Anàlisi de causes de defectes en ferro colat gris i mesures preventives
I. Factors principals que afecten les propietats mecàniques del ferro colat gris:
Procés i factors metal·lúrgics: Taxa de refrigeració principalment, tractament sobreescalfament del ferro fos, tractament de la inoculació, característiques de càrrega del forn, etc.
(1) sobre la influència de la velocitat de refrigeració
El ferro colat és un material molt sensible a la velocitat de refrigeració. Les parts gruixudes i primes de la mateixa colada poden tenir estructures molt diferents dins i fora, que es coneix comunament com a inhomogeneïtat estructural. Perquè el procés de grafitització depèn en gran mesura de la velocitat de refrigeració. Hi ha molts factors que afecten la taxa de refrigeració de les colades: el gruix i el pes de la paret de fosa, el tipus de material de fosa, el cap i el pes que aboquen, etc. Atès que el gruix, el pes i l’estructura de la paret depenen de les condicions de treball i no es poden canviar a voluntat, la seva influència sobre l’estructura s’ha de considerar quan selecciona la composició química.
(2) sobre la influència del tractament de la inoculació del ferro fos
El tractament de la inoculació és afegir inoculant al ferro fos abans que entri a la cavitat de colada per canviar l’estat metal·lúrgic del ferro fos, millorant així la microestructura i les propietats del ferro colat. Per al ferro colat gris, l’objectiu del tractament de la inoculació és obtenir l’estructura del grafit de tipus A, la matriu de perlita i els cúmuls eutèctics fins, així com reduir la tendència de la fosa blanca en parets primes o racons de la colada i la sensibilitat al gruix de la paret de la colada; Per al ferro colat maleable, és escurçar el cicle de recuit curt, augmentar el gruix de paret admissible de la colada i millorar l'estructura de l'organització; Per al ferro dúctil, és reduir la tendència del ferro colat blanc a la colada, augmentar la taxa de esferoidització i millorar la rotunditat del grafit.
(3) La influència del tractament de sobreescalfament de ferro fos.
Augmentar la temperatura de sobreescalfament del ferro fos:
① Augmenteu el contingut de carboni combinat i reduïu el contingut de carboni del grafit en conseqüència
② Refineu el grafit i el grafit dendrític
③ Elimineu el "hereditari" del ferro colat
④ Millora la uniformitat de l’organització a la secció transversal del càsting
⑤ Favorable a la compensació de contracció del càsting. De la mateixa manera, l’aïllament del ferro fos té un efecte similar al sobreescalfament del ferro fos.
(4) Influència de les característiques de càrrega
En la producció real, sovint es troba que quan es canvia la càrrega metàl·lica (per exemple, utilitzant ferro de porc de diferents orígens o canviant la relació de càrrega, etc.), la composició química sembla mantenir -se inalterada i el ferro colat té diferents estructures i propietats. Això demostra que les propietats de les matèries primeres afecten directament les propietats del ferro colat, que s’anomena “herència” del ferro colat. Per tant, augmentar la temperatura del ferro fos i utilitzar una varietat d’ingredients de càrrega de ferro pot eliminar aquesta “herència” i millorar l’estructura i les propietats del ferro colat.
En resum, els factors de procés i els factors metal·lúrgics del ferro colat tenen una gran influència en les propietats mecàniques del ferro colat. Per tant, no s’ha d’ignorar el control d’aquests factors influents.
2. El ferro de colat gris no es pot tractar per calor per complir els requisits de grau
En general, el tractament tèrmic pot millorar considerablement l’estructura i les propietats dels aliatges de fosa, però sota l’estat del ferro colat gris, el paper que pot jugar el tractament tèrmic és relativament reduït. En el fosa gris, el grafit té una gran influència en el rendiment del ferro colat i qualsevol mètode de tractament tèrmic no pot canviar la morfologia i la distribució del grafit. Per tant, no és possible millorar eficaçment el rendiment del ferro colat gris per complir els requisits de grau mitjançant el tractament tèrmic.
Tot i això, hi ha moltes maneres de millorar les propietats mecàniques del ferro colat gris, com ara la selecció raonable de la composició química, el canvi de composició de càrrega, el sobreescalfament de ferro fos, la inoculació, la traça o l’aliatge baix, etc., que poden obtenir bons resultats.
3. Precaucions per produir una fosa grisa de grau alt - (ferro colat inoculat)
Quan es produeixin - grau de fosa gris de grau (generalment HT200 i superior), per obtenir propietats mecàniques altes, la quantitat de grafit i la longitud del grafit s'ha de reduir el màxim possible. El mètode tradicional és reduir el contingut de carboni i silici de ferro fos i augmentar la velocitat de condensació del ferro fos, però quan l’amplitud és lleugerament més gran, apareixerà un grafit supercoolitzat de tipus D -, cosa que reduirà les propietats mecàniques del ferro de fosa gris.
