Kako silicijev karbid izboljša kakovost ulitkov?

1.Uvod

Kemična sestava staljenega železa je enaka, postopek taljenja pa drugačen, lastnosti litega železa pa se zelo razlikujejo. Livarna uporablja metode, kot so pregrevanje staljenega železa, cepljenje, spreminjanje razmerja polnjenja, dodajanje sledov ali legirnih elementov itd., Da bi izboljšali metalurško kakovost in litje litega železa ter hkrati močno izboljšali mehanske lastnosti in zmogljivost obdelave. Indukcijsko taljenje taljenega železa v električni peči lahko učinkovito nadzoruje temperaturo staljenega železa, natančno prilagaja kemično sestavo, zmanjšuje izgubo gorenja elementov in ima nizko vsebnost žvepla in fosforja. Zelo je koristen za proizvodnjo nodularnega litina, vermikularnega grafitnega litega železa in sive litine visoke trdnosti. Vendar se hitrost nukleacije staljenega železa, staljenega v indukcijski električni peči, zmanjša, bela ustja pa so ponavadi velika in enostavno je izdelati prehlajeni grafit. Čeprav sta se trdnost in trdota povečali, metalurška kakovost litega železa ni visoka.

V osemdesetih letih so kitajski inženirji, ki so odšli na študij in študij v tujino, videli, da so bili v taljenju v električno peč tujih livarn dodani črni razbiti steklu podobni predmeti. Po poizvedbah so izvedeli, da gre za silicijev karbid. Domača livarska podjetja, ki jih financirajo Japonska, že dolgo uporabljajo silicijev karbid kot dodatek v velikih količinah. Pri kupolni ali električni peči, v kateri talijo staljeno železo, je prednosti dodajanja sredstva za predhodno obdelavo SiC veliko. Silicijev karbid delimo na abrazivno in metalurško. Prva je zelo čista in draga, druga pa poceni.

Silicijev karbid, dodan v peč, se pretvori v ogljik in silicij iz litega železa. Eno je povečanje ekvivalenta ogljika; drugi pa je povečati zmanjšanje staljenega železa in močno zmanjšati škodljive učinke zarjavelega naboja. Dodatek silicijevega karbida lahko prepreči obarjanje karbidov, poveča količino ferita, naredi litega železa gosto, znatno izboljša zmogljivost obdelave in gladko rezalno površino. Povečajte število grafitnih kroglic na enoto površine nodularne litine in povečajte stopnjo sferoidizacije. Dober učinek ima tudi na zmanjšanje nekovinskih vključkov in žlindre, odpravljanje poroznosti zaradi krčenja in odstranjevanje podkožnih por.

2. Vloga predobdelave

2.1 Načelo nukleacije V evtektičnem sistemu Fe-C je siva litina vodilna faza evtektike zaradi visokega tališča grafita med evtektično strjevanjem, avstenit pa obarva grafit. Dvofazni grafit + avstenit, ki so sozrasla in so zrasla zrna, nastala z vsakim grafitnim jedrom kot središčem, se imenujejo evtektični grozdi. Submikroskopski grafitni agregati, netaljeni grafitni delci, nekateri sulfidi z visokim tališčem, oksidi, karbidi, nitridni delci itd., Ki obstajajo v talini litega železa, lahko postanejo heterogena grafitna jedra. Med nukleacijo nodularne litine in nukleacijo sive litine ni bistvene razlike, razen da se jedru dodajo magnezijevi oksidi in sulfidi.
       
