Узелковивание ковкого чугуна - Блог

Нодуляризация — это технология преобразования чешуйчатого графита обычного чугуна в сфероидальный графит для повышения прочности и ударной вязкости ковкого чугуна.

Почему нодуляризация может сделать чугун прочнее?

До шаровидования графит в чугуне имеет чешуйчатую форму, имеет неправильную чешуйчатую форму и обладает «раскалывающим эффектом», острые края и кончики при напряжении будут подвергаться концентрации напряжений.

Чешуйчатый графит подобен бесчисленным крошечным лезвиям, застрявшим в железной матрице. При приложении напряжения эти лезвия прорезают матрицу и вызывают немедленный перелом -, поэтому обычный чугун легко разбивается при падении.
После нодуляризации графит приобрел круглую сферическую форму с гладкой поверхностью, без острых граней и углов, он способен равномерно нагружать напряжение без локальной концентрации напряжений при напряжении.

Сферический графит подобен бесчисленным гладким крошечным стальным шарикам, равномерно погруженным в железную матрицу. При нагрузке эти сферы рассеивают ударные силы и амортизируют деформацию, не прорезая матрицу. Вот почему ковкий чугун сочетает в себе преимущества чугуна -: отличную износостойкость, легкость литья и низкую стоимость - с высокой прочностью и ударной вязкостью стали. Это также основная причина, по которой он может «заменить сталь железом».

Как сделать шаровидный чугун?

Предварительная обработка расплавленным железом - Избавьтесь от нарушителя спокойствия номер один

Сера в чугуне поглощает сфероидизирующий агент и предотвращает рост графита, заставляя графит снова превращаться в хлопья.

Поэтому первым шагом является удаление вредного вещества - серы.

Ключевым методом является добавление порошка магния для сульфуризации, чтобы обеспечитьсера Меньше или равна 0,03%.

NODULIZER - заставляет графит приобретать сферическую форму

Природа графита заключается в том, что он сильно растет в сплющенном и вытянутом направлении, что является чешуйчатым графитом в обычном чугуне;

Nodulizer сначала удаляет серы -, вызывающую сбои; затем он прочно прилипает к «кончикам» роста графита, блокирует путь бурного роста графита в одном направлении, заставляет графит расти равномерно во всех направлениях.

Модификатор - для получения многочисленных, плотных и однородных графитовых сфер

Инокуляционная обработка отличается от обработки сфероидизацией:

Сфероидизирующая обработка - Придание графиту сферической формы.
Обработка модификацией - Модификатор может гарантировать, что расплавленный чугун будет заполнен «семенами» роста графитовых шариков повсюду, гарантируя, что маленькие шарики будут многочисленными, маленькими и равномерно распределенными, так что не будет скопления больших шариков в некоторых местах и вообще не будет шариков в других.

Быстрая заливка - Не позволяйте эффекту сфероидизации «истекнуть»

Подобно тому, как однажды открытая бутылка газировки, эффект сфероидизации имеет период угасания.

Если расплавленный чугун будет стоять слишком долго, эффект сфероидизирующего агента постепенно исчезнет, и графит вернется к своей естественной чешуйчатой форме. Ковкий чугун снова превратится в обычный чугун, и вся предыдущая работа будет потрачена впустую.

Поэтому после сфероидизации и инокуляции мы даем расплавленному чугуну постоять несколько десятков секунд для полного завершения реакции, снимаем окалину с поверхности, а затем в течение 7-15 минут должны вылить расплавленный чугун в литейную форму.

Эффект нодуляризации и показатели качества

Шаровидность: доля сфероидального графита больше или равна 85% (чем выше, тем лучше).
Диаметр узелков: меньше или равен 15 мкм (мелкие и однородные).
Сферичность: графитовые конкреции близки к идеальному кругу.
Остаточный магний: 0,03–0,06 % (слишком низкое содержание приводит к плохому образованию узелков, слишком высокое – к пористости).

Значение нодуляризации

Скачок производительности: прочность на растяжение достигает 400-900 МПа, удлинение 5-20%, близкое к таковому у стали.
Широко используется: заменяет литой и кованой стали и используется в автомобильных шасси, трубопроводах, шестернях, станках, ветроэнергетике и других областях.

Проблемы качества нодуляризации

Плохая нодуляризация: графит хлопьевидный или хлопьевидный → недостаточно остаточного магния, слишком высокое содержание серы, слишком низкая температура.
Деградация нодуляризации: эффект нодуляризации снижается перед заливкой → выгорание магния, слишком длительное время пребывания.
Охлажденная структура: Край отливки твердый и хрупкий → недостаточная модификация, чрезмерное образование узелков.

Правда ли, что серый чугун после шаровидного образования становится ковким?

Серый чугун нельзя превратить в квалифицированный ковкий чугун просто с помощью обработки шаровидением, так как присущие ему системы составов фундаментально различны, а квалифицированный ковкий чугун требует строгого пред-контроля состава перед выплавкой, а также соответствующих процессов шаровидения и модифицирования, а не простой обработки серого чугуна.