Afegint una quantitat adequada de Ferrosilicon - partícules d'aliatge de ferro basades en el ferro fos davant del forn o abans que s'anomeni inoculació. La inoculació proporciona un gran nombre de partícules de nucleació al ferro fos per al grafit a nucleat. La inoculació eficaç promourà la precipitació del grafit, eliminant així el ferro de colat blanc, perfeccionant el grafit de flocs i transformant el grafit supercool en un grafit no - uniformement distribuït (escriviu un grafit A). No només pot millorar molt les propietats mecàniques integrals, sinó que també millorar la uniformitat de l’estructura de la fosa i reduir la diferència de propietats mecàniques causades per un gruix de paret desigual i diferents taxes de refrigeració entre les cantonades i el nucli de la colada. Per tant, la inoculació del ferro fos és una tecnologia indispensable per produir ferro colat gris de grau alt - (ferro colat inoculat).
Per tal de fer efectiva la inoculació, cal complir els requisits de la inoculació sobre el líquid de ferro original, és a dir, el líquid de ferro original ha de tenir un contingut inferior a carboni i silici, o el líquid de ferro original hauria de tenir un equivalent de carboni inferior. Com més baix sigui l’equivalent al carboni, millor l’efecte d’inoculació i més gran és la força de la fosa grisa. Per contra, com més gran sigui l’equivalent al carboni, més pobre és l’efecte d’inoculació. Com que el silici es pot ajustar afegint inoculants, quan es considera l’equivalent a carboni del líquid de ferro original, el carboni sempre es manté al 2,8%~ 3,2%i el silici es manté lleugerament per sota del valor crític que pot afavorir significativament la grafitització. A continuació, s’afegeix l’inoculant perquè el contingut de silici superi el valor crític per obtenir l’efecte de la inoculació. A més, el gruix de la paret i la velocitat de refrigeració de la fosa també afecten l’estructura de les parts de ferro colat inoculades, i també s’han de tenir en compte a l’hora de seleccionar la composició química. Generalment, el contingut de carboni i silici de les parts gruixudes es pren al límit inferior i el límit superior es pren per a parts primes.
A més de neutralitzar la influència del sofre, el paper del manganès en el ferro colat gris de grau alt - (ferro colat inoculat) té un requisit especial, és a dir, amb l’ajuda, el ferro de colat gris pot obtenir una estructura de perlita, de manera que el contingut manganès de {{1 {1} de grau gris ferro gris (ferro colat inoculat) és generalment més alt. El sofre pot debilitar l’efecte de grafitització de l’inoculant, de manera que el sofre sovint es limita a menys del 0,12%. En els darrers anys, algunes persones també creuen que per obtenir un bon efecte d’inoculació, el contingut de sofre del líquid de ferro original no pot ser massa baix. Per tant, en el cas que el contingut de sofre del ferro fos disminueix gradualment en el futur, com determinar el contingut de sofre en la fosa inoculada sembla ser un problema digne d’atenció.
El contingut de fòsfor es limita generalment a menys del 0,15% basat en els requisits de les propietats mecàniques, però algunes parts de ferro de fosa gris de màquines (sovint fetes de fosa inoculada) han de ser resistents a - i el contingut de fòsfor es pot augmentar fins a aproximadament un 0,3% ~ 0,5% o superior.
4. Quatre prohibicions quan s’utilitzen inoculants per a la inoculació de ferro colat gris
Els inoculants utilitzats per a ferro colat gris es poden classificar segons la funció, els elements principals, la forma, etc. Hi ha quatre tabús quan s'utilitzen inoculants per a la inoculació de ferro colat gris:
En primer lloc, l’inoculant s’ha d’assecar abans de l’ús.
En segon lloc, està prohibit utilitzar silici pur o ferrosilicó pur com a inoculants
En tercer lloc, l’inoculant no es pot afegir ràpidament i el mètode ha de ser particular.
En quart lloc, la mida de les partícules de l’inoculant
Cinc. Possibles defectes de foses de ferro gris
En la producció de colades de ferro gris, els defectes comuns de colada inclouen: porus, composició i rendiment no qualificats, esquerdes calentes i esquerdes fredes, contracció i encongiment, escòries i mongetes de ferro, fred i abocament insuficient, ulls de sorra i inclusions de sorra, carnosa i desordenada, deformació, etc. Normalment, les causes d’aquests defectes no només són els problemes de motlle i el nucli, sinó que hi ha molts problemes de producció tal com hi ha molts problemes de producció tal com hi ha molts problemes de producció, però, a vegades, hi ha molts problemes de producció en la causes d’aquests defectes. Fosa i abocament, qualitat de sorra, neteja de caiguda de sorra, etc. Per tant, es requereix una anàlisi específica per prendre mesures oportunes i raonables per resoldre -les.
En la producció de colades de ferro gris, els defectes comuns de colada inclouen: porus, composició i rendiment inadequats, esquerdes calentes i esquerdes fredes, encongiment i contracció, ulls d’escòria i mongetes de ferro, fred i abocament insuficient, ulls de sorra i inclusions de sorra Fosa i abocament, qualitat de sorra, neteja de caiguda de sorra, etc. Per tant, es requereix una anàlisi específica per prendre mesures oportunes i raonables per resoldre -les.
