Kuidas parandab ränikarbiid valandite kvaliteeti?

1.Introduction

Sularaua keemiline koostis on sama ja sulatusprotsess on erinev ning saadud malmi omadused on väga erinevad. Valukoda kasutab selliseid meetodeid nagu sulatatud raua ülekuumenemine, inokuleerimine, laadimissuhte muutmine, mikroelementide või legeerivate elementide lisamine jne, et parandada malmi metallurgilist kvaliteeti ja valamisomadusi ning samal ajal oluliselt parandada mehaanilisi omadusi ja töötlemise jõudlust. Sularaua induktsioon -elektriahju sulatamine suudab tõhusalt reguleerida sulatatud raua temperatuuri, reguleerida täpselt keemilist koostist, vähendada elementide põlemiskadusid ning omada madalat väävli- ja fosforisisaldust. See on väga kasulik kõrgtugeva malmi, vermikulaarse grafiitmalmi ja ülitugeva hallmalmi tootmiseks. Kuid induktsioon -elektriahjus sulatatud sulatatud raua nukleatsioonikiirus väheneb ja valge suu kipub olema suur ning ülejahutatud grafiiti on lihtne toota. Kuigi tugevus ja kõvadus on suurenenud, pole malmi metallurgiline kvaliteet kõrge.

Kaheksakümnendatel aastatel nägid välismaale õppima ja õppima läinud Hiina insenerid, et välismaiste valukodade elektriahju lisati nende sulatamisel mustad purustatud klaasitaolised esemed. Pärast päringuid said nad teada, et see on ränikarbiid. Ka kodumaised Jaapani rahastatavad valukompaniid on ränikarbiidi lisaainena suurtes kogustes juba pikka aega kasutanud. Sularaua sulatamisel kuplis või elektriahjus on eeltöötlusaine SiC lisamisel palju eeliseid. Ränikarbiid jaguneb abrasiivseks ja metallurgiliseks. Esimene on kõrge puhtusastmega ja kallis, teine ​​aga madala hinnaga.

Ahju lisatud ränikarbiid muudetakse malmist süsinikuks ja räniks. Üks on süsiniku ekvivalendi suurendamine; teine ​​eesmärk on tugevdada sulatatud raua redutseerimist ja vähendada oluliselt roostes laengu kahjulikku mõju. Ränikarbiidi lisamine võib takistada karbiidide sadestumist, suurendada ferriidi kogust, muuta malmist struktuuri tihedaks, parandada oluliselt töötlemisvõimet ja muuta lõikepind siledaks. Suurendage grafiitkuulide arvu sõlmelise malmi pindalaühiku kohta ja suurendage sfäärimise määra. Samuti mõjub see hästi mittemetalliliste lisandite ja räbu vähendamisele, kahanemise poorsuse kõrvaldamisele ja nahaaluste pooride kõrvaldamisele.

2. Eeltöötluse roll

2.1 Tuuma moodustamise põhimõte Fe-C eutektilises süsteemis on hall malm eutektika juhtiv faas tänu grafiidi kõrgele sulamistemperatuurile eutektilise tahkumise etapis ning austeniit sadestatakse grafiidiga. Kahefaasilist grafiiti + austeniiti koos kasvatatud ja koos kasvanud terad, mille keskpunktiks on iga grafiidi südamik, nimetatakse eutektilisteks klastriteks. Malmist sulatatud submikroskoopilised grafiidi agregaadid, sulamata grafiidi osakesed, mõned kõrge sulamistemperatuuriga sulfiidid, oksiidid, karbiidid, nitriidiosakesed jne võivad muutuda heterogeenseteks grafiidituumadeks. Sõlmelise malmi ja hallmalmi tuumastamise vahel pole olulist erinevust, välja arvatud see, et südamiku materjalile lisatakse magneesiumoksiide ja sulfiide.
       
