چندین جزئیات در ذوب چدن

1. منگنز و گوگرد

منگنز و گوگرد در چدن خاکستری یک جفت عنصر بسیار خاص هستند. از آنجایی که منگنز و گوگرد اجزای MnS را تشکیل می دهند، عملکرد آنها تا حدودی خاص می شود.

مفهوم سنتی همیشه استفاده از منگنز به عنوان یک عنصر آلیاژی بوده است. اعتقاد بر این است که افزودن منگنز می تواند استحکام و سختی چدن خاکستری را بهبود بخشد. افراد کمی در این دیدگاه شک کرده اند. با این حال، آزمایشات نشان داد که این مورد نیست. با این فرض که محتوای سیلیکون کربن زیاد و محتوای گوگرد نیز زیاد است، عملکرد چدن خاکستری پس از افزودن منگنز بهبود نمی‌یابد، اما کاهش می‌یابد. از آنجایی که افزودن منگنز در واقع عملکرد را کاهش می دهد، زمانی که مقدار کربن، سیلیکون و گوگرد زیاد باشد، کنترل w (Mn) در محدوده {{0}}.4% تا 0.5% برای تولید مفید است. از چدن خاکستری با مقاومت بالا

چه گوگرد در چدن خاکستری مفید باشد یا مضر، درک گوگرد از طریق یک فرآیند بهبود تدریجی انجام شده است. از تصور اینکه گوگرد یک عنصر مضر است، تا افزودن مقدار مشخصی گوگرد به چدن خاکستری برای بهبود عملکرد برش، اثر تلقیح و شکل گرافیت.

ما به تدریج آموخته ایم که گوگرد در چدن خاکستری در محدوده محتوای خاصی مفید است. این محدوده w(S) {{0}} است.08% تا 0.12%. گوگرد بسیار کم در مایع آهن خاکستری نامطلوب است، شکل گرافیت ضعیف است و اثر تلقیح خوب نیست. اما بسیاری از مردم هنوز به اندازه کافی در مورد این موضوع نمی دانند. هنگامی که w(S) کمتر از 0.05٪ باشد، باید عملیات افزایش گوگرد انجام شود، در غیر این صورت، اثر تلقیح ضعیف خواهد بود.

بسیاری از مردم می دانند که افزودن گوگرد به چدن خاکستری عملکرد برش را بهبود می بخشد، اما علاوه بر این، افزودن گوگرد می تواند عملکرد چدن خاکستری را نیز بهبود بخشد.

⑴ بهبود مورفولوژی گرافیت یک اقدام مهم برای بهبود عملکرد برش است. گرافیت عامل مهمی در انبساط ترک و شکستن تراشه در حین برش چدن خاکستری است، بنابراین بهبود مورفولوژی گرافیت مهمترین اقدام برای بهبود عملکرد برش است. ذوب کوره کوپولا به ذوب در دمای بالا نیاز دارد، زیرا بهترین روش برای ذوب در دمای بالا برای ترویج کربوریزاسیون می تواند تمایل آهن مذاب به اکسید شدن را نیز کاهش دهد. بنابراین، گنبد انفجار داغ یک شرط سخت افزاری ضروری است. برای ذوب کوره الکتریکی، فرآیند کربورسازی بهترین فرآیند و مهمترین اقدام برای بهبود عملکرد برش است.

⑵ همراهی با جریان بارداری مهم است، اما باید در حد اعتدال و نه افراط انجام شود. تلقیح جریانی نیز وسیله مهمی برای بهبود مورفولوژی گرافیت است و توصیه می شود از عوامل تلقیح جریانی وارداتی استفاده شود، اما تلقیح جریانی نمی تواند بیش از حد باشد. بسیاری از ما فقط مزایای جوجه کشی جریان را می بینیم، اما افزودن بیش از حد آن باعث افزایش میزان فریت و بهبود چقرمگی مواد می شود که برای عملکرد شکستن تراشه در برش با سرعت بالا مضر است.

