Pentru detalii fier gri caracterizate prin sensibilitate redusă la influența stresului extern se concentrează sub sarcină ciclică, coeficient ridicat de absorbție a vibrațiilor (într-o 2-4 ori mai mare decât cea a oțelului) înalte proprietăți de antifricțiune (datorită prezenței grafitului). Dar, pentru a asigura aceste proprietăți, fonta ar trebui să aibă o structură de turnătorie definită. Una dintre modalitățile eficiente de îmbunătățire a structurii este modificarea.
Modificarea - introducerea substanțelor în topitură (modificatori), cantități mici de care afectează în mod semnificativ procesul de cristalizare și, în consecință, schimbă structura și proprietățile metalului sau aliajului. Când doparea componentele de bază de metal sunt de asemenea introduse pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice, fizice și chimice ale metalului de bază. Doping și modificarea diferenței constă în aceea că elementele de aliere pot fi încorporate în sarcina și modificatorii de topitură se introduc în topitură numai acțiunea sa activă și scurtă (15-20 minute). Și, în plus, metale și aliaje dopate păstrează proprietățile lor pentru retopire ulterioară și efectul modificării după rafinare nu se păstrează.
Cu toate acestea, în prezent, din toate metodele cunoscute de îmbunătățire a calității metalului, modificarea este considerată una dintre cele mai eficiente. Conform metodei de influență asupra procesului de cristalizare a fontei, se disting două grupuri de modificatori. Un grup influențează condițiile de creștere ale grafitului și promovează cristalizarea acestuia sub formă de incluziuni compacte sau globulare. Un alt grup modifică gradul de grafitizare (modificarea contribuie la o răcire mai uniformă, asigurând astfel o structură uniformă cu grafit fin laminat în secțiunile turnării).
În comparație cu fonta convențională, fonta modificată din aceeași compoziție chimică este mai puțin predispusă la crăpare (înălbire). Aceasta este baza utilizării modificatorilor pentru a produce fontă cu proprietăți mecanice ridicate.
Modificatoare de fontă cenușie
Modificatorul principal al fontei cenușii este ferosiliciul FS75 (ferosiliciu 75%), a cărui eficiență este semnificativ sporită datorită conținutului de Al și Ca din acesta.
Pentru inoculare ferosiliciu în formă de sol (fracțiuni de 2-10 mm) este introdus într-o oală de turnare turnare sau prin distribuirea fluxului de metal la o temperatură de 1340-1400 ° C, într-o cantitate de 0,1-0,5% din masa de metal topit. De asemenea, acesta poate fi adăugat în formă sau introdus direct distribuția timpului de oalelor de fier. În plus, modificatorul poate fi plasat într-unul dintre elementele sistemului mucegai de suprimare a fasciculului, sau de a folosi un fir realizat dintr-un modificator de particule presat, care este introdus la o rată predeterminată în fluxul de metal la forma litnikovay castron.
Dar, indiferent de metoda folosită, este întotdeauna necesar să se se asigure că modificatorul a fost complet dizolvat și amestecat bine cu fierul topit.
Efectul de modificare al ferosiliciului nu este mai mare de 15 minute. Ferosiliciul FS75 este util pentru modificarea fontei cu un echivalent redus de carbon, precum și pentru turnarea turnărilor sub formă de pereți subțiri.
Fracțiunea de masă de aluminiu industrial este FS75 1,5-2,5% Calciu - 0.6-1.3%. Modificarea efectului ferosiliciu legat de prezența calciului și aluminiu, care interacționează în mod activ cu oxigen și azot în topitură formând compuși refractari. De asemenea, în topitură microvolumes locale formate îmbogățit grafit. Cu toate acestea, în lanțuri industriale (în special de topire) poate fi cuptoare interacțiune aluminiu activă cu alte substanțe, în special umezeala condensează pe pereții matriței. Este produs astfel hidrogen și monoxid de carbon absorbită în timpul de solidificare a topiturii și a determina apariția cochiliilor subcorticale.