Grafiidi sadestumine sulas rauas peab läbima kaks protsessi: tuumade moodustumine ja kasv. Grafiidi tuuma moodustamiseks on kaks võimalust: homogeenne ja heterogeenne. Homogeenset tuuma moodustumist nimetatakse ka spontaanseks tuumaks. Sulatatud rauas on suur hulk lainelisi süsinikuaatomeid, mis ületavad kriitilise kristallituuma suuruse ja korrapäraselt lühikeses vahemikus paigutatud süsinikuaatomite rühmad võivad muutuda homogeenseteks kristalltuumadeks. Katsed näitavad, et homogeensete kristallituumade ülejahutamise aste on väga suur ja heterogeenset kristallituuma tuleb peamiselt kasutada raua grafiidi tuumaainena. Sulamalmis on suur hulk võõrosakesi ja iga 5 cm1 sulatatud raua kohta on 3 miljonit oksüdeeritud materjali punkti. Ainult need osakesed, millel on teatud seos grafiidi võreparameetrite ja faasidega, võivad muutuda grafiidi tuuma substraatideks. Võre sobitamise suhte iseloomulikku parameetrit nimetatakse tasapinna mittevastavuse astmeks. Muidugi, ainult siis, kui võre tasapinna mittevastavus on väike, võivad süsinikuaatomid hõlpsasti grafiidi tuumaga sobituda. Kui tuumamaterjal on süsinikuaatomid, siis on nende mittevastavuse aste null ja sellised tuumastamistingimused on parimad.

Ränikarbiidi siseenergia, mis laguneb sulatatud rauas süsinikuks ja räni, on suurem kui sulatatud rauas sisalduv süsinik ja räni. Sula rauas sisalduv Si lahustatakse austeniidis ja plastilise malmi sulatatud rauas olev süsinik on osaliselt rauas. Vedelikus moodustuvad grafiidikerad, millest osa pole veel austeniidis sadestunud. Seetõttu on ränikarbiidi lisamisel hea deoksüdatsiooniefekt.

• Si + O2 → SiO2
• (1) MgO +SiO2 → MgO ∙ SiO2
• (2) 2MgO +2SiO2→ 2MgO∙2SiO2
• (3) Enstatiidikompositsioonil MgO ∙ SiO2 ja forsteriidikompositsioonil 2MgO ∙ 2SiO2 on suur mittevastavus grafiidiga (001), mida on raske kasutada grafiidi tuuma moodustamise alusena. Pärast töötlemist sulatatud rauaga, mis sisaldab Ca, Ba, Sr, Al ja ferrosilicon, MgO ∙ SiO2 + X → XO ∙ SiO2 + Mg
• (4) (2MgO ∙ 2SiO2) + 3X + 6Al → 3 (XO ∙ Al2O3 ∙ 2SiO2) + 8 Mg
• (5) Kus X — Ca, Ba, Sr.

Reaktsioonisaadused XO ∙ SiO2 ja XO ∙ Al2O3 ∙ SiO võivad moodustada lihvitud kristalle MgO ∙ SiO2 ja 2MgO ∙ 2SiO2 substraatidele. Grafiidi ja XO ∙ SiO2 ning XO ∙ Al2O3 ∙ SiO2 vahelise vähese mittevastavuse tõttu soodustab see grafiidi tuumastumist. Hea grafitiseerimine. See võib parandada töötlemisvõimet ja parandada mehaanilisi omadusi.

2.2 Tasakaalustamata grafiidi eelvaktsineerimine:

Üldiselt laiendatakse heterogeensete tuumade ulatust inokuleerimisega ja heterogeense tuuma moodustamise rolli sulas rauas:

• Edendada eutektilise tahkestumise etapis suures koguses C sadestumist ja vormida grafiiti, et edendada grafitiseerumist;
• Vähendage sulatatud raua ülejahutamise astet ja vähendage valge suu kalduvust;
• ③ Suurendage halli malmi eutektiliste klastrite arvu või suurendage kõrgtugevas malmis grafiitkuulide arvu.

Laengu sulatamise ajal lisatakse SiC. Ränikarbiidi sulamistemperatuur on 2700 ° C ja see ei sula sula rauas. See sulab ainult sula rauas vastavalt järgmisele reaktsioonivalemile.
SiC+Fe → FeSi+C (mittetasakaaluline grafiit)

(6) Valemis on Si SiC-s kombineeritud Fe-ga ja ülejäänud C on mittetasakaaluline grafiit, mis on grafiidi sadestumise tuum. Mittetasakaaluline grafiit jaotab sulatatud raua C ebaühtlaselt ja kohalik C-element on liiga kõrge ning mikropiirkondadesse ilmuvad süsiniku piigid. Sellel uuel grafiidil on kõrge aktiivsus ja selle mittevastavus süsinikuga on null, seega on sulatatud raua süsinikku lihtne imada ja inokuleerimisefekt on äärmiselt hea. On näha, et ränikarbiid on selline ränipõhine tuumaaine.

