Kuinka piikarbidi parantaa valujen laatua?

1.Introduction

Sulan raudan kemiallinen koostumus on sama, ja sulatusprosessi on erilainen, ja saadun valuraudan ominaisuudet vaihtelevat suuresti. Valimo käyttää menetelmiä, kuten sulan raudan ylikuumeneminen, ymppäyskäsittely, varaussuhteen muuttaminen, hiven- tai seosaineiden lisääminen jne., Parantaakseen valuraudan metallurgista laatua ja valukykyä ja samalla parantamaan huomattavasti mekaanisia ominaisuuksia ja käsittelyteho. Sulatetun raudan induktiosähköinen uunisulatus voi hallita tehokkaasti sulan raudan lämpötilaa, säätää tarkasti kemiallista koostumusta, vähentää elementtien palamishäviöitä ja niillä on alhainen rikki- ja fosforipitoisuus. Se on erittäin hyödyllinen pallografiittivaluraudan, vermikulaarisen grafiittivaluraudan ja lujan harmaan valuraudan valmistuksessa. Induktiosähköuunissa sulatetun sulan raudan ytimen muodostumisnopeus on kuitenkin pienentynyt ja valkoinen suu on yleensä suuri, ja ylikuumennettua grafiittia on helppo valmistaa. Vaikka lujuus ja kovuus ovat lisääntyneet, valuraudan metallurginen laatu ei ole korkea.

1980-luvulla ulkomaille opiskelemaan ja opiskelemaan lähteneet kiinalaiset insinöörit näkivät, että mustia lasin kaltaisia ​​esineitä lisättiin ulkomaisten valimoiden sähköuuniin, kun ne sulatettiin. Tiedustelujen jälkeen he saivat tietää, että se oli piikarbidia. Kotimaiset japanilaiset rahoittamat valimoyritykset ovat myös käyttäneet piikarbidia lisäaineena suuria määriä pitkään. Kupolissa tai sähköuunissa sulavan raudan sulatuksessa esikäsittelyaineen SiC lisäämisellä on monia etuja. Piikarbidi on jaettu hioma -asteeseen ja metallurgiseen laatuun. Ensimmäinen on erittäin puhdas ja kallis, kun taas jälkimmäinen on alhainen.

Uuniin lisätty piikarbidi muuttuu valuraudasta hiileksi ja piiksi. Yksi on lisätä hiiliekvivalenttia; Toinen on vahvistaa sulan raudan pelkistymistä ja vähentää suuresti ruosteisen varauksen haitallisia vaikutuksia. Piikarbidin lisääminen voi estää karbidien saostumisen, lisätä ferriitin määrää, tehdä valurautarakenteesta tiheän, parantaa merkittävästi käsittelytehoa ja tehdä leikkauspinnasta sileän. Lisää grafiittipallojen määrää nodulaarisen valuraudan pinta -alayksikköä kohti ja lisää pallomaisuuden nopeutta. Sillä on myös hyvä vaikutus ei-metallisten sulkeumien ja kuonan vähentämiseen, kutistumisen huokoisuuden ja ihonalaisten huokosten poistamiseen.

2. Esikäsittelyn rooli

2.1 Ydinmuodostusperiaate Fe-C-eutektisessa järjestelmässä harmaa valurauta on eutektian johtava vaihe johtuen grafiitin korkeasta sulamispisteestä eutektisen jähmettymisvaiheen aikana, ja austeniitti saostuu grafiitilla. Kaksivaiheista grafiittia + austeniittia, joita on kasvatettu yhdessä ja joita on kasvatettu yhdessä kunkin grafiittisydämen keskipisteenä, kutsutaan eutektisiksi klustereiksi. Valurautasulatteessa olevat submikroskooppiset grafiitti -aggregaatit, sulamattomat grafiittihiukkaset, jotkut korkean sulamispisteen sulfidit, oksidit, karbidit, nitridipartikkelit jne. Voivat muuttua heterogeenisiksi grafiittiytimiksi. Ei oleellista eroa nodulaarisen valuraudan ja harmaan valuraudan ytimen muodostamisen välillä, paitsi että ydinmateriaaliin lisätään magnesiumoksideja ja sulfideja.
       