Precipitacija grafita v staljenem železu mora potekati po dveh postopkih: nukleaciji in rasti. Obstajata dva načina nukleacije grafita: homogena in heterogena nukleacija. Homogeno nukleacijo imenujemo tudi spontana nukleacija. V staljenem železu je veliko število valovitih atomov ogljika, ki presegajo kritično velikost kristalnih jeder, in skupine atomov ogljika, razporejene v kratkem območju, lahko postanejo homogena kristalna jedra. Poskusi kažejo, da je stopnja prehlajevanja homogenih kristalnih jeder zelo velika in je treba heterogeno kristalno jedro v glavnem uporabiti kot jedro za grafit v staljenem železu. V staljeni litini je veliko tujih delcev, na 5 cm1 staljenega železa pa je 3 milijonov točk oksidiranega materiala. Podlaga za nukleacijo grafita lahko postanejo le tisti delci, ki imajo določeno povezavo s parametri rešetke in fazami grafita. Značilni parameter razmerja ujemanja rešetke se imenuje stopnja neusklajenosti ravnine. Seveda se atomi ogljika zlahka ujemajo z grafitnim jedrom le, če je neusklajenost mrežaste ravnine majhna. Če so materiali nukleacije ogljikovi atomi, je njihova stopnja neusklajenosti enaka nič in takšni pogoji nukleacije so najboljši.

Notranja energija silicijevega karbida, razgrajenega v ogljik in silicij v staljenem železu, je večja od ogljika in silicija, ki ju vsebuje samo staljeno železo. Si, ki ga vsebuje staljeno železo, je raztopljen v avstenitu, ogljik v staljenem železu nodularne litine pa je delno v železu. V tekočini nastajajo grafitne krogle, od katerih nekatere še niso oborjene v avstenitu. Zato ima dodatek silicijevega karbida dober deoksidacijski učinek.

• Si + O2 → SiO2
• (1) MgO + SiO2 → MgO ∙ SiO2
• (2) 2MgO +2SiO2→ 2MgO∙2SiO2
• (3) Enstatitna sestava MgO ∙ SiO2 in forsteritna sestava 2MgO ∙ 2SiO2 imata visoko stopnjo neusklajenosti z grafitom (001), kar je težko uporabiti kot osnovo za nukleacijo grafita. Po obdelavi s staljenim železom, ki vsebuje Ca, Ba, Sr, Al in ferosilicij, MgO ∙ SiO2 + X → XO ∙ SiO2 + Mg
• (4) (2MgO ∙ 2SiO2) + 3X + 6Al → 3 (XO ∙ Al2O3 ∙ 2SiO2) + 8Mg
• (5) Kjer je X —— Ca, Ba, Sr.

Reakcijska produkta XO ∙ SiO2 in XO ∙ Al2O3 ∙ SiO lahko tvorita fasetirane kristale na podlagah MgO ∙ SiO2 in 2MgO ∙ 2SiO2. Zaradi majhne neusklajenosti med grafitom in XO ∙ SiO2 in XO ∙ Al2O3 ∙ SiO2 je ugoden za nukleacijo grafita. Dobra grafitizacija. Lahko izboljša zmogljivost obdelave in izboljša mehanske lastnosti.

2.2 Predcepljenje neravnovesnega grafita:

Na splošno se obseg heterogene nukleacije s cepljenjem razširi in vloga heterogene nukleacije v staljenem železu:

• Rom Spodbujajte veliko količino padavin C v evtektični fazi strjevanja in oblikujte grafit za spodbujanje grafitizacije;
• ②Zmanjšajte stopnjo prehlajevanja staljenega železa in zmanjšajte tendenco belih ust;
• ③Povečajte število evtektičnih grozdov v sivi litini ali povečajte število grafitnih kroglic v nodularnem železu.

Med taljenjem naboja dodamo SiC. Silicijev karbid ima tališče 2700 ° C in se ne stali v staljenem železu. Tali se le v staljenem železu po naslednji reakcijski formuli.
SiC + Fe → FeSi + C (neravnovesni grafit)

(6) V formuli je Si v SiC kombiniran s Fe, preostali C pa je neravnovesni grafit, ki služi kot jedro grafitnih padavin. Zaradi neravnovesnega grafita je C v staljenem železu neenakomerno porazdeljen, lokalni element C pa je previsok in na mikro območjih se bodo pojavili "vrhovi ogljika". Ta novi grafit ima visoko aktivnost in njegova neusklajenost z ogljikom je enaka nič, zato je ogljik v staljenem železu enostavno absorbirati, učinek cepljenja pa je izjemno odličen. Vidimo, da je silicijev karbid tako jedro na osnovi silicija.