Malmi sulatamisel lisatakse ränikarbiid. Hallmalmi puhul tekitab mittetasakaalulise grafiidi eelinkubeerimine suure hulga eutektilisi kobaraid ja tõstab kasvutemperatuuri (vähendab suhtelist alajahtumist), mis soodustab A-tüüpi grafiidi teket; kristallituumade arv suureneb, muutes helbed Grafiit on korras, mis parandab grafitiseerumise astet ja vähendab valge suu tendentsi, parandades seeläbi mehaanilisi omadusi. Sfäärilise grafiidist malmi puhul suurendab kristalliliste südamike suurenemine grafiidikerade arvu ja sfäärimise kiirust saab parandada.

2.3 E-tüüpi grafiidi hüpereutektilise hallmalmi kõrvaldamine. C-tüüpi ja F-tüüpi esmane grafiit moodustuvad vedelas faasis. Kuna austeniit ei takista kasvuprotsesse, on seda normaalsetes tingimustes lihtne kasvatada suurteks helvesteks ja vähem hargnenud C-tüüpi grafiidiks: kui õhukese seinaga valamine kiiresti jahtub, hargneb grafiit ja kasvab täheks. kujuline F-tüüpi grafiit.
Eutektilise tahkestamise etapis kasvatatud helvesgrafiit toodab erineva kujuga ja erineva jaotusega A, B, E, D grafiite erineva keemilise koostise ja erinevate alajahtumistingimuste korral.

Tüüp A grafiit moodustub eutektilises klastris, millel on madal alajahtumine ja tugev tuumavõime ning see jaotub malmis ühtlaselt. Peenest helvestest pärliidist on väiksem grafiidi pikkus, seda suurem on tõmbetugevus, mis sobib tööpinkidele ja erinevatele mehaanilistele valanditele.

D-tüüpi grafiit on punkt- ja lehetaoline interdendriitne grafiit, millel on mittesuunaline jaotus. D-tüüpi grafiitmalmil on kõrge ferriidisisaldus ja see mõjutab selle mehaanilisi omadusi. D-tüüpi grafiitmalmist on aga palju austeniididendriite, grafiit on lühike ja lokkis ning eutektiline rühm on graanulite kujul. Seetõttu kipub see võrreldes sama maatriksiga A-tüüpi grafiitmalmiga olema tugevam.

E -tüüpi grafiit on mingi helvesgrafiit, mis on lühem kui A -tüüpi grafiit. Nagu D-tüüpi grafiit, asub see dendriitide vahel ja seda nimetatakse ühiselt dendriitgrafiidiks. E -tinti on lihtne toota malmist madala süsinikusisaldusega ekvivalendiga (suur hulk hüpoeutekte) ja rikkalikke austeniididendriite. Sel ajal ristuvad eutektilised klastrid ja dendriidid. Kuna interdendriitidevahelise eutektilise raua vedelikku on vähe, jaotub sadestunud eutektiline grafiit ainult dendriitide suunas, millel on ilmne suund. E-tüüpi grafiiti moodustava alajahtumise aste on suurem kui A-tüüpi grafiidil ja väiksem kui D-tüüpi grafiidil ning selle paksus ja pikkus jäävad A ja D-tüüpi grafiidi vahele. E -tüüpi grafiit ei kuulu ülejahutatud grafiidi hulka ja sellega kaasneb sageli D -tüüpi grafiit. E-tüüpi grafiidi suunajaotus dendriitide vahel muudab malmi rabedaks ja murdub väikese välisjõu mõjul riba mööda grafiidi paigutuse suunda. Seetõttu ilmub E-tüüpi grafiit ja väikeste valandite nurki saab käsitsi murda ning valandite tugevus väheneb oluliselt. Süsinikusisalduse suurenedes suureneb peene interdendriitgrafiidi moodustamiseks vajalik jahutuskiirus ja väheneb interdendriitgrafiidi tootmise võimalus. Sulatise kõrge ülekuumenemise aste ja pikaajaline kuumuse säilitamine suurendavad alajahtumist, suurendades seeläbi dendriitide kasvutempot, muutes dendriidid pikemaks ja selgemaks. Kui sulatatud raua eelinkubeerimiseks kasutatakse SiC-d, väheneb samal ajal primaarse austeniidi alajahtumine ja sel ajal täheldatakse lühikesi austeniididendriite. Kõrvaldab E-tüüpi grafiidi struktuurilise aluse.