Grafiitin saostuessa sulassa raudassa on suoritettava kaksi prosessia: ytimen muodostuminen ja kasvu. Grafiitin ytimessä on kaksi tapaa: homogeeninen ja heterogeeninen ydin. Homogeenistä nukleaatiota kutsutaan myös spontaaniksi ytimiksi. Sulatetussa raudassa on suuri määrä aaltoilevia hiiliatomeja, jotka ylittävät kriittisen kideytimen koon, ja järkevästi lyhyellä alueella järjestetyistä hiiliatomiryhmistä voi tulla homogeenisia kideytimiä. Kokeet osoittavat, että homogeenisten kideytimien ylikuumenemisaste on erittäin suuri, ja heterogeenistä kideydintä on käytettävä pääasiassa grafiitin ytimenä sulassa raudassa. Sulavaluraudassa on suuri määrä vieraita hiukkasia, ja jokaista 5 cm1 sulaa rautaa kohden on 3 miljoonaa hapettunutta materiaalipistettä. Vain niistä hiukkasista, joilla on tietty suhde grafiitin hilaparametreihin ja -vaiheisiin, voi tulla grafiittisuklaussubstraatteja. Hila -täsmäytymissuhteen ominaisparametria kutsutaan tason epäsopivuusasteeksi. Luonnollisesti vasta kun hilatason epäsuhta on pieni, hiiliatomit sopivat helposti grafiittisydämään. Jos ydinmuodostusmateriaali on hiiliatomeja, niiden epäsuhta -aste on nolla ja tällaiset ydinmuodostusolosuhteet ovat parhaat.

Piikarbidin sisäinen energia, joka hajoaa hiileksi ja piiksi sulassa raudassa, on suurempi kuin sulan raudan sisältämä hiili ja pii. Itse sulan raudan sisältämä Si liukenee austeniittiin ja pallografiittivaluraudan sulan raudan hiili on osittain raudassa. Nesteeseen muodostuu grafiittipalloja, joista osa ei ole vielä saostunut austeniitiksi. Siksi piikarbidin lisäämisellä on hyvä deoksidaatiovaikutus.

• Si + O2 → SiO2
• (1) MgO +SiO2 → MgO ∙ SiO2
• (2) 2MgO +2SiO2→ 2MgO∙2SiO2
• (3) Enstatiittikoostumuksella MgO ∙ Si2 ja forsteriittikoostumuksella 2MgO ∙ 2SiO2 on suuri ristiriita grafiitin (001) kanssa, jota on vaikea käyttää pohjana grafiitin ytimessä. MgO ∙ SiO2 + X → XO ∙ SiO2 + Mg
• (4) (2MgO ∙ 2SiO2) + 3X + 6Al → 3 (XO ∙ Al2O3 ∙ 2SiO2) + 8 Mg
• (5) Missä X — Ca, Ba, Sr.

Reaktiotuotteet XO ∙ Si2 ja XO ∙ Al2 ∙ SiO voivat muodostaa viistettyjä kiteitä MgO ∙ Si3- ja 2MgO ∙ 2SiO2 -alustoille. Koska grafiitin ja XO ∙ SiO2: n ja XO ∙ Al2O2 ∙ SiO3: n välinen ero on pieni, se edistää grafiitin ytimistä. Hyvä grafitointi. Se voi parantaa käsittelytehoa ja parantaa mekaanisia ominaisuuksia.

