Liešanas nozarē karburēšanas līdzekļu kvalitāte tieši ietekmē izkausētā dzelzs kvalitāti, liešanas veiktspēju un galīgās izmaksas. Slāpeklis un sērs ir divi ļoti svarīgi elementi, un to ietekme ir sarežģīta un prasa stingru kontroli.
I. Slāpekļa ietekme (N): abpusēji{1}}griezīgs zobens
Slāpeklim ir divējāda loma izkausētā dzelzē, un tā ietekme ir atkarīga no izkausētā dzelzs sastāva, dzesēšanas ātruma un galīgā slāpekļa satura.
1. Pozitīvā ietekme (labvēlīga ietekme mērenos un kontrolētos apstākļos):
• Ferīta stiprināšana: slāpeklis izšķīst ferītā, spēlējot lomu cietā šķīduma stiprināšanā un nedaudz palielinot čuguna izturību.
• Stabilizējošs austenīts: palīdz stabilizēt austenīta struktūru.
• Karbīda veidošanās veicināšana: apvienojumā ar noteiktiem elementiem var veicināt perlīta veidošanos, palielinot izturību un cietību.
• Kā leģējošais elements: dažos augstas -pakāpes pelēkajā čugunā vai kaļamā čugunā atbilstošs slāpekļa daudzums var veidot sīkus nitrīdus ar magniju, kalciju utt., kas darbojas kā kodoli grafīta kristalizācijai, grafīta attīrīšanai, uzlabojot grafīta morfoloģiju un tādējādi uzlabojot materiāla mehāniskās īpašības.
2. Negatīvā ietekme (apdraudējums, ja saturs ir pārāk augsts vai apstākļi ir nelabvēlīgi):
• Slāpekļa poru (caurumu) veidošanās: tas ir visnāvīgākais slāpekļa apdraudējums. Ja izšķīdinātā slāpekļa saturs izkausētā dzelzē ir pārāk augsts, lējuma sacietēšanas procesā slāpekļa šķīdība strauji samazinās. Pārsātināts slāpeklis izgulsnējas burbuļu veidā, veidojot zemādas poras vai smalkas, izkliedētas poras. Šīs poras būtiski pasliktina lējuma blīvumu, mehāniskās īpašības un virsmas kvalitāti.
• Saplīsuša grafīta indukcija (slāpekļa -inducēta grafīta deformācija): hipereutektiskā pelēkā čuguna gadījumā pārmērīgi augsts slāpekļa saturs izraisa neparastu grafīta pārslu augšanu, veidojot asas, saplīsušas grafīta morfoloģijas, kas stipri pārrauj matricu, īpaši krasi samazina triecienizturību un rūdījumu. noguruma pretestība.
• Palielināts liešanas trauslums: pārmērīgs nitrīdu daudzums palielina materiāla trauslumu.
Karburētāji ir viens no galvenajiem slāpekļa avotiem izkausētajā dzelzē. Īpaši tad, ja tiek izmantots krāsns lādiņš ar lielu tērauda lūžņu īpatsvaru, pats tērauds satur slāpekli, un, ja karburatorā ir augsts slāpekļa saturs (piemēram, daži naftas koksa karburēšanas līdzekļi), tas var viegli izraisīt pārmērīgu kopējo slāpekļa saturu izkausētajā dzelzē.
II. Sēra (S) ietekme: no "kaitīga" uz "noderīgu"
Sēra ietekme pelēkajā čugunā un kaļamā čugunā būtiski atšķiras.
1. Pelēkajā čugunā:
• Tradicionālais skatījums (kaitīgs): sērs veido dzelzs sulfīdu ar zemu-kušanas-punktu (FeS), kas izplatās pie graudu robežām, palielinot lējumu karsto trauslumu, samazinot plūstamību un veicinot saraušanos. To parasti uzskata par kaitīgu elementu, un tas ir jākontrolē.
• Mūsdienu izpratne (vidēji izdevīga): atbilstošs sēra daudzums (parasti ieteicamais 0,06%-0,12%) var apvienoties ar mangānu, veidojot augstas -kušanas temperatūras mangāna sulfīda (MnS) daļiņas. Šīs daļiņas var darboties kā kodoli grafīta veidošanai, veicinot grafitizāciju, attīrot grafītu un tādējādi uzlabojot pelēkā čuguna izturību un cietību. Tāpēc mūsdienu liešanas procesos zemāks sēra saturs ne vienmēr ir labāks; drīzāk tas ir jāstabilizē piemērotā diapazonā.
