Boz çuqunda tez-tez istifadə olunan elementlərin rolu
1.Karbon və silikon: Karbon və silikon qrafitləşməni güclü şəkildə təşviq edən elementlərdir. Karbon ekvivalenti onların boz çuqunun metalloqrafik quruluşuna və mexaniki xassələrinə təsirini göstərmək üçün istifadə edilə bilər. Karbon ekvivalentinin artması qrafit lopalarının daha qaba olmasına, sayının artmasına, möhkəmlik və sərtliyin azalmasına səbəb olur. Əksinə, karbon ekvivalentinin azaldılması qrafitlərin sayını azalda, qrafiti saflaşdıra və ilkin austenit dendritlərinin sayını artıra bilər və bununla da boz çuqunun mexaniki xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıra bilər. Bununla belə, karbon ekvivalentinin azaldılması tökmə performansının azalmasına səbəb olacaqdır.
2.Manqan: Manqan özü karbidləri sabitləşdirən və qrafitləşməyə mane olan bir elementdir. Boz çuqundakı perliti sabitləşdirən və təmizləyən təsirə malikdir. Mn=0,5% - 1,0% diapazonunda manqanın miqdarının artırılması gücü və sərtliyi yaxşılaşdırmaq üçün əlverişlidir.
3.Fosfor: Çuqundakı fosforun miqdarı 0,02%-dən çox olduqda, danələrarası fosfor evtektikası baş verə bilər. Fosforun austenitdə həllolma qabiliyyəti çox azdır. Çuqun qatılaşdıqda, fosfor əsasən mayedə qalır. Evtektik qatılaşma demək olar ki, tamamlandıqda, evtektik qruplar arasında qalan maye faza tərkibi üçlü evtektik tərkibə yaxındır (Fe-2%, C-7%, P). Bu maye faza təxminən 955 ° C-də bərkiyir. Çuqun qatılaşdıqda, molibden, xrom, volfram və vanadium fosforla zəngin maye fazada ayrılaraq, fosforun evtektikasının miqdarını artırır. Çuqundakı fosforun miqdarı yüksək olduqda, fosforun evtektikasının özünün zərərli təsirləri ilə yanaşı, metal matrisindəki ərinti elementlərini də azaldacaq və bununla da ərinti elementlərinin təsirini zəiflədəcəkdir. Fosforun evtektik mayesi bərkləşən və böyüyən evtektik qrupun ətrafında selikli olur və bərkimə büzülməsi zamanı onu doldurmaq çətindir və tökmə büzülməyə daha çox meyllidir.
4. Kükürd: Ərinmiş dəmirin axıcılığını azaldır və dökümlərin isti çatlamağa meylini artırır. Dökümlərdə zərərli elementdir. Buna görə də, bir çox insanlar kükürdün tərkibində nə qədər az olsa, bir o qədər yaxşı olduğunu düşünür. Əslində, kükürdün miqdarı ≤0,05% olduqda, bu cür çuqun istifadə etdiyimiz adi aşılayıcı üçün işləmir. Səbəb odur ki, peyvənd çox tez çürüyür və tökmələrdə tez-tez ağ ləkələr görünür.
5.Mis: Mis boz çuqun istehsalında ən çox əlavə edilən ərinti elementidir. Əsas səbəb misin aşağı ərimə nöqtəsinə (1083 ℃) malik olması, əriməsi asan olması və yaxşı əritmə effektinə malik olmasıdır. Misin qrafitləşmə qabiliyyəti silisiumun təxminən 1/5 hissəsidir, buna görə də çuqun ağ tökmə meylini azalda bilər. Eyni zamanda, mis austenit çevrilməsinin kritik temperaturunu da azalda bilər. Buna görə də, mis perlitin əmələ gəlməsini təşviq edə, perlitin tərkibini artıra və perliti saflaşdıra və orada perlit və ferriti gücləndirə bilər, bununla da çuqun sərtliyini və möhkəmliyini artırır. Bununla belə, misin miqdarı nə qədər yüksək olsa, bir o qədər yaxşıdır. Əlavə edilmiş misin müvafiq miqdarı 0,2%-dən 0,4%-ə qədərdir. Böyük miqdarda mis əlavə edərkən, eyni zamanda qalay və xrom əlavə etmək kəsmə performansına zərərlidir. Matris strukturunda böyük miqdarda sorbit strukturunun əmələ gəlməsinə səbəb olacaq.