2.4 Parandage malmi kvaliteeti

Sfäärilise grafiitmalmi puhul on sama koguse sferoidivahendi korral eeltöötlemine ränikarbiidiga magneesiumi lõppsaagis suurem. Ränikarbiidiga eeltöödeldud sulatatud raua puhul, kui valatud magneesiumi jääkide kogus jääb ligikaudu samaks, võib lisatud kerakujulise aine kogust vähendada 10%võrra ja leevendada sõlmelise malmi valgete kalduvust.

Ränikarbiid sulatusahjus, lisaks valemis (1) näidatud sulatatud raua süsinikule ja ränile, viiakse läbi ka valemite (2) ja (3) deoksüdatsioonireaktsioon. Kui lisatud SiC on ahju seina lähedal, ladestub tekkinud SiO2 ahju seinale ja suurendab ahju seina paksust. Kõrge sulamistemperatuuri korral läbib SiO2 valemi (4) dekarburiseerimisreaktsiooni ja valemi (5) ja (6) räbustusreaktsiooni.

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

Ränikarbiidi desoksüdeeriv toime paneb oksüdeerunud tootel sulatatud rauas toimuma rea ​​metallurgilisi reaktsioone, vähendades oksiidide kahjulikku mõju korrodeerunud laengus ja puhastades tõhusalt sula rauda.

2.5 Ränikarbiidi kasutamine

Metallurgiakvaliteediga ränikarbiidi puhtus jääb 88% ja 90% vahele ning süsiniku ja räni suurenemise arvutamisel tuleb esmalt lisandid maha arvata. Ränikarbiidi molekulaarvalemi järgi on seda lihtne saada: Süsiniku suurenemine: C = C/(C + Si) = 12/(12 + 28) = 30% (12) Räni suurenemine: Si = Si/(C + Si) = 28 / (12 + 28) = 70% (13) Lisatud ränikarbiidi kogus on tavaliselt 0.8% –1.0% sulatatud raua kogusest. Ränikarbiidi lisamise meetod on: sula raua sulatamine elektriahjus. Kui tiigel sulab 1/3 laengust, lisage see tiigli keskele, proovige mitte ahju seina puudutada ja jätkake siis sulatuslaengu lisamist. Sularaua kuplisulatamisel võib ränikarbiidi osakeste suurusega 1–5 mm segada sobiva koguse tsemendi või muude liimidega ning massi saamiseks lisada vett. Pärast kuuma päikese käes kuivatamist saab seda ahjus kasutada vastavalt partiide suhtele.

3. Kokkuvõtvad märkused

Viimase 20 aasta jooksul, olgu tegemist veoauto, äri- või pereautoga, on sõidukite massi vähendamine alati olnud autotööstuse uurimis- ja arendustegevuse suundumus. Finantskriisi turu madalseisus muutis Hiina Northern Corporation trendi ja eksportis raskeveokeid Põhja-Ameerikasse, lähtudes täpselt raskeveokite kergekaalust. Õhukeseseinalise hallmalmi, kõrgtugeva malmi ja vermikulaarse grafiitmalmi, paksuseinalise plasti ja Aubrey kõrgtugeva malmi kasutamine seab malmi metallurgilisele kvaliteedile kõrgemad nõuded.

Ränikarbiidi inokuleerimise eeltöötlus mõjutab hästi malmi metallurgilist kvaliteeti. Valukoja ekspert Li Chuanshi kirjutas artikli, et pärast eeltöötlusaine lisamist sulatatud rauale võib täheldada kahte mõju: üks on süsiniku ekvivalendi suurendamine; teine ​​on sulatatud raua metallurgiliste tingimuste muutmine, mis suurendab redutseeritavust.

Aastal 1978 avaldas Ühendkuningriigi eKr Godsell oma uurimistulemused kõrgtugeva malmi eeltöötluse kohta. Sellest ajast alates on eeltöötlusprotsessi eksperimentaalsed uuringud olnud katkematud ja protsess on nüüd suhteliselt küps. Hallmalmi puhul võib ränikarbiidi inokuleerimise eeltöötlus vähendada alajahtumise astet ja vähendada valge suu kalduvust; suurendada grafiidi südamikku, soodustada A-tüüpi grafiidi teket, vähendada või vältida B-, E- ja D-tüüpi grafiidi tootmist ning suurendada eutektiliste klastrite arvu. Peen helvesgrafiit; kerakujulise grafiidi malmi puhul soodustab ränikarbiidi inokuleerimise eeltöötlemine malmist grafiitkuulide arvu suurenemist, sferoidimiskiirust ja grafiitkuulide ümarust.