Med taljenjem litega železa se doda silicijev karbid. Za sivo litino bo predhodna inkubacija neravnovesnega grafita ustvarila veliko število evtektičnih grozdov in povečala temperaturo rasti (zmanjšala relativno podhladitev), kar je ugodno za tvorbo grafita tipa A; število kristalnih jeder se poveča, zaradi česar se kosmiči Grafit je v redu, kar izboljša stopnjo grafitizacije in zmanjša težnjo belih ust ter s tem izboljša mehanske lastnosti. Za sferoidno grafitno litino povečanje kristalnih jeder poveča število grafitnih kroglic in hitrost sferoidizacije je mogoče izboljšati.

2.3 Odprava grafitne grafitne hipereutektične sive litine tipa E. Primarni grafit tipa C in tipa F nastane v tekoči fazi. Ker avstenit v procesu rasti ne moti, je v običajnih okoliščinah enostavno zrasti v velike kosmiče in manj razvejan grafit tipa C: Ko se tankostenska odlitka hitro ohladi, se grafit razveja in preraste v zvezdo oblikovan grafit tipa F.
Grafit iz kosmičev, vzgojen v fazi evtektičnega strjevanja, daje A, B, E, D grafite različnih oblik in različnih porazdelitev v različnih kemijskih sestavah in v različnih pogojih podhlajenja.

Grafit tipa A se tvori v evtektičnem grozdu z nizkim podhladjenjem in močno jedrsko sposobnostjo ter je enakomerno porazdeljen v litem železu. Med finimi kosmičevimi perlitami je manjša dolžina grafita, večja je natezna trdnost, kar je primerno za obdelovalne stroje in različne mehanske ulitke.

Grafit tipa D je točkovni in listi podoben interdendritični grafit z nesmerno porazdelitvijo. Grafitna litega železa tipa D ima visoko vsebnost ferita in to vpliva na njegove mehanske lastnosti. Vendar ima grafitna litega železa tipa D veliko avstenitnih dendritov, grafit je kratek in zvit, evtektična skupina pa je v obliki peletov. Zato ima v primerjavi z isto matrično grafitno litega železa tipa A večjo trdnost.

Grafit tipa E je nekakšen grafit, ki je krajši od grafita tipa A. Tako kot grafit tipa D se nahaja med dendriti in se skupaj imenuje dendritični grafit. E-črnilo je enostavno izdelati iz litega železa z ekvivalentom nizke vsebnosti ogljika (velika stopnja hipoevtektika) in bogatimi avstenitnimi dendriti. V tem času se evtektični grozdi in dendriti križajo. Ker je število interdendritične evtektične železove tekočine majhno, se oborjeni evtektični grafit porazdeli le po smeri dendritov, ki ima očitno usmerjenost. Stopnja podhlajevanja, ki tvori grafit tipa E, je večja kot pri grafitu tipa A in manjša od stopnje grafita tipa D, njegova debelina in dolžina pa sta med grafitom tipa A in tipa D. Grafit tipa E ne spada v prehlajeni grafit in ga pogosto spremlja grafit tipa D. Usmerjena porazdelitev grafita tipa E med dendriti olajša, da je litoželezno krhko in se zlomi v pasu vzdolž smeri grafitne razporeditve pod majhno zunanjo silo. Zato se pojavi grafit E-vrste in vogale majhnih ulitkov je mogoče ročno lomiti, trdnost ulitkov pa se močno zmanjša. Ko se vsebnost ogljika poveča, se hitrost hlajenja, ki je potrebna za tvorbo finega interdendritičnega grafita, poveča in možnost nastanka interdendritičnega grafita se zmanjša. Visoka stopnja pregrevanja taline in dolgoročno ohranjanje toplote bo povečala stopnjo podhladitve, s čimer se bo povečala stopnja rasti dendritov, zaradi česar bodo dendriti daljši in bodo imeli bolj očitno usmerjenost. Ko se SiC uporablja za predhodno inkubacijo staljenega železa, se hkrati zmanjša podhladitev primarnega avstenita in v tem času opazimo kratke avstenitne dendrite. Odpravlja strukturno osnovo grafita tipa E.