2.2 Tasapainottoman grafiitin esirokotus:

Yleensä heterogeenisen nukleaation laajuutta laajennetaan ymppäyksellä ja heterogeenisen nukleoitumisen rooli sulassa raudassa:

• Edistää suurta C: n saostumista eutektisessa jähmettymisvaiheessa ja muodostaa grafiittia grafitoinnin edistämiseksi;
• Vähentää sulan raudan ylikuumenemista ja vähentää suun valkoisen taipumusta;
• ③Lisää eutektisten klustereiden määrää harmaassa valuraudassa tai lisää grafiittipallojen määrää pallografiittivaluraudassa.

SiC lisätään panoksen sulatuksen aikana. Piikarbidin sulamispiste on 2700 ° C eikä se sula sulassa raudassa. Se sulaa vain sulassa raudassa seuraavan reaktiokaavan mukaisesti.
SiC+Fe → FeSi+C (epätasapainoinen grafiitti)

(6) Kaavassa Si SiC: ssä yhdistetään Fe: hen ja loput C on epätasapainoinen grafiitti, joka toimii grafiittisaostuksen ytimenä. Epätasapainoinen grafiitti saa C: n sulassa raudassa jakautumaan epätasaisesti, ja paikallinen C-elementti on liian korkea, ja "hiilipiikit" ilmestyvät mikroalueille. Tällä uudella grafiitilla on korkea aktiivisuus, ja sen yhteensopimattomuus hiilen kanssa on nolla, joten sulan raudan hiili on helppo imeä ja rokotusvaikutus on erittäin hyvä. Voidaan nähdä, että piikarbidi on sellainen piipohjainen ydintämisaine.

Piikarbidia lisätään valuraudan sulamisen aikana. Harmaalla valuraudalla epätasapainoisen grafiitin esiaububaatio tuottaa suuren määrän eutektisia klustereita ja nostaa kasvulämpötilaa (vähentää suhteellista alijäähdytystä), mikä edistää tyypin A grafiitin muodostumista; kristalliytimien määrä kasvaa, mikä tekee hiutaleista Grafiitti on hienoa, mikä parantaa grafitoitumisastetta ja vähentää valkoisen suun taipumusta, mikä parantaa mekaanisia ominaisuuksia. Pallomaisella grafiittivaluraudalla kiteisten ytimien lisäys lisää grafiittipallojen määrää ja pallomaistumisnopeutta voidaan parantaa.

2.3 E-tyypin grafiitin hypereutektisen harmaan valuraudan poistaminen. C- ja F-tyypin ensisijainen grafiitti muodostuvat nestefaasiin. Koska austeniitti ei häiritse kasvuprosessia, on normaalioloissa helppo kasvaa suuriksi hiutaleiksi ja vähemmän haarautuneiksi C-tyypin grafiiteiksi: Kun ohutseinämäinen valu jäähdytetään nopeasti, grafiitti haarautuu ja kasvaa tähdeksi. muotoinen F-tyypin grafiitti.
Eutektisessa jähmettymisvaiheessa kasvatettu hiutalegrafiitti tuottaa erimuotoisia ja -jakautuneita A-, B-, E-, D -grafiitteja erilaisissa kemiallisissa koostumuksissa ja erilaisissa alijäähdytysolosuhteissa.

Tyypin A grafiitti muodostuu eutektiseen klusteriin, jossa on alhainen alijäähdytys ja voimakas ytimen muodostumiskyky, ja se jakautuu tasaisesti valuraudalle. Mitä pienempiä hiutaleita pearlite, mitä pienempi grafiitin pituus, sitä suurempi vetolujuus, joka soveltuu työstökoneille ja erilaisille mekaanisille valuille.

D-tyypin grafiitti on piste- ja arkkimainen interdendriittinen grafiitti, jolla on suuntaamaton jakauma. D-tyypin grafiittivaluraudassa on korkea ferriittipitoisuus ja sen mekaaniset ominaisuudet vaikuttavat. D-tyypin grafiittivaluraudassa on kuitenkin paljon austeniittidendriittejä, grafiitti on lyhyt ja käpristynyt ja eutektinen ryhmä on pellettien muodossa. Siksi verrattuna samaan matriisin A-tyypin grafiittivalurautaan sen lujuus on yleensä suurempi.