⑶ آلیاژسازی نمی تواند بر اساس افزودن مس باشد، اما تعداد نقاط سخت ریز باید به طور مناسب افزایش یابد. این نیز تجربه ما پس از عبور از مسیرهای انحرافی در گذشته است. نگرانی بیش از حد در مورد نکات سخت به دلیل استدلال اشتباه ماست. ما فکر می کنیم که ابزار باید نقاط سخت را برش دهد و نقاط سخت بسیار سخت هستند، بنابراین باید چاقو را برش دهیم. . در واقع، نقاط سخت ریز توزیع شده بین دانه ها عملکرد شکستن تراشه مواد را افزایش می دهد و شکنندگی مواد را به طور مناسب افزایش می دهد. این همچنین یک پیشرفت بزرگ در بهبود عملکرد برش با سرعت بالا است. افزودن مس بیشتر باعث افزایش چقرمگی مواد می شود، اما عملکرد شکستن تراشه را بهبود نمی بخشد.

⑷ محتوای عناصر مضر در مواد خام باید به شدت کنترل شود.

2. مقدار سیلیکون مایع آهن اصلی را افزایش داده و مقدار تلقیح را کنترل کنید

بخشی از سیلیکون موجود در چدن خاکستری سیلیکون موجود در آهن مذاب اصلی و بخشی نیز سیلیکونی است که در طی تخمیر وارد می شود. بسیاری از مردم نقطه پایین سیلیکون را در مایع آهن اصلی دوست دارند و سپس آن را با مقدار زیادی تلقیح انکوبه می کنند. این رویکرد علمی نیست، مقدار زیادی تلقیح توصیه نمی شود، که باعث افزایش تمایل به انقباض خواهد شد. تلقیح برای افزایش تعداد هسته های تبلور و ترویج گرافیت شدن است. مقدار کمی تلقیح ({{0}}.2% تا 0.4%) می‌تواند به این هدف دست یابد.

از منظر کنترل فرآیند، مقدار تلقیح باید نسبتاً پایدار باشد و نباید زیاد تغییر کند. این مستلزم آن است که محتوای سیلیکون آهن مذاب اصلی باید به همان نسبت پایدار باشد. افزایش محتوای سیلیکون آهن مذاب اصلی نه تنها می تواند تمایلات سفید شدن و انقباض را کاهش دهد، بلکه نقش محلول جامد سیلیکونی را نیز ایفا می کند که ماتریکس را بدون کاهش عملکرد تقویت می کند. در حال حاضر، رویکرد علمی تر، افزایش محتوای سیلیکون چدن خاکستری مذاب اصلی و کنترل مقدار تلقیح به حدود 0.3٪ است. این می تواند اثر تقویت کننده محلول جامد سیلیکون را اعمال کند که برای بهبود استحکام و کاهش انقباض ریخته گری مفید است.

3. روش آلیاژی تأثیر زیادی در انقباض آهن مذاب دارد.

آلیاژسازی می تواند به طور موثری عملکرد چدن را بهبود بخشد. عناصر آلیاژی رایج ما عبارتند از کروم، مولیبدن، مس، قلع و نیکل.

کروم می تواند به طور موثری عملکرد چدن خاکستری را بهبود بخشد. با افزایش مقدار اضافه شده، عملکرد به بهبود ادامه خواهد داد. کروم تمایل بیشتری به سفید شدن دارد که بزرگترین نگرانی برای همه است. اگر مقدار اضافه شده خیلی زیاد باشد، کاربیدها ظاهر می شوند. در مورد نحوه کنترل حد بالای مقدار کروم، فرآیندهای مختلف افزودن کروم دارای حد بالایی متفاوت هستند. اگر کروم به آهن مذاب اصلی اضافه شود، حد بالایی نباید از 0.35% تجاوز کند. افزایش مقدار کروم در آهن مذاب اصلی باعث می شود آهن مذاب تمایل به سفید شدن داشته باشد. و افزایش تمایل به انقباض که بسیار مضر است.