2.4 Izboljšati kakovost litega železa

Za sferoidno grafitno litino je pri enaki količini sredstva za sferoidizacijo, predhodno obdelani s silicijevim karbidom, končni izkoristek magnezija večji. Če se v ulitku ohrani približno enaka količina zaostalega magnezija v staljenem železu, predhodno obdelanem s silicijevim karbidom, se lahko količina dodanega sferoidnega sredstva zmanjša za 10% in omili nagnjenost k beljakovinam iz nodularne litine.

Silicijev karbid v talilni peči poleg ogljika in silicija v staljenem železu, prikazanih v formuli (1), poteka tudi reakcija deoksidacije s formulama (2) in (3). Če je dodani SiC blizu stene peči, se ustvarjeni SiO2 odloži na steni peči in poveča debelino stene peči. Pri visoki temperaturi taljenja bo SiO2 podvržen reakciji razogljičenja s formulo (4) in reakciji žlindre s formulo (5) in (6).

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

Deoksidacijski učinek silicijevega karbida povzroči, da ima deoksidirani izdelek vrsto metalurških reakcij v staljenem železu, zmanjšuje škodljive učinke oksidov v korodiranem naboju in učinkovito čisti staljeno železo.

2.5 Kako uporabljati silicijev karbid

Čistost silicijevega karbida v metalurškem razredu je med 88% in 90%, pri izračunu povečanja ogljika in silicija pa je treba najprej odšteti nečistoče. Glede na molekularno formulo silicijevega karbida je enostavno dobiti: Povečanje ogljika: C = C / (C + Si) = 12 / (12 + 28) = 30% (12) Povečanje silicija: Si = Si / (C + Si) = 28 / (12 + 28) = 70% (13) Količina dodanega silicijevega karbida je običajno 0.8% -1.0% količine staljenega železa. Metoda dodajanja silicijevega karbida je: taljenje staljenega železa v električni peči. Ko se lonček stopi 1/3 naboja, ga dodajte na sredino lončka, poskušajte se ne dotikati stene peči in nato še naprej dodajajte naboj za taljenje. Pri taljenju železa v kupolah lahko silicijev karbid z velikostjo delcev 1-5 mm zmešamo z ustrezno količino cementa ali drugih lepil in dodamo vodo, da nastane masa. Po sušenju na vročem soncu se lahko uporablja v peči glede na šaržno razmerje.

3. Sklepne opombe

V zadnjih 20 letih, ne glede na to, ali gre za tovornjak, službeni ali družinski avtomobil, je bilo zmanjšanje teže vozila vedno razvojni trend avtomobilskih raziskav in razvoja. V krizi na trgu finančne krize je Kitajska korporacija Severne Amerike usmerila trend in v Severno Ameriko izvozila težka tovorna vozila, natančno na podlagi majhne teže težkih tovornjakov. Uporaba tankostenske sive litine, nodularne litine in vermikularnega grafitnega litega železa, debelostenske nodularne litine in nodularne litine Aubrey postavlja večje zahteve glede metalurške kakovosti litega železa.

Predobdelava silicijevega karbida z inokulacijo dobro vpliva na izboljšanje metalurške kakovosti litega železa. Strokovnjak za livarstvo Li Chuanshi je napisal članek, da po dodajanju sredstva za predobdelavo staljenemu železu opazimo dva učinka: prvi je povečanje ekvivalenta ogljika; druga pa je spremeniti metalurške pogoje staljenega železa, kar poveča reducibilnost.

Leta 1978 je BC Godsell iz Združenega kraljestva objavil rezultate raziskav o predobdelavi nodularnega železa. Od takrat eksperimentalne raziskave postopka predobdelave niso potekale in postopek je zdaj razmeroma zrel. Pri sivi litini lahko predobdelava s cepljenjem s silicijevim karbidom zmanjša stopnjo podhladitve in zmanjša težnjo belih ust; povečati jedro grafita, spodbujati nastajanje grafita tipa A, zmanjšati ali preprečiti proizvodnjo grafita tipa B, E in D ter povečati število evtektičnih grozdov. Grafit iz drobnih kosmičev; za sferoidno grafitno litino predhodna obdelava inokulacije silicijevega karbida spodbuja povečanje števila grafitnih kroglic v litem železu, hitrost sferoidizacije in okroglost grafitnih kroglic.