Mai mult decât atât, pentru fontă cenușie ca ferosiliciu inoculant FS75L utilizat (74-80 Si), și integrate pe un aliaj pe bază de siliciu care conțin Ca, Mg, Sr (stronțiu), Zr (zirconiu), Ba (bariu), REM ( metale pământuri rare), Mn (Mangan) și amestecurile modificatoare ale silicocalcium, grafit, ferosiliciu și alte componente. Acest modificator sub formă de granule de 1-5 mm, sunt introduse în fluxul de fier, atunci când evacuarea din cuptorul în oala de turnare. Pentru condițiile specifice de producție a stabili intervalul optim de timp între momentul umplerii oalei înainte de forme de turnare, deoarece modificatorul acțiune este proiectat pentru un anumit timp.
De exemplu, la fabricarea piesei "Carcasă" din fontă cenușie de gradul 20 (GOST 1412-88), ferosiliciul este adăugat la butoi înainte de a drena metalul de la cuptorul de inducție. Modificatorul este plasat pe partea inferioară a găleții, ceea ce îi permite să se dizolve complet în aliaj și să nu se ardă. În acest caz, ferosiliciul are o fracție grosieră. Temperatura turnării fontei în ladă este de 1450 ° C.
Stratul ferosilic FSST2 care conține ferosiliciu cu ferosiliciu într-o măsură mai mare decât FS75, reduce și stabilizează duritatea preformelor.
Temperatura optimă de modificare a silicocalcium fier este 1400-1450 ° C. Cantitatea de aditiv este de 0,3 - 0,5% din masa de metal topit. Pentru a îmbunătăți silicocalcium asimilare adăugat expediently la amestec cu fluorina într-un raport de 1: 1. Adăugarea de fluorină previne otshlakovaniyu modificator creste activitatea interactiunii calciului cu oxigen și sulf și ajută la eliminarea formate cu incluziuni nemetalice din topitură la zgură.
Tabelul 1. Compoziția de silicocalciu
Cele mai bune rezultate sunt obținute prin adăugarea de aditivi într-o cantitate de 0,2-0,4% în greutate din metalul lichid. Cu o creștere suplimentară a cantității de aditiv, rezistența fontei scade datorită apariției feritei în structură.
La fabricarea pieselor turnate din fontă de lot mari și mici la fabricarea șarjei, dar, de asemenea, atunci când turnare fonta în linii automate de turnare trebuie sa utilizeze aditivi cu prelungit (30 min), perioada de valabilitate a efectului modificator. Din acest punct de vedere este de fracție de masă de înaltă interes silikobary (30-35%) SB30 bariu. Folosind, SB30 poate reduce dramatic tendința de fier pentru a albeasca efect modificarea și menține timp de 15-25 min.
Temperatura optimă pentru modificarea fontei brute de silicobiu este în intervalul 1360-1380 ° C. Silicobarium îmbunătățește omogenitatea structurii și a proprietăților fontei în diferite secțiuni ale turnării (în secțiuni fine ale turnării, punctul de grafit dispare, crește rezistența fontei).
Un alt modificator obișnuit este ceriul, care este introdus în metal sub formă de ceriu metalic, aliaj metalic misch, ferroceriu și aliaj FTSM-5.
Ceriul metalic conține 97% ceriu cu un conținut total de elemente de pământuri rare de 98,5%. Ceriul are un punct relativ scăzut de topire (725 ° C). La temperaturi scăzute, se dizolvă ușor gazele și se oxidează cu ușurință în aer, astfel încât ceriul poate fi depozitat numai în recipiente etanșe.
Amestec de metale - aluminiu Elemente de grup ceriu obținute prin electroliza clorurii topesc conține 40-60% din Ce (ceriu), 13-25% La (lantan), 15-17% Nd (neodim), 8-10% alte elemente de pământuri rare, și până la 2% Fe.
Ferroceriul este un aliaj de elemente de pământuri rare din grupul de ceriu cu fier. Se produce ca și mischmetalul prin electroliză dintr-o topitură de cloruri. În ferrocerium conține 15% Fe, 40-55% din Ge, restul - elemente de pământuri rare.
