Пречник и дужина графичних нодула у дуктилном гвожђу и њихов однос са квалитетом диктилних гвожђа
1. Пречник и дужина графичних нодула у дуктилном гвожђем и националним стандардима
У конвенционалном дуктилном гвожђем, пречник графичних нодула обично је између неколико микрона и десетина микрона. На пример, за неке уобичајене делове дуктилне гвожђе, просечни пречник графичних нодула може бити око 10-30 микрона.
Према МЕТАЛЛОГРАФСКИХ ИНСПЕКЦИЈА ГР / Т 9441-2009 "стандарда дуктилног гвожђа, величина графичних нодула је подељена у 6 разреда, са 1 оцена је највећа, са просечним пречником већим од 25 μм; 6. разред је најмањи, са просечним пречником мањим од 6,3 ум. Различити сценарији апликације имају различите захтеве за величину графитних нодула. На пример, у неким аутомобилским деловима са већим захтевима, графитни чворови ће можда требати бити мањи и уједначенији у погледу побољшања механичких својстава и отпорност на ношење одливака.
Генерално гледано, када су графитни чворови 3 - 6 у величине, свеобухватни перформансе дуктилног гвожђа релативно је одлично. У то време, графитне куглице су мале и равномерно распоређене, што се може ефикасно растјерати стрес, ометају експанзију пукотине и побољшати снагу, жилавост и дуктилност материјала. Истовремено, графитске куглице мале величине имају велико средство за лепљење матрице, а термичка отпорност на интерфејсу је мала, што погодује топлотном проводљивости, и може да направи тврдоћу површине од ливеног гвожђа више уједначене, побољшање отпорности на хабање.
Из перспективе металографске инспекције, према металографском инспекцији ГБ / Т 9441-2009. У неким специфичним производима дуктилног гвожђа, као што су дуктилне гвожђе, графитна величина је углавном 6-7, ниво сфероидизације је под контролом на 1-3, а стопа сфероидизације је већа од или једнака 80%, што може омогућити материјал да добије добре механичке својства, дуктилност и отпорност на добри механичким својствима.
Међутим, оптимална графитна кугла величине дуктилног гвожђа утицаће и више фактора као што су специфични сценарији апликација, производни процеси и материјални састав. У стварној производњи потребно је прилагодити и оптимизирати у складу са специфичним околностима.
2 Који су ефекти величине графитних куглица у дуктилном гвожђу на обављање одливака?
Величина графичних куглица у дуктилном гвожђу има много специфичних ефеката на њен рад, који се углавном одражавају у следећим аспектима:
Механичка својства
Снага: Када су графитне куглице мале и равномерно дистрибуиране, оне могу ефикасније растјерати стрес, ометају експанзију пукотина и чине снагу дуктилног гвожђа. Пошто је подручје везање између малог - димензија графита и матрице релативно велик, пренос стреса је уједначен, а способност материјала да се одупру спољним снагама је побољшана.
Тешка и дуктилност: Мале графитне куглице могу учинити матрицу ливеног гвожђа више непрекидније. Када се подвргне спољним силама, матрица се може равномерно деформисати, побољшавајући тако жилавост и дуктилност материјала. Велики - ГРАФИТЕ БАЛЛС еквивалентне су већим "оштећењима", који су склони да изазове концентрацију стреса када је подвргнута присилној присилној прелому материјала и смањене жилавости и строгост.
Отпорност на хабање
Када су графитне куглице мале и равномерно расподељене, површинска тврдоћа ливеног гвожђа је уједначена. Током процеса трења није лако имати претерано локално хабање, а отпорност на хабање је боље. Истовремено, мале графитне куглице имају мало ефекта сечења на матрицу, а матрица може боље да подржи оптерећење и одупријети се хабању. Ношење жљебова се лако формирају око великих графитских куглица, што убрзавају хабање материјала.
Отпорност на корозију
Мале и уједначене графитне куглице помажу у формирању густинског оксидног филма и побољшати отпорност на корозију дуктилног гвожђа. Будући да су мале графитне куглице равномерно распоређене, микроструктура ливеног гвожђа је уједначена. У корозивном окружењу није лако формирати локалне корозијске ћелије, чиме успоравају стопу корозије. Велике графитне куглице могу проузроковати неравномерну микроструктуру ливеног гвожђа, а интерфејс између графитних куглица и матрице је лако постати почетна тачка корозије, смањујући отпорност на корозију.
