Un regard en profondeur sur le contenu des éléments de fer à porc ： C, Si, Mn, P, S

Dans le système d'industrie sidérurgique, le fer à fonte sert de matière première de base pour la fabrication d'acier et la coulée, et sa qualité et ses performances ont un impact décisif sur les produits ultérieurs. Les propriétés du fer à porc sont déterminées par sa composition chimique interne. Le contenu et les interactions d'éléments tels que le carbone, le silicium, le manganèse, le phosphore et le soufre façonnent conjointement les caractéristiques du fer à fonte. Une série de normes nationales formulées en Chine pour le fer à fonte fournit des spécifications faisant autorité pour la production de fer et le contrôle de la qualité. Par exemple, les conditions de réglementation pour l'identification des entreprises de fer de porc pour la fonderie définissent clairement les normes de composition chimique que le fer à fonte des pièces en fonte grise et de la fonte nodulaire doivent suivre (pour plus de détails, voir:https: //www.gov.cn/Zwgk /2011-04/02/ suiteent_1837093.htm).

I. Teneur en carbone dans le fer à fonte: le facteur central affectant les performances

1.1 Contenu et formulaires

Le carbone est l'élément avec la teneur la plus élevée en fonte, allant généralement de 3,5% à 4,5%. Selon les normes nationales chinoises pertinentes, la teneur en carbone du fer à fonte utilisé pour la production de pièces en fonte grise ne doit pas être inférieure à 3,30%; Pour le fer à fonte utilisé pour la fonte nodulaire, la teneur en carbone doit être pas inférieure à 3,40%. En fer à porc, le carbone existe principalement sous deux formes: la cémentite (Fe₃c) et le graphite.

1.2 Influence sur les performances

Une teneur en carbone plus élevée confond le fer à porc avec de bonnes propriétés de coulée. Le carbone peut réduire le point de fusion du fer à fonte et améliorer la fluidité du fer en fusion, ce qui facilite la remplissage des cavités complexes de moisissures pendant le processus de coulée et répond aux exigences de production de pièces moulées complexes telles que les grandes bases de machines-outils et les blocs de moteur automobile. Cependant, une teneur en carbone excessivement élevée entraînera une augmentation de la cémentite dans le fer à fonte, entraînant une dureté, une fragilité et une baisse de la ténacité et une plasticité réduites, ce qui le rend inapproprié pour des pièces structurelles avec des besoins élevés de ténacité.

1.3 Rôle dans l'acier

Pendant le processus d'acier, le carbone réagit avec l'oxygène pour libérer la chaleur, fournissant l'énergie requise pour la fabrication d'acier. Bien que la norme nationale ne prenne pas la teneur en carbone comme base de rejet pour le fer de porc utilisé en acier, il est généralement assuré que la teneur en carbone est ≥3,50% pour assurer la progression fluide des processus d'acier ultérieurs et la production d'acier qualifiée (pour plus de détails sur la norme nationale pour le fer à fonte utilisé dans la fabrication d'acier, reportez-vous à: se référer à:https: //m.baike.com/ wiki/% E7%82% avant JC% E9% 92% A2%E7% 94% A8% e7%94%9f% E9%93%81% EF%BC% 88GB% 2FT1717/2213289? BAMAE_sourcE = doubao).

Ii Contenu en silicium dans le fer de porc: l'élément clé favorisant le graphitisation

2.1 Range de contenu

La teneur en silicium dans le fer à fonte varie généralement de 0,8% à 3,0%. Selon les normes chinoises, la teneur en silicium du fer à fonte pour les pièces en fonte grise doit être pas inférieure à 1,25%, et celle du fer à fonte pour la fonte nodulaire doit être contrôlée entre 0,50% et 1,40%.