Aliaj FTSM-5 - aliaj REM cu magneziu, obținut prin electroliză. Conține 40-50% Ce, până la 1% Fe, 3,6-7,5% Mg, restul - elemente ale grupului de ceriu.
Ceriul, având o mare afinitate chimică pentru oxigen și sulf, scade activ fonta lichidă, formând compuși refractari. Trebuie menționat faptul că utilizarea ferocerului ca modificator este eficientă atunci când este introdusă în topitură la o temperatură de peste 1450 ° C Adăugarea de feroceriu într-o cantitate de până la 0,1% elimină în mod eficient ruperea fontei (0,08-0,12% S).
Modificatorii carbonice utilizat în conjuncție cu ferosiliciu într-o cantitate de 0,01-0,05%, în scopul de a îmbunătăți distribuția de grafit, dar datorită densității relativ scăzute, acestea sunt slab absorbite de fier lichid. Rezultatele cele mai eficiente au fost obținute atunci când se utilizează aditivi care conțin carbon pentru modificarea fontă, topite în cuptoare electrice și supus expunerii prelungite. topitura lentă are o tendință crescută la albesc și în acest caz, modificarea este un pas proces necesar. Grafit, ca aditiv, necesită o perioadă mai lungă de activare, astfel încât este de dorit să se introducă în topitură în decurs de câteva minute (5-10) la alți modificatori de intrare.
Eficiența modificării
Eficacitatea modificării este legată de o serie de factori tehnologici: temperatura adăugării aditivilor, compoziția lor granulometrică, timpul și locul introducerii modificatorilor.
Toți acești parametri sunt selectați în funcție de sarcinile care trebuie rezolvate prin modificarea.
Tabelul 2. Eficiența modificatorilor de fier gri (în ordinea descrescătoare a influenței)
În general, atunci când se utilizează Feroceriul fiersiliciu și în amestecul cu ferosiliciu, creșterea temperaturii de intrare aditivi 1420-1450 ° C îmbunătățește efectul modificator, deși durata acțiunii scurtat modificator.
Modificarea fontei la o temperatură de 1380-1420 ° C oferă, de regulă, cele mai stabile rezultate și parametrii de înaltă calitate ai turnărilor din fontă. Este relevant să se adauge că temperatura de topire a aditivilor modificatori cei mai obișnuiți, cum ar fi ferosiliciu, metal misch, nu depășește 1350 ° C
Eficiența modificării fontei depinde de asemenea de dimensiunea particulelor feroaliajelor.
În practica de producție se întâlnește o metodă de modificare "târzie", care este utilizată pentru a elimina influența factorului de timp asupra eficienței tratamentului fontei. Această metodă este utilizată pe scară largă pentru instalări automate de încălzire cu inducție pentru turnarea fontei pe transportoare și linii de turnare. În acest caz, efectul maxim este obținut cu ajutorul fracțiunilor cu granulație fină ale modificatorului (0,3-2 mm). Se utilizează diferite tipuri de ferosiliciu FS75, iar fracțiunea de masă a fracțiunilor de 0,3-0,5 mm în aditiv ar trebui să fie de cel puțin 15-20%.
Prezența fracțiunilor mari (peste 2,0 mm) pentru modificarea „târziu“ nu este permisă, și anume. K. turnate pot forma particule modificator nedizolvate. Fracțiunea de greutate optimă de ferosiliciu aditiv FS75 atunci când este injectat în matriță sau în cupa sprue este 0,05-0,1% din forme metalice, pentru alte moduri de „întârziere“ modificarea este egal cu 0,1-0,2%. Prin „târziu“ modificare este avantajoasă utilizarea FS75 ferosiliciu care conțin aditivi activi de stronțiu și metale de pământuri rare.
Modificarea - un mod recunoscut de a îmbunătăți calitatea pieselor turnate din fonta, permițându-vă să fie complet preveni formarea de rece, o porozitate de gaz sau de contracție sau să le reducă la minimum. Dar trebuie amintit faptul că garanția de a obține turnare de înaltă calitate și de a îmbunătăți structura de fier este alegerea corectă a modificatorului și modul de modificare.
Trimiteți-le prietenilor: