1. Carbono é o componente básico na máquina -ferramentapeças fundidas. Não é apenas a base principal para distinguir aço ou ferro. O teor de carbono superior a 1,7% é de ferro e menos de 1,7% é chamado de aço. Além disso, no processo de fundição, o carbono afeta as propriedades mecânicas das peças fundidas. Na fundição, o carbono apropriado promove a grafitização e reduz a tendência do ferro fundido branco, ou seja, reduz a cimentita, a pérola e o fósforo ternário eutético, aumenta a ferrita, reduzindo assim a dureza e melhorando o desempenho do processamento; O carbono promove a melhoria da taxa de absorção de magnésio; melhora a esferoidização para alcançar o efeito esperado; O carbono pode melhorar a fluidez e aumentar a expansão do volume durante a solidificação; O carbono melhora a absorção de vibração, redução de atrito e condutividade térmica. No entanto, o teor de carbono muito alto causa flutuação de grafite e deteriora as propriedades mecânicas, e o teor de carbono muito baixo é propenso a defeitos de encolhimento e encolhimento. Portanto, para peças fundidas com diferentes requisitos de qualidade, a seleção razoável de conteúdo de carbono geralmente é uma maneira de melhorar a qualidade das peças fundidas. Por exemplo, o teor de carbono do ferro cinza é principalmente de 2,6%-3,6%, e o do ferro dúctil é de 3,5%-3,9%. O carbono não tem efeito óbvio nas propriedades mecânicas do ferro dúctil médio de manganês. Geralmente, quando o teor de carbono é superior a 3,9%, é fácil ocorrer flutuação de grafite, o que afeta a qualidade do ferro fundido. Quando o teor de carbono é inferior a 3,0%, não é propício à grafitização. Portanto, geralmente é apropriado controlar o teor de carbono em 3,0%-3,8%.
Segundo, o silício é um elemento benéfico em grandes peças fundidas. Como o carbono, pode promover a grafitização. O efeito do silício adicionado na forma de inoculante é mais óbvio. Para as peças fundidas de bola fundidas, aumentar o conteúdo de silício tem um efeito duplo. Por um lado, reduz a cimentita, a pérola e o fósforo ternário eutético, aumenta a ferrita, reduzindo assim a força e a dureza e melhorando a plasticidade das peças fundidas; Por outro lado, a solução sólida de silício fortalece a ferrita, aumenta o ponto de rendimento e a dureza; O silício melhora a fluidez de fundição e aumenta a expansão do volume durante a solidificação; O silício pode melhorar a resistência ao calor e a resistência à corrosão. Aumentar a quantidade de silício, especialmente a quantidade de silício inoculado, pode controlar significativamente o número de carbonetos. Portanto, o silício é um elemento poderoso que inibe a tendência do ferro fundido branco em ferro dúctil médio de manganês. O silício dentro de um determinado intervalo é propício para melhorar a força e a resistência, mas reduz a resistência ao desgaste. Portanto, uma quantidade apropriada deve ser tomada. Geralmente, o teor de silício das peças fundidas cinza é de 1,2%-3,0%, e o teor de silício das peças fundidas é de 2,0%-3,0%.
3. O manganês é um dos elementos importantes das peças fundidas. Uma quantidade apropriada de manganês ajuda a gerar estrutura de textura, aumentar a firmeza, a força e a resistência ao desgaste. O manganês, como o enxofre, é um composto estável e um elemento que impede a grafitização. Ao coexistir com o enxofre, o manganês tem uma maior afinidade com o enxofre e se combina em compostos como o MNS. Na temperatura apropriada, não apenas prejudica a grafitização, mas também neutraliza o enxofre e desempenha um papel na dessulfurização. Quando o manganês atinge uma certa quantidade, pode fazer com que a fundição tenha as vantagens de alta resistência, alta dureza, alta densidade e resistência ao desgaste. Neste momento, a quantidade de silício também é aumentada de acordo. O manganês é fácil de segregar na fronteira do grupo eutético, e é fácil gerar carbonetos no estado fundido. Aumentar a quantidade de manganês deteriorará as propriedades mecânicas. Portanto, o conteúdo de manganês geralmente deve ser baixo. No entanto, o manganês pode estabilizar a austenita e promover a formação da matriz de austenita, que pode se tornar um ferro dúctil fracamente magnético com boa resistência ao desgaste. O manganês é dissolvido em austenita e forma uma solução sólida substitucional com ferro. Além disso, como o manganês tem uma afinidade mais forte pelo carbono que o ferro, organiza o carbono para difundir e precipitar da solução sólida, que desempenha um papel na estabilização e expansão da zona de austenita.
4. O fósforo é um elemento prejudicial e é tratado como uma impureza. O fósforo geralmente afeta as propriedades mecânicas das peças fundidas, reduz especialmente a tenacidade e a densidade e é a principal causa de quebra de peças fundidas. Porque o fósforo tem uma solubilidade muito baixa nas peças fundidas. Se p <0,05%, é dissolvido em ferro e não tem efeito adverso óbvio nas propriedades mecânicas das peças fundidas dúcteis. O fósforo é um elemento que é facilmente segregado em ferro fundido. Quando o teor de fósforo na fundição atinge 0,05%, o fósforo eutético pode se formar. Para a maioria das peças fundidas, o fósforo eutético aumentará a fragilidade do elenco e deteriorará seriamente as propriedades mecânicas. Por exemplo: no ferro dúctil, o teor de fósforo aumenta de 0,04%-0,05%para 0,2%, a resistência à tração diminui de 800mPa-850MPa para 650MPa-700MPa e o alongamento diminui de 3,5%a 4,5%-2,0%. Portanto, o teor de fósforo deve ser limitado a menos de 0,04%. No entanto, o fósforo pode aumentar a dureza e melhorar a resistência ao desgaste. Em alguns ferros fundidos resistentes ao desgaste, o fósforo é adicionado para utilizar a resistência ao desgaste do fósforo eutético.
Cinco. O enxofre também é uma impureza e um elemento prejudicial. Na fundição, o enxofre tem uma forte afinidade com outros elementos, como Mn e Mg, produz carbonetos estáveis, dificulta a grafitização, consome elementos esferoidizantes no ferro fundido e forma resíduos como MGs e MNs. Devido ao consumo de enxofre, o conteúdo efetivo do elemento esferoidizante residual é muito baixo, o que reduz a esferoidização e promove a formação de defeitos como inclusões de escória e poros subcutâneos. O enxofre reduz a taxa de esferoidização, acelera o declínio da esferoidização e forma inclusões de escória, o que faz com que as propriedades mecânicas diminuam ou se tornem instáveis. O elemento de enxofre deve ser removido e o conteúdo deve ser baixo. No ferro cinza comum, o teor de enxofre geralmente é de 0,02%-0,15%e em ferro dúctil, S≤0,02%, às vezes dependendo da situação. Pode -se observar que o ferro fundido é na verdade um processo químico muito complexo, baseado em elementos como carbono, silício, manganês, enxofre e fósforo. Entre eles, carbono e silício estão os componentes básicos, e o conteúdo de manganês geralmente é baixo e tem pouco efeito. O enxofre e o fósforo são frequentemente considerados impurezas, por isso são frequentemente restritos. Cada um desses elementos tem uma certa influência e efeito na qualidade e cristalização da solidificação, organização e desempenho do ferro fundido. Isso exige que o lançador corresponda razoavelmente aos cinco elementos durante o processo de fundição, que é uma maneira de melhorar a qualidade da densapeças fundidas.
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