Tyypin E grafiitti on eräänlainen hiutalegrafiitti, joka on lyhyempi kuin tyypin A grafiitti. Kuten D-tyypin grafiitti, se sijaitsee dendriittien välissä ja sitä kutsutaan yhdessä dendriittiseksi grafiitiksi. E -muste on helppo valmistaa valuraudasta, jossa on vähähiilinen ekvivalentti (suuri aste hypoeutektista) ja runsaasti austeniittidendriittejä. Tällä hetkellä eutektiset klusterit ja dendriitit kasvavat ristiin. Koska interdendriittisen eutektisen raudan nesteen määrä on pieni, saostunut eutektinen grafiitti jakautuu vain dendriittien suuntaan, jolla on ilmeinen suunta. E-tyypin grafiitin alijäähdytysaste on suurempi kuin A-tyypin grafiitin ja pienempi kuin D-tyypin grafiitin, ja sen paksuus ja pituus ovat A- ja D-tyypin grafiitin välillä. Tyypin E grafiitti ei kuulu ylikuumennettuun grafiittiin, ja siihen liittyy usein tyypin D grafiitti. E-tyypin grafiitin suuntainen jakautuminen dendriittien välillä helpottaa valuraudan haurastumista ja murtumista grafiittijärjestyksen suunnassa pienellä ulkoisella voimalla. Siksi E-tyypin grafiitti ilmestyy ja pienten valujen kulmat voidaan rikkoa käsin ja valujen lujuus vähenee huomattavasti. Hiilipitoisuuden kasvaessa hienon interdendriittisen grafiitin muodostamiseen tarvittava jäähdytysnopeus kasvaa ja interdendriittisen grafiitin tuottamisen mahdollisuus pienenee. Sulan korkea ylikuumenemisaste ja pitkäaikainen lämmön säilyminen lisää alijäähdytysastetta, mikä lisää dendriittien kasvuvauhtia, tekee dendriiteistä pidempiä ja selkeämpiä. Kun SiC: tä käytetään sulan raudan esinkuboimiseen, primaarisen austeniitin alijäähtyminen vähenee samanaikaisesti ja lyhyitä austeniittidendriittejä havaitaan tällä hetkellä. Poistaa E-tyypin grafiitin rakenteellisen perustan.

2.4 Valuraudan laadun parantaminen

Pallomaisella grafiittivaluraudalla, jos on sama määrä pallomaista ainetta, esikäsittely piikarbidilla, magnesiumin lopullinen saanto on suurempi. Jos piikarbidilla esikäsitelty sulaa rautaa, jos magnesiumin jäännösmäärä valussa pidetään suunnilleen samana, lisätyn pallomaisen aineen määrää voidaan vähentää 10%ja nodulaarisen valuraudan valkoista suun taipumusta lievitetään.

Piikarbidi sulatusuunissa, sulassa raudassa olevan hiilen ja piin lisäksi, joka on esitetty kaavassa (1), suoritetaan myös kaavojen (2) ja (3) hapetusreaktio. Jos lisätty SiC on lähellä uunin seinämää, syntynyt SiO2 kerääntyy uunin seinälle ja lisää uunin seinämän paksuutta. Korkeassa sulatuslämpötilassa SiO2 käy läpi kaavan (4) hiilenpoistoreaktion ja kaavan (5) ja (6) kuonareaktion.

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

Piikarbidin deoksidoitava vaikutus saa hapetetun tuotteen sulatetussa raudassa olemaan useita metallurgisia reaktioita, mikä vähentää syövyttävän varauksen oksidien haitallisia vaikutuksia ja puhdistaa tehokkaasti sulan raudan.

