Sfero dökümde yüksek ve düşük kalıntı magnezyumun aşırı grafit çapı ve grafit çiçeklenme kusurları üzerindeki etkileri nelerdir?

Sfero döküm üretiminde artık magnezyum içeriğinin "optimum pencere aralığı" dahilinde (bileşime ve prosese bağlı olarak genellikle %0,04 - %0,055 civarında) hassas bir şekilde kontrol edilmesi gerekir. Bu aralıktan sapma, ister çok yüksek ister çok düşük olsun, grafit morfolojisinin bozulmasına neden olabilir, ancak ortaya çıkışı ve temel mekanizması tamamen farklıdır.

1、 Düşük artık magnezyum içeriğinin etkisi, artık magnezyum içeriğinin küreselleşme için gereken minimum kritik değerden (genellikle yaklaşık %0,03 -%0,035) daha düşük olmasıdır; bu, grafit çiçeklenme kusurlarının en doğrudan ve temel nedenidir ve grafit çapı üzerindeki etki ikincildir. Grafit çiçeklenme üzerindeki belirleyici etkinin temel mekanizması, magnezyum elementinin temel rolünün, grafit büyümesinin kristal yüzeyine adsorbe edilmesi, katmanlı büyüme doğasını baskılaması, izotropik büyümesini zorlaması ve böylece küresel bir şekil oluşturmasıdır. Artık magnezyum içeriği yetersiz olduğunda, bu adsorpsiyon ve inhibisyon etkisi, grafit büyümesinin sonraki aşamasında, özellikle ötektik katılaşmanın geç aşamasında başarısız olur. Kusur oluşumu: Kısıtlanmamış grafit, hızlı ve kararsız büyüme modunu eski haline getirerek halihazırda oluşturulmuş küresel grafitin kopmasına ve deforme olmasına neden olur, bu da iç kısımda oyuk oluşmasına ve tipik bir "çiçek açan grafit" olan mercan benzeri kenarlara veya patlamaya neden olur. Bu, küreselleştirmenin esasen başarısız olduğunu gösterir. Grafit çapı üzerindeki dolaylı etki: Artık magnezyumun yetersiz kaldığı ancak tamamen bozulmadığı yerel bölgelerde, etkili çekirdeklenme çekirdeklerinin azalması, az sayıda artık grafit küresinin daha da büyümesine neden olabilir. Bununla birlikte, bu durumda daha belirgin olan özellik, büyük miktarda küresel olmayan grafitin (solucan benzeri, çiçek benzeri) ortaya çıkmasıdır ve grafitin basit kabalığı, bunun ana belirtisi değildir. ·Düşük kalıntı magnezyumun yaygın nedeni, çok fazla magnezyum tüketen orijinal erimiş demirdeki yüksek kükürt içeriğidir. Eklenen küreselleştirici madde miktarının yetersiz hesaplanması veya reaksiyon emilim oranının düşük olması. Küreselleştirme işleminden sonra erimiş demirin kalma süresi çok uzun olur ve magnezyum ciddi şekilde bozunur. Erimiş demirde, magnezyumun küreselleştirme etkisini nötralize eden kurşun ve bizmut gibi güçlü girişim elemanları bulunur. Özet: Düşük artık magnezyum, küreselleşme yeteneğinin kaybına yol açar ve doğrudan grafit çiçeklenmesini teşvik eder.

2、 Aşırı artık magnezyum içeriğinin etkisi, optimal aralıktan önemli ölçüde yüksektir (%0,06 -%0,07'yi aşmak gibi), esas olarak çiçeklenmeye yol açmaz, ancak bir dizi dolaylı etki yoluyla, diğer ciddi döküm kusurlarının eşlik ettiği aşırı (kaba) grafit çapının teşvik edilmesinde önemli bir faktör haline gelir. Grafit çapının çok büyük (kaba) olması için dolaylı teşvik mekanizması, kuluçka etkisini zayıflatmak ve çekirdeklenme çekirdeğini azaltmaktır. Magnezyum güçlü bir grafitleşme önleyici (beyazlatıcı) elementtir. Aşırı magnezyum kalıntısı, erimiş demirin aşırı soğuma eğilimini önemli ölçüde artıracaktır. Bu, geleneksel ferrosilikon aşılayıcılar tarafından sağlanan heterojen çekirdeğin stabil şekilde çalışmasını zorlaştırır ve "kuluçka tepkisinin" bozulmasına neden olur. Bunun doğrudan sonucu, grafit küresel çekirdeklerin sayısında bir azalmadır. Sabit toplam karbon içeriği varsayımı altında, çekirdekler ne kadar az olursa, her bir grafit topunun büyüyebileceği boyut o kadar büyük olur, böylece kaba fakat muhtemelen yine de nispeten yuvarlak grafit topları oluşur. Mekanizma 2: Uygun olmayan süreç ayarlamalarına neden olmak. Yüksek magnezyumun neden olduğu beyaz eğilimi ortadan kaldırmak için operatörler karbon eşdeğerini (özellikle silikon içeriğini) artırmaya veya aşırı inkübasyona maruz kalmaya zorlanabilir. Yüksek karbon eşdeğeri koşullar altında, özellikle kalın ve büyük kesitlerin soğuması yavaş olduğunda, grafitin irileşmesi için uygun koşullar sağlanır. Grafitin morfolojisi üzerinde yüksek potansiyel etkiye sahip olan magnezyum, grafit kürelerinin yuvarlaklığında bir azalmaya neden olabilir, bu da topaklı veya düzensiz grafit üretilmesini kolaylaştırır, ancak genellikle doğrudan tipik patlayıcı patlamalar oluşturmaz. Cüruf içerme riski, diğer ciddi proses sorunları nedeniyle önemli ölçüde artmıştır: fazla magnezyum, oksijen ve kükürt ile reaksiyona girerek MgO ve MgS gibi cüruf oluşturmaya eğilimlidir; bunlar, dökümlere yuvarlanabilir ve cüruf içerme kusurları oluşturabilir. Büzülme eğiliminin artması: Yüksek magnezyum, demir sıvısı gibi hamurun katılaşma aralığını genişletir, büzülme takviyesini engeller, mikro büzülme eğilimini önemli ölçüde artırır ve dökümlerin yoğunluğunu ciddi şekilde etkiler. Likiditenin azalması ve daralmanın artması.

