Milline on kõrge ja madala magneesiumi jääksisalduse mõju grafiidi liigsele läbimõõdule ja kõrgtugeva malmi grafiidi õitsemise defektidele

Magneesiumi jääksisaldust kõrgtugeva malmi tootmisel tuleb täpselt reguleerida "optimaalse aknavahemiku" piires (tavaliselt umbes 0,04–0,055%, sõltuvalt koostisest ja protsessist). Sellest vahemikust kõrvalekaldumine, olgu see siis liiga kõrge või liiga madal, võib põhjustada grafiidi morfoloogia halvenemist, kuid manifestatsioon ja põhimehhanism on täiesti erinevad.

1、 Madala magneesiumi jääksisalduse mõju seisneb selles, et jääkmagneesiumisisaldus on madalam kui sferoidiseerimiseks nõutav minimaalne kriitiline väärtus (tavaliselt umbes 0,03–0,035%), mis on grafiidi õitsemise defektide kõige otsesem ja põhilisem põhjus ning mõju grafiidi läbimõõdule on sekundaarne. Grafiidi õitsemise otsustava mõju põhimehhanism on see, et magneesiumielemendi põhiülesanne on adsorbeeruda grafiidi kasvu kristallpinnal, pärssida selle kihilist kasvu, sundida selle isotroopset kasvu ja moodustada seega sfäärilise kuju. Kui magneesiumi jääksisaldus on ebapiisav, siis see adsorptsiooni- ja inhibeerimisefekt ebaõnnestub grafiidi kasvu hilisemas etapis, eriti eutektilise tahkumise hilises staadiumis. Defektide moodustumine: piiranguteta grafiit taastab oma kiire ja ebastabiilse kasvurežiimi, põhjustades juba moodustunud sfäärilise grafiidi purunemise ja deformeerumise, mille tulemuseks on seest õõnestus ja lõhkemine või korallitaolised servad, mis on tüüpiline "õitsev grafiit". See näitab, et sferoidiseerimine on sisuliselt ebaõnnestunud. Kaudne mõju grafiidi läbimõõdule: kohalikes piirkondades, kus magneesiumi jääk on ebapiisav, kuid ei ole täielikult ebaõnnestunud, võib tõhusate tuumasüdamike vähenemine kaasa tuua väikese arvu jääkgrafiidist kerade suurenemise. Siiski on antud juhul silmatorkavam tunnus suurel hulgal mittesfäärilise grafiidi (ussilaadne, lilleline) ilmumine ja grafiidi lihtne jämedus ei ole selle peamine ilming. ·Madala magneesiumi jääksisalduse tavaline põhjus on algse sularaua kõrge väävlisisaldus, mis kulutab liiga palju magneesiumi. Lisatud sferoidiseeriva aine koguse ebapiisav arvutamine või reaktsiooni madal absorptsioonikiirus. Pärast sferoidiseerimist on sularaua viibimisaeg liiga pikk ja magneesium laguneb tugevalt. Sula rauas on tugevaid segavaid elemente nagu plii ja vismut, mis neutraliseerivad magneesiumi sferoidiseerivat toimet. Kokkuvõte: Madal magneesiumi jääk põhjustab sferoidiseerimisvõime kaotust ja soodustab otseselt grafiidi õitsemist.

2、 Ülemäärase jääkmagneesiumisisalduse mõju on optimaalsest vahemikust oluliselt suurem (näiteks üle 0,06% -0,07%), mis ei põhjusta peamiselt õitsemist, vaid mitme kaudse mõju kaudu, muutudes oluliseks teguriks liigse (jäme) grafiidi läbimõõdu soodustamisel, millega kaasnevad muud tõsised valudefektid. Liiga suure (jäme) grafiidi läbimõõdu kaudne edendamismehhanism on inkubatsiooniefekti nõrgendamine ja tuumade moodustumise tuuma vähendamine. Magneesium on tugev grafitiseerumisvastane (valgendav) element. Liigne magneesiumi jääk suurendab märkimisväärselt sularaua ülejahtumist. See raskendab tavapäraste ferrosilicon inokulantide poolt pakutava heterogeense südamiku stabiilset toimimist, mille tulemuseks on "inkubatsioonireaktsiooni" halvenemine. Otsene tagajärg on grafiidi sfääriliste tuumade arvu vähenemine. Konstantse kogusüsinikusisalduse eeldusel on, et mida vähem on südamikke, seda suuremaks võib iga grafiidikuul kasvada, moodustades seega jämedaid, kuid võib-olla siiski suhteliselt ümaraid grafiidikuule. Mehhanism 2: protsessi sobimatute kohandamiste põhjustamine. Kõrge magneesiumisisalduse põhjustatud valgete kalduvustega võitlemiseks võivad kasutajad olla sunnitud suurendama süsinikekvivalenti (eriti ränisisaldust) või läbima liigse inkubatsiooni. Suure süsiniku ekvivalendi tingimustes, eriti kui paksude ja suurte sektsioonide jahutamine on aeglane, loob see soodsad tingimused grafiidi jämedamaks kasvuks. Magneesium, millel on suur potentsiaalne mõju grafiidi morfoloogiale, võib põhjustada grafiidisfääride ümaruse vähenemist, mis hõlbustab klompse või ebakorrapärase grafiidi tootmist, kuid tavaliselt ei moodusta see otseselt tüüpilist plahvatusohtlikku õitsengut. Räbu lisamise oht on järsult suurenenud muude tõsiste protsessiprobleemide tõttu: liigne magneesium reageerib hapniku ja väävliga, tekitades räbu, nagu MgO ja MgS, mida saab valanditesse rullida ja tekitada räbu lisamise defekte. Tugevnev kokkutõmbumise tendents: Kõrge magneesiumisisaldus laiendab pasta tahkumisvahemikku nagu rauavedelik, takistab kokkutõmbumise lisamist, suurendab oluliselt mikrokahanemise tendentsi ja mõjutab tõsiselt valandite tihedust. Vähenenud likviidsus ja suurenenud kokkutõmbumine.

