Milyen hatásai vannak a magas és alacsony maradék magnéziumtartalomnak a túlzott grafitátmérőre és a grafit virágzási hibáira a gömbgrafitos vasban

A gömbgrafitos vasgyártás maradék magnéziumtartalmát pontosan szabályozni kell egy „optimális ablaktartományon belül” (általában 0,04% – 0,055% körül, az összetételtől és az eljárástól függően). Az ettől a tartománytól való eltérés, akár túl magas, akár túl alacsony, a grafit morfológiájának romlását okozhatja, de a megnyilvánulása és az alapvető mechanizmus teljesen más.

1、 Az alacsony maradék magnéziumtartalom hatása, hogy a maradék magnéziumtartalom alacsonyabb, mint a szferoidizációhoz szükséges minimális kritikus érték (általában kb. 0,03% -0,035%), ami a grafit virágzási hibáinak legközvetlenebb és legalapvetőbb oka, a grafit átmérőjére gyakorolt ​​hatás pedig másodlagos. A grafitvirágzásra gyakorolt ​​döntő hatás alapvető mechanizmusa, hogy a magnézium elem alapvető szerepe, hogy a grafitnövekedés kristályfelületén adszorbeálódik, elnyomja annak rétegnövekedését, kikényszeríti izotróp növekedését, ezáltal gömb alakú formát alkot. Ha a maradék magnéziumtartalom nem elegendő, ez az adszorpciós és gátló hatás a grafit növekedésének későbbi szakaszában, különösen az eutektikus megszilárdulás késői szakaszában meghiúsul. Hibaképződés: A kötetlen grafit visszaállítja gyors és instabil növekedési módját, ami a már kialakult gömb alakú grafit felszakadását és deformálódását okozza, ami belül üregesedéshez és repedéshez vagy korallszerű élekhez vezet, ami egy tipikus "virágzó grafit". Ez azt jelzi, hogy a szferoidizáció lényegében kudarcot vallott. A grafitátmérőre gyakorolt ​​közvetett hatás: Azokon a helyi területeken, ahol a maradék magnézium az elégtelenség határán van, de nem teljesen tönkrement, a hatékony gócképző magok csökkenése kis számú maradék grafitgömb növekedését eredményezheti. Ebben az esetben azonban a hangsúlyosabb jellemző a nagy mennyiségű nem gömb alakú grafit megjelenése (féregszerű, virágszerű), és nem a grafit egyszerű durvasága a fő megnyilvánulása. ·Az alacsony maradék magnézium általános oka az eredeti olvadt vas magas kéntartalma, ami túl sok magnéziumot fogyaszt. A hozzáadott szferoidizáló szer mennyiségének nem megfelelő kiszámítása vagy alacsony reakcióelnyelési sebesség. Szferoidizációs kezelés után az olvadt vas tartózkodási ideje túl hosszú, és a magnézium erősen lebomlik. Az olvadt vasban erős zavaró elemek, például ólom és bizmut vannak, amelyek semlegesítik a magnézium szferoidizáló hatását. Összefoglalás: Az alacsony maradék magnézium a szferoidizációs képesség elvesztéséhez vezet, és közvetlenül elősegíti a grafit virágzását.

2、 A túlzott maradék magnéziumtartalom hatása jelentősen meghaladja az optimális tartományt (pl. 0,06% -0,07%), főként nem virágzáshoz vezet, hanem egy sor közvetett hatáson keresztül, fontos tényezővé válik a túlzott (durva) grafitátmérő elősegítésében, amelyet egyéb súlyos öntési hibák kísérnek. A túl nagy (durva) grafitátmérő közvetett elősegítő mechanizmusa az inkubációs hatás gyengítése és a magképző mag csökkentése. A magnézium erős antigrafitizáló (fehérítő) elem. A túl sok maradék magnézium jelentősen növeli az olvadt vas túlhűtési hajlamát. Ez megnehezíti a hagyományos ferroszilícium oltóanyagok által biztosított heterogén mag stabil működését, ami az "inkubációs válasz" romlását eredményezi. Ennek egyenes következménye a grafitgömb alakú magok számának csökkenése. Az állandó teljes széntartalom mellett minél kevesebb mag van, annál nagyobbra nőhet az egyes grafitgolyók, így durva, de valószínűleg még mindig viszonylag kerek grafitgolyók keletkeznek. 2. mechanizmus: Nem megfelelő folyamatbeállítások előidézése. A magas magnézium okozta fehéredési hajlam ellensúlyozása érdekében a kezelőket arra kényszeríthetik, hogy növeljék a szén-egyenértéket (különösen a szilíciumtartalmat), vagy túlzott inkubáláson menjenek keresztül. Magas szén-egyenérték mellett, különösen akkor, ha a vastag és nagy szakaszok lehűlése lassú, kedvező feltételeket biztosít a grafit durva növekedéséhez. A grafit morfológiájára nagy potenciális hatással bíró magnézium a grafitgömbök kerekségének csökkenését okozhatja, megkönnyítve a csomós vagy szabálytalan grafit előállítását, de általában nem képez közvetlenül tipikus robbanásszerű virágzást. A salakzáródás kockázata drámaian megnőtt más, komoly folyamatproblémák miatt: a felesleges magnézium hajlamos oxigénnel és kénnel reakcióba lépni, és salakot, például MgO-t és MgS-t képez, amelyek öntvényekbe hengerelhetők, és salakzárvány-hibákat képezhetnek. Erősödő zsugorodási hajlam: A magas magnéziumtartalom kiszélesíti a paszta megszilárdulási tartományát, mint a vasfolyadék, gátolja a zsugorodás kiegészítését, jelentősen növeli a mikrozsugorodási hajlamot, és súlyosan befolyásolja az öntvények sűrűségét. Csökkent likviditás és fokozott zsugorodás.

