2
• (3) La composició enstatita MgO ∙ SiO2 i la composició forsterita 2MgO ∙ 2SiO2 tenen un alt grau de desajustament amb el grafit (001), que és difícil d’utilitzar com a base per a la nucleació del grafit. Després de ser tractat amb ferro fos que conté Ca, Ba, Sr, Al i ferrosilici, MgO ∙ SiO2 + X → XO ∙ SiO2 + Mg
• (4) (2MgO ∙ 2SiO2) + 3X + 6Al → 3 (XO ∙ Al2O3 ∙ 2SiO2) + 8Mg
• (5) On X —— Ca, Ba, Sr.

Els productes de reacció XO ∙ SiO2 i XO ∙ Al2O3 ∙ SiO poden formar cristalls facetats sobre substrats de MgO ∙ SiO2 i 2MgO ∙ 2SiO2. A causa del baix desajust entre el grafit i XO ∙ SiO2 i XO ∙ Al2O3 ∙ SiO2, és propici per a la nucleació del grafit. Bona grafitització. Pot millorar el rendiment del processament i millorar les propietats mecàniques.

2.2 Preinoculació de grafit sense equilibri:

En general, l’abast de la nucleació heterogènia s’amplia mitjançant la inoculació i el paper de la nucleació heterogènia en el ferro fos:

• ①Promoure una gran quantitat de precipitacions de C en l'etapa de solidificació eutèctica i formar grafit per promoure la grafitització;
• ②Reduir el grau de refredament del ferro fos i reduir la tendència de la boca blanca;
• ③Augmentar el nombre de cúmuls eutèctics en ferro colat gris o augmentar el nombre de boles de grafit en ferro dúctil.

SiC s’afegeix durant la fosa de la càrrega. El carbur de silici té un punt de fusió de 2700 ° C i no es fon en ferro fos. Només es fon en ferro fos segons la fórmula de reacció següent.
SiC + Fe → FeSi + C (grafit sense equilibri)

(6) A la fórmula, el Si en SiC es combina amb Fe i el C restant és un grafit sense equilibri, que serveix com a nucli de precipitació de grafit. El grafit sense equilibri fa que C en el ferro fos es distribueixi desigualment i l'element C local és massa alt i apareixeran "pics de carboni" a les microàrees. Aquest nou grafit té una gran activitat i el seu desajustament amb el carboni és nul, de manera que és fàcil absorbir el carboni del ferro fos i l’efecte d’inoculació és extremadament superior. Es pot veure que el carbur de silici és un agent nucleador basat en silici.

S’afegeix carbur de silici durant la fosa de ferro colat. Per al ferro colat gris, la pre-incubació de grafit sense equilibri generarà un gran nombre de cúmuls eutèctics i augmentarà la temperatura de creixement (reduirà el refredament inferior), que és propici per a la formació de grafit de tipus A; augmenta el nombre de nuclis cristal·lins, cosa que fa que els flocs de grafit estiguin bé, cosa que millora el grau de grafitització i redueix la tendència de la boca blanca, millorant així les propietats mecàniques. Per al ferro colat de grafit esferoidal, l’augment de nuclis cristal·lins augmenta el nombre d’esferes de grafit i es pot millorar la taxa d’esferoidització.

2.3 Eliminació del ferro fos de color gris hipereutèctic de grafit de tipus E. El grafit primari tipus C i el tipus F es formen en fase líquida. Com que l’austenita no interfereix en el procés de creixement, en circumstàncies normals, és fàcil convertir-se en grans flocs i grafit de tipus C menys ramificat: quan la fosa de parets primes es refreda ràpidament, el grafit es ramifica i es converteix en una estrella. grafit en forma de F.
El grafit en escates cultivat en l'etapa de solidificació eutèctica produeix grafit A, B, E, D de diferents formes i diferents distribucions sota diferents composicions químiques i diferents condicions de refredament inferior.