Kokkuvõte: Liigne magneesiumi jääk põhjustab kaudselt grafiidi karmistumist, "pidurdades tuumade moodustumist ja vähendades sfääride arvu", ning toob kaasa rea ​​pahaloomulisi kõrvalmõjusid, nagu räbu kaasamine ja kokkutõmbumine.

3 、 Magneesiumi jääkainete mõju "sobiv, kuid kahanev" on tegelikus tootmises kõige levinum stsenaarium, mis põhjustab grafiidi liigse läbimõõdu. See näitab dünaamiliste muutuste tähtsust "efektiivses magneesiumisisalduses". Lähtepunkt: sferoidiseerimise lõpus on magneesiumi jääk optimaalses vahemikus, täielikult toidetud ja grafiitpallid on väikesed, ümarad ja rikkalikud. Langemisprotsess: alates töötlemise lõpetamisest kuni valamise tahkumiseni toimub sularaud peetus, mille tulemuseks on "sferoidiseerumise vähenemine" (magneesiumielemendi põlemine ja hõljumine) ja "inkubatsiooni langus" (tuumasüdamiku lahustumine või rike). · Defektide tekkemehhanism: efektiivne jääkmagneesiumisisaldus väheneb järk-järgult ja grafiidi kasvupiirang nõrgeneb. Efektiivsete tuumasüdamike arv aja jooksul väheneb. Nende kahe superpositsiooniefekt: enne kui magneesiumi jääk jõuab õitsemist põhjustava "kriitilise punktini", jätkavad ülejäänud grafiidist kerad väiksemate piirangute ja piisavate süsinikuallikate tingimustes kasvamist, moodustades lõpuks jämeda suurusega, kuid siiski vastuvõetava morfoloogiaga grafiidi (nt 6. klass või isegi jämedam). Kui langus jätkub, libiseb see kehva sferoidiseerumise ja õitsemise poole.

Lõpliku praktilise juhendi kokkuvõtte põhieesmärk ei ole mitte ainult kontrollida magneesiumi jääkväärtust sihtväärtusel, vaid ka tagada selle tõhusus ja stabiilsus kogu valamise protsessi vältel. Õitsemise vältimine (võti on vältida madalat magneesiumisisaldust): vähendage rangelt ja stabiliseerige algse sularaua väävlisisaldust. Tagada sferoidiseeriva aine piisav ja täpne lisamine. Kiire valamise saavutamiseks minimeerida sferoidiseerimise järgset viibimisaega. Karenemise vältimine (võti tõhusa tuumastumise ja magneesiumi vahelise tasakaalu säilitamiseks): tõhusate ja vananemisvastaste hilise faasi inkubatsioonitehnikate (nt vooluga inokuleerimine ja hallitusseente inokuleerimine) kasutamine värskete tuumade moodustumise vältimiseks on kõige tõhusam viis lagunemise vastu ja grafiidi viimistlemiseks. Magneesiumi jääksisalduse pimesi suurendamise vältimine "kindlustuse" huvides on lahknev tee kokkutõmbumise, räbu kaasamise ja grafiidi jämedamaks muutumise suunas. Paksude ja suurte sektsioonide jaoks on vaja igakülgselt optimeerida süsiniku ekvivalendi disaini ja jahutustingimusi. Lühidalt öeldes on "väävli stabiliseerimine, magneesiumi kontrollimine (mõõdukas), kiire valamine ja tugev järelokuleerimine" peamised protsessikriteeriumid kvaliteetse kõrgtugeva malmi struktuuri saamiseks, vältides samal ajal grafiidi õitsemist ja jämedust.