Özet: Aşırı magnezyum kalıntısı dolaylı olarak "çekirdek oluşumunu engelleyerek ve küre sayısını azaltarak" grafitin kabalaşmasına yol açar ve cüruf birikmesi ve büzülme gibi bir dizi kötü huylu yan etkiyi beraberinde getirir.

3、 Artık magnezyumun "uygun ancak azalan" etkisi, gerçek üretimde karşılaşılan en yaygın senaryodur ve aşırı grafit çapına yol açar. "Etkili magnezyum içeriği"ndeki dinamik değişikliklerin önemini ortaya koymaktadır. Başlangıç ​​noktası: Küreselleştirme tedavisinin sonunda, kalan magnezyum optimal aralıktadır, tamamen beslenir ve grafit topları küçük, yuvarlak ve bol miktarda bulunur. Düşüş süreci: İşlemin tamamlanmasından dökümün katılaşmasına kadar, erimiş demir tutulmaya maruz kalır, bu da "küreselleşmenin azalması" (magnezyum elementinin yanması ve yüzmesi) ve "kuluçkanın azalması" (çekirdeklenme çekirdeğinin çözünmesi veya başarısızlığı) ile sonuçlanır. ·Hata oluşum mekanizması: Etkin artık magnezyum içeriği giderek azalır ve grafit büyümesi üzerindeki kısıtlama zayıflar. Etkili çekirdeklenme çekirdeklerinin sayısı zamanla azalır. İkisinin süperpozisyon etkisi: Artık magnezyum, çiçeklenmeye neden olan "kritik noktaya" ulaşmadan önce, geri kalan grafit küreleri, azaltılmış kısıtlamalar ve yeterli karbon kaynakları koşulları altında büyümeye devam edecek ve sonuçta kaba boyutlu ancak yine de kabul edilebilir morfolojiye sahip (6. derece veya hatta daha kaba) grafit oluşturacaktır. Düşüş devam ederse, zayıf küreselleşme ve çiçeklenmeye doğru kayacaktır.

Nihai pratik kılavuz özetinin temel amacı, yalnızca kalan magnezyumun hedef değerde kontrol edilmesi değil, aynı zamanda tüm dökme süreci boyunca etkinliğini ve stabilitesini sağlamaktır. Çiçeklenmenin önlenmesi (anahtar, düşük magnezyumun önlenmesidir): Orijinal erimiş demirin kükürt içeriğini kesinlikle azaltın ve stabilize edin. Küreselleştirme maddesinin yeterli ve doğru şekilde eklendiğinden emin olun. Hızlı dökmeyi sağlamak için küreselleştirme sonrasında kalma süresini en aza indirin. Kabalaşmanın önlenmesi (etkili çekirdeklenme ve magnezyum arasındaki dengenin korunmasının anahtarı): Sürekli olarak taze çekirdeklenme çekirdekleri sağlamak için verimli ve yaşlanma karşıtı geç aşama inkübasyon tekniklerinin (akış aşılama ve kalıp aşılama gibi) kullanılması, çürümeyi önlemenin ve grafiti rafine etmenin en etkili yoludur. "Sigorta" uğruna artık magnezyum içeriğini körü körüne arttırmaktan kaçınmak, büzülmeye, cüruf oluşumuna ve grafit kabalaşmasına doğru farklı bir yoldur. Kalın ve büyük kesitler için karbon eşdeğeri tasarım ve soğutma koşullarının kapsamlı bir şekilde optimize edilmesi gerekmektedir. Kısacası, "kükürtün stabilizasyonu, magnezyumun kontrol edilmesi (orta), hızlı dökme ve güçlü aşılama sonrası", grafit çiçeklenmesini ve kabalaşmasını önlerken yüksek kaliteli küresel grafitli demir yapısı elde etmek için temel proses kriterleridir.