• Karburatoru nozīme: ja karburizējošais līdzeklis satur pārāk daudz sēra, tas izraisīs krasas sēra satura svārstības izkusušajā dzelzs sastāvā, padarot to grūti kontrolējamu. Stabilas ar zemu-sēra saturu karburatoriem ir pamats augstas-kvalitātes pelēkā čuguna ražošanai.
2. Kaļamā čugunā:
• Ļoti kaitīgs elements: sērs ir kaļamā čuguna "ienaidnieks numur viens". Sēram ir ļoti spēcīga afinitāte pret sferoidizatoriem (piemēram, Mg, Ce utt.), un tas galvenokārt reaģē ar sferoidizētājiem, veidojot sulfīdus (piemēram, MgS), patērējot lielu daudzumu vērtīgu sferoidizējošo vielu un izraisot sferoidizācijas degradāciju.
• Grafīta sferoidizācijas bojājumi: pēc sferoidizētāja patērēšanas atlikušais sērs traucēs grafīta sferoidālo augšanu, izraisot grafīta sferoīda deformāciju, grafīta sferoīdu skaita samazināšanos un grafīta pārslu parādīšanos, nopietni pasliktinot mehāniskās īpašības.
• Ieslēgumu risks: palielināta sulfīda izdedžu veidošanās palielina ieslēguma defektu risku.
• Stingras prasības karburatoriem: tāpēc kaļamā čuguna ražošanā jāizmanto karburatori ar ārkārtīgi zemu sēra saturu (parasti S < 0,05%, augstas kvalitātes -kvalitatīviem nepieciešams < 0,02%), lai samazinātu sēra saturu neapstrādātā dzelzs un nodrošinātu sferoidizācijas efektu un stabilitāti.
III. Ieteikumi liešanas uzņēmumiem:
1. Noskaidrojiet vajadzības. Pirmkārt, nosakiet, vai ražot pelēko čugunu vai kaļamo čugunu, un mērķa marku.
2. Stingri kontrolējiet izejvielas: pārvaldiet karburatorus kā svarīgus procesa materiālus, nevis parastos palīgmateriālus. Noteikt skaidrus un stingrus iepirkuma standartus to slāpekļa un sēra saturam.
3. Piešķiriet priekšroku augstas-kvalitātes karburatoriem:
• Grafitizēti karburatori: izgatavoti no grafīta elektrodiem vai lūžņiem, tiem ir augsts oglekļa saturs, ārkārtīgi zems sēra un slāpekļa saturs, kā arī augsts absorbcijas ātrums, tāpēc tie ir labākā izvēle augstas-kvalitatīvas čuguna (īpaši kaļamā čuguna un augstas-pakāpes pelēkā čuguna) ražošanai, taču tie ir dārgāki.
• Augstas-temperatūras kalcinēta naftas koksa karburatori: pēc rūpīgas kalcinēšanas sēra, slāpekļa un gaistošo vielu daudzums ir ievērojami samazināts, nodrošinot augstu izmaksu-efektivitāti un padarot tos par plaši izmantotu vidējas un augstas{4}klases izvēli.
• Neizmantojiet: nekalcinētu vai viegli kalcinētu naftas koksu vai ogļu{0}}rekarburatorus, jo to augstais sēra, slāpekļa un gaistošo vielu saturs viegli izraisa lējuma defektus.
Uzlabojiet procesa uzraudzību: regulāri veiciet pirms{0}}krāsns analīzi (piem., spektrālo analīzi) izkausētai dzelzsi, lai uzraudzītu slāpekļa un sēra satura izmaiņas, ļaujot laikus pielāgot procesu.
Rezumējot, slāpeklis un sērs rekarburatoros ir galvenie mainīgie, kas nosaka liešanas kvalitātes stabilitāti. Zinātniski izvēloties un kontrolējot rekarburatoru kvalitāti, var efektīvi novērst tādus būtiskus defektus kā porainība, grafīta deformācijas un slikta sferoidizācija, uzlabojot liešanas kvalitāti un ražošanas efektivitāti.