یکی دیگر از فرآیندهای افزودن کروم، افزایش محتوای کروم آهن مذاب اصلی نیست، بلکه افزودن کروم به ملاقه آهن مذاب و وارد کردن سریع آن با استفاده از روش پانچ است. این فرآیند تمایل به سفید شدن و انقباض آهن مذاب را تا حد زیادی کاهش می دهد. مثل قبل. در مقایسه با یک فرآیند، با همان مقدار کروم، تمایل به سفید شدن و انقباض بیش از نصف کاهش می یابد. با این روش افزودن کروم، حد بالای کروم را می توان تا 0.45% کنترل کرد.

خواص مولیبدن بسیار شبیه به کروم است و به طور مفصل توضیح داده نخواهد شد. از آنجایی که مولیبدن گران است، افزودن مولیبدن به طور قابل توجهی هزینه را افزایش می دهد. بنابراین، باید تا حد امکان مولیبدن کمتر و کروم بیشتری اضافه شود. افزودن کروم و مولیبدن به روش فلاشینگ یک اقدام موثر برای کاهش انقباض آلیاژی است.

4. تأثیر دمای ریختن آهن مذاب بر انقباض

آهن مایع زمانی که درجه حرارت بالا باشد بیشتر منقبض می شود. این تجربه همه است. کنترل دمای ریختن در یک محدوده معقول بسیار مهم است. اگر دمای ریختن 20 تا 30 درجه بالاتر از دمای معقول مشخص شده توسط فرآیند باشد، تمایل به انقباض به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

در هنگام تولید به این پدیده توجه کنید. یک کوره الکتریکی بدون عملکرد خودکار حفظ حرارت ممکن است باعث افزایش دمای آهن مذاب شود. دمای ریختن اولین بسته آهن مذاب کمتر می شود و سپس دما بالاتر و بالاتر می رود. در صورت عدم کنترل، امکان تولید ضایعات انقباض وجود دارد. در حین تولید، اولین بسته آهن مذاب باید اتو شود و بسته گرم می تواند دوباره استفاده شود. دمای ریختن اولین بسته آهن مذاب باید در حد پایین و نه حد بالایی کنترل شود تا از افزایش مداوم دما جلوگیری شود.

کنترل دمای ریختن در ذوب کوره الکتریکی یک اقدام کلیدی برای جلوگیری از ضایعات انقباض در ریخته گری است.

5. تمایل به اکسیداسیون آهن مذاب را نمی توان نادیده گرفت

اکسیداسیون و انقباض زیاد. تمایل بالای اکسیداسیون آهن مذاب بسیار مضر است و تمایل به انقباض را نیز افزایش خواهد داد. به منظور کاهش اکسیداسیون آهن مذاب، باید ذوب سریع حاصل شود.

امروزه، فناوری ذوب کوره های الکتریکی پیشرفته خارجی می تواند به سرعت مواد آهن اضافه شده را در عرض چند دقیقه ذوب کند، زمان مواد آهن را در مرحله اکسیداسیون با دمای بالا بسیار کوتاه کرده و تمایل به اکسیداسیون را تا حد زیادی کاهش می دهد. در عین حال، به دلیل استفاده از فناوری کربورسازی کوره الکتریکی، اکسیداسیون آهن مذاب بیشتر کاهش می‌یابد، بنابراین ذوب کوره الکتریکی می‌تواند آهن مذاب با اکسیداسیون کم و انقباض کم تولید کند. تا زمانی که دمای ریختن به شدت کنترل شود، استفاده از کوره های الکتریکی برای ذوب و تولید بلوک های سیلندر پیچیده و ریخته گری سرسیلندر نیز بسیار سودمند است.