6.Xrom: Xromun alaşımlı təsiri çox güclüdür, əsasən xromun əlavə edilməsi ərimiş dəmirin ağ tökmə meylini artırır və tökmə asanlıqla büzülür və nəticədə tullantılara səbəb olur. Ona görə də xromun miqdarına nəzarət edilməlidir. Bir tərəfdən, tökmə gücünü və sərtliyini yaxşılaşdırmaq üçün ərimiş dəmirin müəyyən miqdarda xrom ehtiva etdiyinə ümid edilir; digər tərəfdən, tökmənin büzülməsinin və qırıntı nisbətinin artmasına səbəb olmasının qarşısını almaq üçün xrom aşağı həddə ciddi şəkildə nəzarət edilir. Ənənəvi təcrübə göstərir ki, ilkin ərinmiş dəmirin tərkibindəki xrom 0,35%-dən çox olarsa, bu, dökümə ölümcül təsir göstərəcəkdir.
7. Molibden: Molibden tipik birləşmə əmələ gətirən element və güclü perlit stabilləşdirici elementdir. O, qrafiti təmizləyə bilər. ωMo<0.8% olduqda, molibden perliti təmizləyə və perlitdə ferriti gücləndirə bilər və bununla da çuqun möhkəmliyini və sərtliyini effektiv şəkildə yaxşılaşdırır.
Boz çuqunlarda bir neçə məsələni qeyd etmək lazımdır
1.Həddindən artıq istiləşmənin artırılması və ya saxlama müddətinin uzadılması ərimədə mövcud olan heterojen nüvələrin yox olmasına və ya onların effektivliyini azalda bilər, austenit taxıllarının sayını azalda bilər.
2.Titan boz çuqunda ilkin austenitin təmizlənməsi təsirinə malikdir. Çünki titan karbidləri, nitridləri və karbonitridləri austenit nüvələşməsi üçün əsas ola bilər. Titan austenitin nüvəsini artıra və austenit taxıllarını təmizləyə bilər. Digər tərəfdən, ərimiş dəmirdə artıq Ti olduqda, dəmirdəki S, TiS hissəciklərini meydana gətirmək üçün Mn əvəzinə Ti ilə reaksiya verəcəkdir. TiS-in qrafit nüvəsi MnS-inki qədər effektiv deyil. Buna görə də, evtektik qrafit nüvəsinin əmələ gəlməsi gecikir və bununla da ilkin austenitin yağma müddəti artır. Vanadium, xrom, alüminium və sirkonium titana bənzəyir ki, onlar asanlıqla karbidlər, nitridlər və karbonitridlər əmələ gətirirlər və austenit nüvələrinə çevrilə bilərlər.
3.Müxtəlif inokulyantların evtektik klasterlərin sayına təsirində böyük fərqlər var ki, onlar aşağıdakı ardıcıllıqla düzülür: CaSi>ZrFeSi>75FeSi>BaSi>SrFeSi. Tərkibində Sr və ya Ti olan FeSi evtektik klasterlərin sayına daha zəif təsir göstərir. Tərkibində nadir torpaq elementləri olan inokulyantlar ən yaxşı təsirə malikdir və Al və N ilə birlikdə əlavə edildikdə təsir daha əhəmiyyətli olur. Al və Bi tərkibli ferrosilikon evtektik klasterlərin sayını güclü şəkildə artıra bilər.
4. Mərkəz olaraq qrafit nüvələri ilə əmələ gələn qrafit-austenit ikifazalı simbiotik böyümənin dənələri evtektik klasterlər adlanır. Submikroskopik qrafit aqreqatları, qalıq əriməmiş qrafit hissəcikləri, ilkin qrafit lopa budaqları, ərimiş dəmirdə mövcud olan və evtektik qrafitin nüvəsi ola bilən yüksək ərimə nöqtəli birləşmələr və qaz daxilolmaları da evtektik klasterlərin nüvələridir. Evtektik nüvə evtektik klasterin böyüməsinin başlanğıc nöqtəsi olduğundan, evtektik klasterlərin sayı evtektik dəmir mayesində qrafitə çevrilə bilən nüvələrin sayını əks etdirir. Evtektik qrupların sayına təsir edən amillərə kimyəvi tərkibi, ərimiş dəmirin əsas vəziyyəti və soyutma sürəti daxildir.
Kimyəvi tərkibdə karbon və silisiumun miqdarı mühüm təsir göstərir. Karbon ekvivalenti evtektik tərkibə nə qədər yaxındırsa, bir o qədər çox evtektik klasterlər olur. S, boz çuqun evtektik qruplarına təsir edən başqa bir vacib elementdir. Kükürdün aşağı olması evtektik qrupların artması üçün əlverişli deyil, çünki ərimiş dəmirdəki sulfid qrafit nüvəsinin vacib maddəsidir. Bundan əlavə, kükürd heterojen nüvə ilə ərimə arasındakı interfasial enerjini azalda bilər, beləliklə daha çox nüvə aktivləşdirilə bilər. W (S) 0,03% -dən az olduqda, evtektik klasterlərin sayı əhəmiyyətli dərəcədə azalır və aşılamanın təsiri azalır.
