Spike Graphite ir grafīta morfoloģijas defekts kaļamajā dzelzs, ko raksturo grafīts iegarena, izliekta vai dakšveida grafīta formā, līdzīgs nagam.
Šie ir tā veidošanās iemesli:
1. Poor sferoidizācijas apstrāde rada zemu atlikušo magniju un retzemju saturu, kas nevar efektīvi neitralizēt kaitīgos elementus izkausētā dzelzs.
(1) slikta sferoidizācija:
Spheroidizācijas laikā, ja atlikušais magnijs un retzemju saturs ir mazs vai pievienotā sferoidizatora daudzums nav pietiekams, grafīta morfoloģija var būt patoloģiska, tādējādi veidojot smailes formas grafītu. Tas notiek tāpēc, ka magnija un retzemju elementi ir galvenie elementi sferoidizācijas procesā, kas var veicināt grafītu, veidojot regulāras sfēras. Ja šo elementu saturs nav pietiekams, grafītu nevar normāli sferoidizēt, tādējādi veidojot smaili vai citas neregulāras formas.
(2) slikta inokulācija:
Inokulācijas apstrāde ir paredzēta grafīta nokrišņu veicināšanai un graudu pilnveidošanai. Ja inokulācija ir slikta, tā izraisīs aizkavētu grafīta nokrišņu vai nepietiekamu nokrišņu daudzumu, kā arī ietekmēs normālu matricas struktūras augšanu. Šajā gadījumā grafīts var veidot iegarenu, izliektu vai dakšveida formu, ti, smailes formas grafītu. Sliktu inokulāciju var arī pievienot tādiem defektiem kā zems grafīta mezgliņu skaits un hipoeutektiska sacietēšana, kas vēl vairāk saasina smailes formas grafīta veidošanos.
Kaļā dzelzs ražošanas procesā sferoidizācijas un inokulācijas apstrādes procesa parametri ir stingri jākontrolē, lai pārliecinātos, ka grafītu var normāli sferoidizēt un graudus var pilnveidot, tādējādi izvairoties no defektiem, piemēram, nagu formas grafīta.
2. Izkausētās dzelzs temperatūra ir pārāk augsta vai izolācijas laiks ir pārāk ilgs, kā rezultātā rodas grafīta kodolu nokrišņi un izšķīšana, vai arī tiek traucēta grafīta augšana.
(1) Liešanas temperatūra ir pārāk augsta:
Tas samazinās izkausētās dzelzs virsmas aktivitāti, un tādi defekti kā poras, saraušanās dobumi un sadedzināšanas caurumi viegli parādīsies. Tajā pašā laikā pārāk augsta temperatūra izraisīs grafīta kodola izgulsnēšanos un pēc tam izšķīdināšanu vai traucēt parasto grafīta augšanu, tādējādi palielinot risku veidot smailes formas grafītu.
(2) Izkausētais dzelzs pārāk ilgi tiek turēts silts:
Tas grafīta kodolam piešķirs pietiekami daudz laika, lai izgulsnētos un pēc tam izšķīdinātu, vai arī to traucēs citi faktori, un to nevar normāli sferoidizēt, kā rezultātā veidojas smailes formas grafīts.
(3) Liešanas temperatūra ir pārāk zema:
Lai arī zemāka liešanas temperatūra veicina kaļamā dzelzs iegūšanu ar blīvu struktūru un augstu stiprību, ja temperatūra ir pārāk zema, izkausētā dzelzs plūstamība būs slikta, un gāzei būs grūti izkļūt, tādējādi veidojot poras vai ieslēgumus. Šīs poras vai ieslēgumi var kļūt par sākumpunktu grafīta patoloģiskai augšanai un pēc tam veidot smailes formas grafītu.
3. Trace elementi, piemēram, svins un arsēns, pārsniedz standartu, un retzemju elementi tos efektīvi neitralizē.
(1) Svins:
Svins var veidot savienojumus dzelzs-grafīta saskarnē, kavējot grafīta sfēru augšanas procesu, kā rezultātā veidojas smailei līdzīga grafīta. Tajā pašā laikā svins viegli veido svina vadus kaļamos dzelzs, izraisot ūdeņraža baudīšanu un stresa koroziju, izraisot kaļamā dzelzs lūzumu.
(2) arsēns:
Kā piemaisījumu elements arsēns samazinās kaļamā dzelzs stiprumu un izturību un palielinās tā trauslumu. Arsēns viegli sublimē pie graudu robežām, veidojot sīkas poras un plaisas. Šīs poras un plaisas var izraisīt patoloģisku grafīta morfoloģiju, lai veidotu nagus līdzīgu grafītu.
(3) Bismuts:
Atšķirībā no svina un arsēna, bismuta pievienošana var ievērojami uzlabot kaļamā dzelzs mehāniskās īpašības, pilnveidot grafīta bumbiņas un padarīt tās vienmērīgāk sadalītas. Tāpēc bismuts parasti neizraisa veidota grafīta veidošanos, bet drīzāk palīdz uzlabot kaļamā dzelzs īpašības.
(4) Titāns:
Lai arī titāns var uzlabot kaļamā dzelzs stiprumu un izturību un uzlabot mikrostruktūru, pārmērīgs titāns vai titāna un citu elementu mijiedarbība var izraisīt patoloģisku grafīta morfoloģiju. Tomēr īpašais mehānisms, ar kuru titāns noved pie tā, ka veidojas spikei līdzīga grafīta, ir salīdzinoši sarežģīts un nav tā galvenā ietekme. Normālos apstākļos atbilstoša titāna daudzuma pievienošana palīdzēs uzlabot kaļamā dzelzs veiktspēju.
Rezumējot, iepriekšminēto trīs iemeslu dēļ skantajā dzelzs veidošanā veidojas diapazonā līdzīga grafīta. Šis smailei līdzīgais grafīts ievērojami samazinās kaļamā dzelzs stiepes izturību un izturību, palielinās trauslumu un arī iznīcinās matricas struktūras nepārtrauktību, samazinot liešanas kopējo veiktspēju.