Uporaba silicijevega karbida lahko okrepi učinek deoksidacije in redukcije železovega oksida, naredi železovo strukturo kompaktno in poveča gladkost rezalne površine. Uporaba silicijevega karbida lahko podaljša življenjsko dobo stene peči, ne da bi povečala vsebnost aluminija in žvepla v staljenem železu.

Prosimo, hranite vir in naslov tega članka za ponatis:Kako silicijev karbid izboljša kakovost ulitkov?

Minhe Podjetje za tlačno litje so namenjeni izdelavi in ​​zagotavljajo kakovostne in visoko zmogljive ulitke (kovinski deli za tlačno ulivanje v glavnem vključujejo Tankostensko litje,Vroča komora Die Casting,Lito komora za tlačno litje), Okrogla storitev (tlačno litje,Cnc obdelava,Izdelava plesni, Površinska obdelava) .Pri nas se lahko obrnete na kakršno koli litje iz aluminija, ulivanje z magnezijem ali zamakom / cinkom in druge odlitke.

Vsi postopki se pod nadzorom ISO9001 in TS 16949 izvajajo na stotine naprednih strojev za tlačno litje, 5-osnih strojev in drugih naprav, od blastrov do pralnih strojev Ultra Sonic. Minghe nima samo napredne opreme, temveč tudi profesionalno opremo skupina izkušenih inženirjev, operaterjev in inšpektorjev, da uresničijo zasnovo stranke.

Pogodbeni proizvajalec ulitkov. Zmogljivosti vključujejo aluminijaste odlitke za hladno litje iz 0.15 lbs. do 6 lbs., hitra namestitev in obdelava. Storitve z dodano vrednostjo vključujejo poliranje, vibriranje, odstranjevanje brušenja, peskanje, barvanje, prevleka, premazovanje, sestavljanje in orodje. Materiali, s katerimi se dela, vključujejo zlitine, kot so 360, 380, 383 in 413.

Pomoč pri načrtovanju litja cinka / sočasne inženirske storitve. Po meri proizvajalec natančnih ulitkov iz cinka. Izdelujejo se lahko miniaturni ulitki, visokotlačni ulitki, ulitki z večdrsnimi kalupi, običajni ulitki iz kalupov, ulitki iz kalupov in neodvisni ulitki ter ulitki, zaprti z votlino. Ulitke lahko izdelate v dolžinah in širinah do tolerance +/- 24 in.  

Proizvajalec litja magnezija s certifikatom ISO 9001: 2015. Zmogljivosti vključujejo visokotlačno litje magnezija v litju do 200 ton vroče komore in 3000 ton hladilne komore, oblikovanje orodij, poliranje, oblikovanje, obdelava, barvanje v prahu in tekočini, popoln QA z možnostmi CMM , montaža, pakiranje in dostava.

Certifikat ITAF16949. Vključena je dodatna storitev kastinga naložbeno litje,vlivanje peska,Gravitacijsko ulivanje, Izlivanje izgubljene pene,Centrifugalno ulivanje,Vakuumsko litje,Trajno litje kalupov, .Zmožnosti vključujejo EDI, inženirsko pomoč, solidno modeliranje in sekundarno obdelavo.

Livarske industrije Študije primerov delov za: avtomobili, kolesa, letala, glasbeni instrumenti, plovila, optične naprave, senzorji, modeli, elektronske naprave, ohišja, ure, stroji, motorji, pohištvo, nakit, vrtalne naprave, telekomunikacije, razsvetljava, medicinske naprave, fotografske naprave, Roboti, skulpture, zvočna oprema, športna oprema, orodje, igrače in še več. 

Kaj vam lahko pomagamo naprej?

∇ Pojdite na domačo stran za Kitajska

By Proizvajalec tlačnega litja Minghe | Kategorije: Koristni članki |Material Tags: Ulivanje aluminija, Ulivanje cinka, Magnezijev liv, Ulivanje titana, Lito iz nerjavečega jekla, Ulivanje medenine,Bronasto litje,Predvajanje videa,Zgodovina podjetja,Lito litje iz aluminija | Komentarji izključeni