El grafit tipus A es forma al cúmul eutèctic amb poc refredament i una forta capacitat de nucleació, i es distribueix uniformement en el ferro colat. Entre la perlita fina d’escates, com més petita sigui la longitud del grafit, més gran serà la resistència a la tracció, que és adequada per a màquines-eina i diverses foses mecàniques.

El grafit tipus D és un grafit interdendrític en forma de punt i full amb distribució no direccional. El ferro colat de grafit de tipus D té un alt contingut de ferrita i les seves propietats mecàniques es veuen afectades. No obstant això, el ferro colat de grafit de tipus D té moltes dendrites d’austenita, el grafit és curt i arrissat i el grup eutèctic té forma de pellets. Per tant, en comparació amb la mateixa matriu de ferro colat de grafit de tipus A, tendeix a tenir una major resistència.

El grafit tipus E és un tipus de grafit en escates més curt que el grafit de tipus A. Igual que el grafit de tipus D, es troba entre dendrites i s’anomena col·lectivament grafit dendrític. La tinta E es pot fabricar fàcilment en ferro colat amb un equivalent baix en carboni (gran grau d’hipoautèctica) i dendrites d’austenita riques. En aquest moment, els cúmuls eutèctics i les dendrites creixen creixentment. Com que el nombre de líquid de ferro eutèctic interdendrític és petit, el grafit eutèctic precipitat només es distribueix al llarg de la direcció de les dendrites, que té una direccionalitat evident. El grau de refredament inferior que forma grafit de tipus E és superior al del grafit de tipus A i inferior al del grafit de tipus D, i el seu gruix i longitud es troben entre el grafit de tipus A i D. El grafit tipus E no pertany al grafit super refredat i sovint va acompanyat de grafit tipus D. La distribució direccional del grafit de tipus E entre les dendrites facilita que el ferro colat sigui trencable i es trenqui en una banda al llarg de la direcció de disposició del grafit sota una petita força externa. Per tant, apareix el grafit de tipus E i es poden trencar les cantonades de les peces de fosa petites a mà i es redueix molt la força de les peces de fosa. A mesura que augmenta el contingut de carboni, augmenta la velocitat de refredament necessària per formar grafit interdendrític fi i disminueix la possibilitat de produir grafit interdendrític. L'alt grau de sobreescalfament de la massa fosa i la preservació de la calor a llarg termini augmentaran el grau de refredament inferior, augmentant així la velocitat de creixement de les dendrites, fent que les dendrites siguin més llargues i tinguin una direccionalitat més evident. Quan s’utilitza SiC per pre-incubar el ferro fos, el refredament inferior de l’austenita primària es redueix alhora i s’observen dendrites d’austenita curtes en aquest moment. Elimina la base estructural del grafit de tipus E.

2.4 Millorar la qualitat del ferro colat

Per al ferro colat de grafit esferoidal, en el cas de la mateixa quantitat d’agent esferoiditzant, pretractament amb carbur de silici, el rendiment final de magnesi és superior. Per al ferro fos pretractat amb carbur de silici, si la quantitat de magnesi residual en la fosa es manté aproximadament la mateixa, es pot reduir un 10% la quantitat d’agent esferoiditzant afegit i es redueix la tendència a la boca blanca del ferro colat nodular.

El carbur de silici al forn de fosa, a més del carboni i el silici del ferro fos que es mostren a la fórmula (1), també es duu a terme la reacció de desoxidació de les fórmules (2) i (3). Si el SiC afegit és a prop de la paret del forn, el SiO2 generat es dipositarà a la paret del forn i augmentarà el gruix de la paret del forn. Sota l’alta temperatura de fosa, el SiO2 experimentarà la reacció de descarburació de la fórmula (4) i la reacció d’escoria de la fórmula (5) i (6).