2.5 Piikarbidin käyttö

Metallurgisen piikarbidin puhtaus on 88% - 90%, ja epäpuhtaudet on vähennettävä ensin laskettaessa hiilen ja piin lisäystä. Piikarbidin molekyylikaavan mukaan se on helppo saada: Hiilen lisäys: C = C/(C + Si) = 12/(12 + 28) = 30% (12) Piin lisäys: Si = Si/(C + Si) = 28 / (12 + 28) = 70% (13) Lisätyn piikarbidin määrä on yleensä 0.8-1.0% sulan raudan määrästä. Piikarbidin lisäämismenetelmä on: sulan raudan sulatus sähköuunissa. Kun upokas sulaa 1/3 varauksesta, lisää se upokkeen keskelle, yritä olla koskettamatta uunin seinämää ja jatka sitten sulatuspanoksen lisäämistä. Kupolinsulatuksessa sulaa rautaa piikarbidi, jonka hiukkaskoko on 1-5 mm, voidaan sekoittaa sopivan määrän sementin tai muiden liimojen kanssa ja lisätä vettä massan muodostamiseksi. Kuumassa auringossa kuivumisen jälkeen sitä voidaan käyttää uunissa eräsuhteen mukaan.

3.Huomautukset

Viimeisten 20 vuoden aikana, olipa kyseessä kuorma -auto, liike- tai perheauto, ajoneuvon painon vähentäminen on aina ollut autojen tutkimuksen ja kehityksen kehityssuunta. Finanssikriisin markkinatilanteessa China Northern Corporation torjui trendin ja vei raskaita kuorma-autoja Pohjois-Amerikkaan, tarkkaan ottaen raskaiden kuorma-autojen keveyden perusteella. Ohutseinäisen harmaan valuraudan, pallografiittivaluraudan ja vermikulaarisen grafiittivaluraudan, paksuseinäisen pallografiittivaluraudan ja pallografiittivaluraudan käyttö asettaa korkeammat vaatimukset valuraudan metallurgiselle laadulle.

Piikarbidin esikäsittelyllä on hyvä vaikutus valuraudan metallurgisen laadun parantamiseen. Valimoasiantuntija Li Chuanshi kirjoitti artikkelin, että sen jälkeen kun esikäsittelyainetta on lisätty sulaan rautaan, voidaan havaita kaksi vaikutusta: yksi on lisätä hiiliekvivalenttia; Toinen on muuttaa sulan raudan metallurgisia olosuhteita, mikä parantaa pelkistettävyyttä.

Vuonna 1978 brittiläinen BC Godsell julkaisi tutkimustuloksensa pallografiittivaluraudan esikäsittelystä. Sittemmin esikäsittelyprosessin kokeellinen tutkimus on ollut keskeytymätöntä, ja prosessi on nyt suhteellisen kypsä. Harmaalla valuraudalla piikarbidin ymppäysesikäsittely voi vähentää alijäähdytysastetta ja vähentää valkoisen suun taipumusta; lisätä grafiittisydäntä, edistää A-tyypin grafiitin muodostumista, vähentää tai estää B-, E- ja D-tyypin grafiitin tuotantoa ja lisätä eutektisten klustereiden määrää. Hieno hiutalegrafiitti; pallografiittivaluraudalla piikarbidirokotteen esikäsittely edistää grafiittipallojen määrän lisääntymistä valuraudassa, pallomaistumisnopeutta ja grafiittipallojen pyöreyttä.

Piikarbidin käyttö voi vahvistaa rautaoksidin hapetus- ja pelkistysvaikutusta, tehdä valurautarakenteesta kompaktin ja parantaa leikkauspinnan sileyttä. Piikarbidin käyttö voi pidentää uunin seinämän käyttöikää lisäämättä sulan raudan alumiini- ja rikkipitoisuutta.

Säilytä tämän artikkelin lähde ja osoite uudelleenpainamista varten:Kuinka piikarbidi parantaa valujen laatua?