Учинак обраде
Графитне куглице су мале, а током обраде је утицај на алат мала, површински квалитет прераде је добар, а хабање алата је релативно мали, што погодује побољшању ефикасности прераде и смањење трошкова прераде. Велике графитне куглице могу повећати храпавост површине прераде, па чак и проузроковати недостатке као што су ивице колапс, што утиче на тачност обраде и квалитет површине.
3. Утицај величине графичних куглица дуктилног гвожђа на отпорност на хабање одливаца је следећи:
Мале графитне куглице: графитне куглице са малим величинама и једноличном дистрибуцијом могу учинити да матрица ливеног гвожђа има добру континуитет и једиљнију тврдоћу. Током процеса трења, може ефикасно да подржи оптерећење и није лако имати локалну концентрацију стреса и прекомерног трошења, а отпорност на хабање је добро. Истовремено, мале графитне куглице имају мало цепања на матрицу, што може смањити формирање гроова за хабање, на тај начин побољшати отпорност на хабање материјала.
Велике графитне куглице: Велики - ГРАФИТЕ БАЛЛОВИ ЕКВИВАЛЕЛТИ СУ "Дефекти" у материјалу који је лако проузроковати концентрацију стреса када се подвргне сили. Током процеса трења, носите се утора се лако формирају око великих графитских куглица, које убрзавају хабање материјала. Поред тога, велике графитне кугле направиће микроструктуру од ливеног гвожђа неуједначена, што резултира великим разликама у тврдоћи површини и смањују укупну отпорност на хабање.
4. Који фактори утичу на величину графитних куглица у дуктилном гвожђу?
Хемијски састав
Садржај угљеника и силицијума: угљеник је главни елемент у формирању графита. Са високим садржајем угљеника повећава се број графитних куглица и величина може постати мања. Силицон може да промовише графитизацију, а одговарајућа количина силицијума може учинити графит сфере малим и униформним. Међутим, ако је садржај силицијума превисок, смањиће флуидност растопљеног гвожђа и утицати на раст графитне сфера.
Сфероидизер и инокулант: сфероидизер може учинити графитом кристализирати у сфере, а одговарајућа количина сфероидизер-а може да осигура окружење и униформност величине графитске сфере. Инокулант може повећати графитно језгро, повећати број графитних сфера и смањити њихову величину.
Процес топљења
Температура гвожђа Температура: Ако је температура гвоздене течности превисока, графитна сфера ће расти и лако проузроковати пад сфероидра. Ако је температура прениска, флуидност гвоздене течности је лоша, што не погодује јединственом расту графитне сфера.
Време топљења: правилно продужавање време топљења може направити гвоздени течни састав више уједначене, што погодује јединственом расту графитне сфера. Међутим, превиље дуго време топљења изазваће жељезну течност да оксидира, утјечући на стварање и раст графитске сфере.
Процес ливења
Температура изливања: Ако је температура ливења превисока, графитна сфера ће имати више времена за раст током процеса учвршћивања, што је резултирало већем величином. Ако је температура изливања прениска, капацитет за пуњење растопљеног гвожђа је лош, што може проузроковати недостатке као што су хладно затварање и недовољно изливање, што утиче на дистрибуцију и величину графичких куглица.
Брзина изливања: Ако је брзина излијевања пребрзе, проток растопљеног гвожђа у калупној шупљини ће бити бурнулентан, што ће узроковати опрати и сударити графитне кугле које утичу на њихов раст и дистрибуцију. Ако је брзина изливања преспора, растопљено гвожђе дуго ће се хладити у тркачу, који унапред може формирати графитне куглице, што резултира неравномерним графитним димензијама куглице.
Брзина хлађења
Брза брзина хлађења и велика суперхлађење повећаће стопу нахране графичних куглица, повећати број графитних куглица и смањити њихову величину. Ако је брзина хлађења спора, графитне куглице имају више времена за раст и њихову величину ће се повећати. У стварној производњи, брзина хлађења може се подесити контролним факторима као што су материјали за ливење и дебљину зида.