Mn-nin kütlə payı 2% daxilində olduqda, Mn-in miqdarı artır və buna uyğun olaraq evtektik klasterlərin sayı da artır. Nb ərinmiş dəmirdə karbon və azot birləşmələri yaratmaq asandır, bu da eutektik qrupları artırmaq üçün qrafit nüvəsi kimi çıxış edir. Ti və V evtektik klasterlərin sayını azaldır, çünki vanadium karbon konsentrasiyasını azaldır; titan titan sulfid yaratmaq üçün MnS və MgS-də S-ni asanlıqla tutur və onun nüvələşmə qabiliyyəti MnS və MgS kimi effektiv deyil. Ərinmiş dəmirdəki N evtektik qrupların sayını artırır. N məzmunu 350 x10-6-dan az olduqda, bu, aydın deyil. Müəyyən bir dəyəri keçdikdən sonra həddindən artıq soyutma artır və bununla da evtektik klasterlərin sayını artırır. Ərinmiş dəmirdəki oksigen asanlıqla nüvələr kimi müxtəlif oksid daxilolmaları əmələ gətirir, buna görə də oksigen artdıqca evtektik qrupların sayı da artır. Kimyəvi tərkibə əlavə olaraq, evtektik ərimənin əsas vəziyyəti mühüm təsiredici amildir. Uzun müddət yüksək temperaturun saxlanması və həddindən artıq istiləşmə orijinal nüvənin yox olmasına və ya azalmasına, evtektik klasterlərin sayını azaltmağa və diametrini artırmağa səbəb olacaqdır. Peyvənd müalicəsi əsas vəziyyəti əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra və evtektik qrupların sayını artıra bilər. Soyutma sürəti evtektik klasterlərin sayına çox açıq şəkildə təsir göstərir. Soyutma nə qədər sürətli olarsa, bir o qədər evtektik klasterlər olur.
5. Evtektik klasterlərin sayı birbaşa evtektik taxılların qalınlığını əks etdirir. Ümumiyyətlə, incə taxıllar metalların işini yaxşılaşdıra bilər. Eyni kimyəvi tərkibə və qrafit tipinə əsaslanaraq, evtektik klasterlərin sayı artdıqca, dartılma müqaviməti artır, çünki evtektik klasterlərdəki qrafit təbəqələr evtektik klasterlərin sayı artdıqca incələşir və bu da gücü artırır. Bununla belə, silikon tərkibinin artması ilə eutektik qrupların sayı əhəmiyyətli dərəcədə artır, lakin bunun əvəzinə gücü azalır; çuqun möhkəmliyi həddindən artıq qızdırma temperaturunun artması ilə artır (1500 ℃), lakin bu zaman evtektik qrupların sayı əhəmiyyətli dərəcədə azalır. Uzunmüddətli peyvənd müalicəsinin səbəb olduğu evtektik qrupların sayının dəyişmə qanunu ilə gücün artması arasındakı əlaqə həmişə eyni tendensiyaya malik deyil. Tərkibində Si və Ba olan FeSi ilə peyvənd müalicəsi nəticəsində əldə edilən güc CaSi ilə əldə ediləndən daha yüksəkdir, lakin çuqun evtektik qruplarının sayı CaSi ilə müqayisədə xeyli azdır. Evtektik qrupların sayının artması ilə çuqun büzülmə meyli artır. Kiçik hissələrdə büzülmə əmələ gəlməsinin qarşısını almaq üçün evtektik qrupların sayı 300~400/sm2-dən aşağı nəzarət edilməlidir.
6. Qrafitləşdirilmiş aşılayıcılarda həddindən artıq soyumağa kömək edən ərinti elementlərinin (Cr, Mn, Mo, Mg, Ti, Ce, Sb) əlavə edilməsi çuqunun həddindən artıq soyudulma dərəcəsini yaxşılaşdıra, taxılları təmizləyə, austenitin miqdarını artıra və austenitin əmələ gəlməsini təşviq edə bilər. perlit. Əlavə edilmiş səthi aktiv elementlər (Te, Bi, 5b) qrafit nüvələrinin səthində adsorbsiya edilə bilər ki, qrafit böyüməsini məhdudlaşdırsın və qrafit ölçüsünü azaltsın, beləliklə, hərtərəfli mexaniki xüsusiyyətləri yaxşılaşdırmaq, vahidliyi yaxşılaşdırmaq və təşkilati tənzimləməni artırmaq məqsədinə nail olmaq. Bu prinsip yüksək karbonlu çuqun (məsələn, əyləc hissələri) istehsal təcrübəsində tətbiq edilmişdir.
Göndərmə vaxtı: 05 iyun 2024-cü il