Minghe Die Casting Company ovat omistautuneet valmistukseen ja tarjoavat laadukkaita ja korkean suorituskyvyn valukomponentteja (metalliset painevalukappaleet sisältävät pääasiassa Ohutseinäinen valukappale,Kuuma kamari die casting,Kylmäkammion die casting), Pyöreä palvelu (painevalupalvelu,CNC-työstö,Muotin valmistus, Pintakäsittely) .Jokainen räätälöity alumiinipainevalu, magnesium- tai Zamak / sinkkipainevalu ja muut valutarvikkeet ovat tervetulleita ottamaan yhteyttä meihin.

Kaikki prosessit suoritetaan ISO9001: n ja TS 16949: n valvonnassa satojen kehittyneiden painevalukoneiden, 5-akselisten koneiden ja muiden laitteiden kautta, aina blastereista Ultra Sonic -pesukoneisiin. kokeneiden insinöörien, käyttäjien ja tarkastajien tiimi asiakkaan suunnittelun toteuttamiseksi.

Painevalujen sopimusvalmistaja. Toiminnot sisältävät kylmäkammion alumiinipainevalukappaleet, joiden paino on 0.15 paunaa. 6 lbs., nopea vaihto ja koneistus. Lisäarvopalveluihin kuuluvat kiillotus, tärinä, purseiden poisto, puhallus, maalaus, pinnoitus, päällystys, kokoonpano ja työkalut. Materiaalit, joiden kanssa on työskennelty, sisältävät seoksia, kuten 360, 380, 383 ja 413.

Sinkkipainevalusuunnitteluapu / samanaikaiset suunnittelupalvelut. Mukautettujen sinkkipainevalujen valmistaja. Pienikokoisia valuja, korkeapainevalukappaleita, moniliukuisia muottivaluja, tavanomaisia ​​muottivaluja, yksikkömuotteja ja itsenäisiä muottivaluja ja ontelosuljettuja valukappaleita voidaan valmistaa. Valukappaleita voidaan valmistaa pituudeltaan ja leveydeltään jopa 24 tuumaa +/- 0.0005 tuuman toleranssilla.  

ISO 9001: 2015 -sertifioitu painevaletun magnesiumin valmistaja, ominaisuuksia ovat korkeapaineinen magneettivalumuotoinen valu jopa 200 tonnin kuumakammioon ja 3000 tonnin kylmäkammioon, työkalujen suunnittelu, kiillotus, muovaus, työstö, jauhe- ja nestemaalaus, täydellinen laadunvalvonta CMM-ominaisuuksilla , kokoonpano, pakkaus ja toimitus.

ITAF16949-sertifioitu. Lisävalupalvelu sisältää investointien valu,hiekkavalu,Painovoima valu, Lost vaahto valu,Keskipakovalu,Tyhjö valu,Pysyvä muottien valuKykyihin kuuluvat EDI, tekninen apu, vankka mallinnus ja toissijainen käsittely.

Casting Industries Osatapaustutkimukset: Autot, polkupyörät, lentokoneet, soittimet, vesijetit, optiset laitteet, anturit, mallit, elektroniset laitteet, kotelot, kellot, koneet, moottorit, huonekalut, korut, jigit, tietoliikenne, valaistus, lääkinnälliset laitteet, valokuvauslaitteet, Robotit, veistokset, äänilaitteet, urheiluvälineet, työkalut, lelut ja paljon muuta. 

Mitä voimme auttaa sinua tekemään seuraavaksi?

∇ Siirry kotisivulle Die Casting Kiina

By Minghe-painevaluvalmistaja | Luokat: Hyödyllisiä artikkeleita |Materiaali Tunnisteet: Alumiinin valu, Sinkkivalu, Magnesiumvalu, Titaanivalu, Ruostumattoman teräksen valu, Messinkivalu,Pronssivalu,Suoratoista video,Yrityksen historia,Alumiinivalu | Kommentit pois päältä