• (7) 3SiC + 2Fe2O3 = 3SiO2 + 4Fe + 3C
• (8) C + FeO → Fe + CO ↑
• (9) (SiO2) + 2C = [Si] + 2CO (estat gasós)
• (10) SiO2 + FeO → FeO · SiO2 (escòria)
• (11) Al2O3 + SiO2 → Al2O3 · SiO2 (escòria)

L’efecte desoxidant del carbur de silici fa que el producte desoxidat tingui una sèrie de reaccions metal·lúrgiques al ferro fos, reduint els efectes nocius dels òxids en la càrrega corroïda i purificant efectivament el ferro fos.

2.5 Com utilitzar el carbur de silici

La puresa del carbur de silici de qualitat metal·lúrgica oscil·la entre el 88% i el 90% i les impureses s’han de deduir primer quan es calcula l’augment de carboni i silici. Segons la fórmula molecular del carbur de silici, és fàcil obtenir: Augment del carboni: C = C / (C + Si) = 12 / (12 + 28) = 30% (12) Augment del silici: Si = Si / (C + Si) = 28 / (12 + 28) = 70% (13) La quantitat de carbur de silici afegit sol ser del 0.8% -1.0% de la quantitat de ferro fos. El mètode per afegir carbur de silici és: fosa de ferro fos en un forn elèctric. Quan el gresol es fongui 1/3 de la càrrega, afegiu-lo a la meitat del gresol, intenteu no tocar la paret del forn i, a continuació, continueu afegint la càrrega per la fosa. En la fosa de cúpula de ferro fos, es pot barrejar carbur de silici amb una mida de partícula d’1-5 mm amb una quantitat adequada de ciment o altres adhesius i s’afegeix aigua per formar una massa. Després d'assecar-se al sol calent, es pot utilitzar al forn segons la proporció de lots.

3. Observacions finals

En els darrers 20 anys, ja sigui un camió, un negoci o un cotxe familiar, reduir el pes del vehicle sempre ha estat la tendència de desenvolupament de la investigació i el desenvolupament de l’automòbil. En la caiguda del mercat de la crisi financera, China Northern Corporation va contrarestar la tendència i va exportar camions pesats a Amèrica del Nord, precisament en funció del pes lleuger dels camions pesats. L’aplicació de ferro colat de parets primes, ferro dúctil i ferro colat de grafit vermicular, ferro dúctil de parets gruixudes i ferro dúctil Aubrey, proposa requisits més elevats sobre la qualitat metal·lúrgica del ferro colat.

El pretractament d’inoculació de carbur de silici té un bon efecte en la millora de la qualitat metal·lúrgica del ferro colat. L'expert en fosa Li Chuanshi va escriure un article que després d'afegir l'agent de pretractament al ferro fos, es poden observar dos efectes: un és augmentar l'equivalent en carboni; l’altra consisteix a canviar les condicions metal·lúrgiques del ferro fos, cosa que augmenta la reducció.

El 1978, BC Godsell, del Regne Unit, va publicar els resultats de la seva investigació sobre el pretractament del ferro dúctil. Des de llavors, la investigació experimental sobre el procés de pretractament ha estat ininterrompuda i el procés és ara relativament madur. Per al ferro colat gris, el pretractament d’inoculació de carbur de silici pot reduir el grau de refredament inferior i reduir la tendència de la boca blanca; augmentar el nucli de grafit, promoure la formació de grafit de tipus A, reduir o evitar la producció de grafit de tipus B, tipus E i tipus D, i augmentar el nombre de clústers eutèctics. Grafit fi d’escates fines; per al ferro colat de grafit esferoidal, el pretractament de la inoculació de carbur de silici afavoreix l’augment del nombre de boles de grafit al ferro colat, la taxa d’esferoidització i la rodonesa de les boles de grafit.

L’ús de carbur de silici pot reforçar l’efecte de desoxidació i reducció de l’òxid de ferro, fer compacta l’estructura de ferro colat i augmentar la suavitat de la superfície de tall. L’ús de carbur de silici pot allargar la vida de la paret del forn sense augmentar el contingut d’alumini i sofre del ferro fos.

Conserveu la font i l'adreça d'aquest article per tornar a imprimir-les:Com millora el carboni de silici la qualitat de les peces de fosa?

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