Összegzés: A túlzott maradék magnézium közvetve a grafit durvulásához vezet, „gátolja a gócképződést és csökkenti a gömbök számát”, és számos rosszindulatú mellékhatást okoz, mint például salakzáródás és zsugorodás.

3、 A maradék magnézium "megfelelő, de csökkenő" hatása a tényleges gyártás során a leggyakoribb forgatókönyv, ami túlzott grafitátmérőhöz vezet. Feltárja a „hatékony magnéziumtartalom” dinamikus változásának fontosságát. Kiindulási pont: A szferoidizációs kezelés végén a maradék magnézium az optimális tartományban van, teljesen táplált, a grafitgolyók kicsik, kerekek és bőségesek. Hanyatlási folyamat: A kezelés befejezésétől az öntvény megszilárdulásáig az olvadt vas visszatartáson megy keresztül, ami „szferoidizációs hanyatlást” (magnéziumelem égés és lebegtetés) és „inkubáció hanyatlását” (a nukleációs mag feloldódása vagy meghibásodása) eredményezi. ·Hibaképződés mechanizmusa: Az effektív maradék magnéziumtartalom fokozatosan csökken, a grafitnövekedés korlátja pedig gyengül. A hatékony nukleációs magok száma idővel csökken. A kettő szuperpozíciós hatása: Mielőtt a maradék magnézium elérné a virágzást okozó "kritikus pontot", a megmaradt grafitgömbök csökkentett korlátok és elegendő szénforrás mellett tovább nőnek, végül durva méretű, de még elfogadható morfológiájú (például 6-os vagy még durvább) grafitot képeznek. Ha a hanyatlás folytatódik, a rossz szferoidizáció és virágzás felé csúszik.

A végső gyakorlati útmutató összefoglalójának alapvető célja nem csak a maradék magnézium célértéken történő szabályozása, hanem annak hatékonyságának és stabilitásának biztosítása is a teljes öntési folyamat során. Virágzás megelőzése (a kulcs az alacsony magnéziumszint elkerülése): Szigorúan csökkentse és stabilizálja az eredeti olvadt vas kéntartalmát. Biztosítsa a szferoidizáló szer elegendő és pontos hozzáadását. Minimálisra kell csökkenteni a tartózkodási időt a szferoidizálás után a gyors öntés érdekében. A durvulás megelőzése (a hatékony gócképződés és a magnézium közötti egyensúly megőrzésének kulcsa): Hatékony és öregedésgátló késői inkubációs technikák (például áramlásos oltás és penészbeoltás) használata a friss gócképző magok folyamatos biztosítására a leghatékonyabb módja a bomlás ellen és a grafit finomításának. A maradék magnéziumtartalom vakon emelésének elkerülése a "biztosítás" kedvéért, eltérõ út a zsugorodás, salakbezáródás és grafitdurvulás felé. Vastag és nagy szakaszok esetén átfogóan optimalizálni kell a szén-egyenérték kialakítását és a hűtési feltételeket. Röviden: "a kén stabilizálása, a magnézium szabályozása (mérsékelt), a gyors öntés és az erős utóoltás" a kulcsfontosságú folyamatkritériumok a kiváló minőségű gömbgrafitos vas szerkezet kialakításához, miközben elkerülhető a grafit virágzása és eldurvulása.