Ränikarbiidi kasutamine võib tugevdada raudoksiidi deoksüdatsiooni ja redutseerivat toimet, muuta malmist struktuur kompaktseks ja suurendada lõikepinna siledust. Ränikarbiidi kasutamine võib pikendada ahju seina eluiga, suurendamata sulatatud raua alumiiniumi- ja väävlisisaldust.

Palun hoidke artikli printimiseks allikas ja aadress:Kuidas parandab ränikarbiid valandite kvaliteeti?

Minghe Survevalu ettevõte on pühendatud tootmisele ja pakuvad kvaliteetset ja suure jõudlusega valuosasid (metallvaluosade valikusse kuuluvad peamiselt Õhukese seinaga valuvorm,Kuum kambris valamine,Külmkambris valamine), Ümmargune teenus (stantsimisteenus,CNC mehaaniline töötlemine,Hallituse valmistamine, Pinnatöötlus). Mis tahes kohandatud alumiiniumist valuvorm, magneesium- või Zamak / tsinkvaluvorm ja muud valandid on teretulnud meiega ühendust võtma.

ISO9001 ja TS 16949 kontrolli all viiakse kõik protsessid läbi sadade täiustatud survevalumasinate, 5-teljeliste masinate ja muude seadmete kaudu, alates lõhkajatest kuni Ultra Sonicu pesumasinateni. Minghe'l on lisaks täiustatud seadmetele ka professionaalsed seadmed kogenud inseneride, operaatorite ja inspektorite meeskond kliendi disaini teostamiseks.

Valuvormide lepinguline tootja. Võimalused hõlmavad külmkambri alumiiniumist valuvorme alates 0.15 naelast. kuni 6 naela, kiire muutmise seadistamine ja töötlemine. Lisaväärtusega teenused hõlmavad poleerimist, vibreerimist, korrastamist, lõhkamist, värvimist, plaadistamist, katmist, kokkupanekut ja tööriistu. Materjalid, millega töödeldi, sisaldavad sulameid nagu 360, 380, 383 ja 413.

Tsinkvaluvormide projekteerimise abi / samaaegsed inseneriteenused. Tsingitud täppisvalu kohandatud tootja. Valmistada saab miniatuurseid valusid, kõrgsurvevalusid, mitme slaidiga valuvormi, tavapäraseid vormivalusid, ühtseid ja iseseisvaid valusid ning õõnsusega suletud valusid. Valusid saab valmistada pikkuste ja laiustega kuni 24 tolli tolerantsiga +/- 0.0005 tolli.  

ISO 9001: 2015 sertifitseeritud valatud magneesiumi tootja. Võimalused hõlmavad kuni 200-tonnise kuuma kambri ja 3000-tonnise külmkambri kõrgsurvevalu valamist, tööriistade kujundamist, poleerimist, vormimist, töötlemist, pulbri- ja vedelvärvimist, täielikku kvaliteedi tagamist CMM-võimalustega , kokkupanek, pakendamine ja kohaletoimetamine.

ITAF16949 sertifitseeritud. Täiendav ülekandeteenus sisaldab investeeringute valimine,liiva valamine,Gravitatsioonivalu, Kadunud vahu valamine,Tsentrifugaalvalu,Vaakumvalu,Püsiv vormivaluVõimalused hõlmavad EDI-d, inseneriabi, kindlat modelleerimist ja teisest töötlemist.

Casting Industries Osade juhtumianalüüsid: autod, jalgrattad, õhusõidukid, muusikariistad, veesõidukid, optilised seadmed, andurid, mudelid, elektroonikaseadmed, ümbrised, kellad, masinad, mootorid, mööbel, ehted, rakised, telekommunikatsioon, valgustus, meditsiiniseadmed, fotoseadmed, Robotid, skulptuurid, helitehnika, spordivarustus, tööriistad, mänguasjad ja palju muud. 

Mida saame aidata teil järgmisena teha?

∇ Mine kodulehele Die casting Hiina

By Minghe Die Casting Tootja Kategooriad: Kasulikud artiklid |MATERJAL Sildid: Alumiiniumvalu, Tsingi valamine, Magneesiumivalu, Titaanivalu, Roostevabast terasest valamine, Messingivalu,Pronksivalu,Video ülekandmine,firma ajalugu,Alumiiniumi stantsimine | Kommentaarid on välja lülitatud