2.2 Fonction dans le fer de porc

Le silicium peut favoriser la graphitisation pendant le processus de solidification du fer de porc et inhiber la formation de cémentite. Une quantité appropriée de silicium peut encore améliorer la fluidité du fer fondu, réduire la tendance des pièces moulées à produire une structure blanche et réduire le risque de fissures. Dans le même temps, le silicium réagit avec l'oxygène à des températures élevées pour former un film d'oxyde dense à la surface du fer à fonte, améliorant sa résistance à la chaleur et sa résistance à l'oxydation.

2.3 Impact du contenu excessif

Cependant, une teneur en silicium excessivement élevée augmentera la dureté et la fragilité du fer à porc et réduira sa ténacité et sa machinabilité. Par conséquent, pendant la production, la teneur en silicium doit être contrôlée avec précision en fonction des exigences du produit. Par exemple, augmenter de manière appropriée la teneur en silicium dans la production de fonte grise peut optimiser la morphologie et la distribution du graphite, tandis que dans la production de fonte nodulaire, la teneur en silicium doit être strictement contrôlée pour assurer l'effet de sphéroïdisation et la qualité de la coulée.

Iii. Contenu du manganèse dans le fer de porc: un assistant important pour la désoxydation et la désulfusion

3.1 Classification par contenu

La teneur en manganèse dans le fer à fonte varie généralement de 0,5% à 1,5%. Selon différentes exigences d'utilisation, les normes de fer de porc chinois divisent la teneur en manganèse du fer à fonte pour la fabrication d'acier en trois groupes: groupe 1 ≤ 0,40%, groupe 2> 0,40% - 1,00% et groupe 3> 1,00% - 2,00%.

3,2 rôles dans la fusion

Dans l'environnement à haute température de la fusion de fonte des porcs, le manganèse réagit avec l'oxygène pour former de l'oxyde de manganèse (MNO), jouant un rôle dans la désoxydation. Cela peut réduire les défauts tels que les pores et le relâchement causés par l'oxygène résiduel dans les moulages et améliorer la densité et les propriétés mécaniques du fer à porc. Pendant ce temps, le manganèse réagit avec le soufre pour former du sulfure de manganèse (MNS), qui existe dans le fer fondu sous forme de particules et peut être éliminé par des processus ultérieurs, réduisant ainsi la teneur en soufre dans le fer de porc et atténuant l'impact négatif du soufre sur les propriétés du fer de porc. De plus, le manganèse peut se dissoudre dans la ferrite et renforcer le fer à fonte, améliorant sa force et sa dureté. Cependant, une teneur en manganèse excessivement élevée réduira la ténacité du fer à fonte et augmentera les coûts de production, de sorte que la quantité d'addition de manganèse doit être raisonnablement contrôlée.

Iv. Contenu du phosphore dans le fer à fonte: un élément nocif nécessitant un contrôle strict

4.1 Limitation de contenu

Le phosphore est un élément nocif dans le fer de porc, et sa teneur doit être strictement contrôlée, ne dépassant généralement pas 0,3% dans son ensemble. Les normes pertinentes chinoises ont des réglementations détaillées sur la teneur en phosphore du fer à fonte. Pour le fer de porc utilisé dans l'acier, la teneur en phosphore du fer à porc spécial est ≤ 0,100%, grade 1> 0,100% - 0,150%, grade 2> 0,150% - 0,250% et grade 3> 0,250% - 0,400%.

4.2 Impact négatif sur les performances

Le phosphore se dissout complètement dans la ferrite dans le fer à fonte. Bien qu'il puisse augmenter la force et la dureté du fer à fonte, cela réduira gravement sa ténacité et sa plasticité. Surtout dans les environnements à basse température, il provoquera le phénomène de la "fragilité froide" dans le fer à fonte. Bien que le phosphore puisse améliorer la fluidité du fer en fusion, ce qui est bénéfique pour la production de pièces moulées minces, le risque de fragilité froide qu'il apporte est extrêmement élevé. Dans les champs de fabrication élevés tels que l'industrie militaire et la fabrication de l'équipement élevé, la teneur en phosphore du fer à fonte doit généralement être contrôlée en dessous de 0,05%.

V. teneur en soufre dans le fer à fonte: un élément de danger caché affectant les performances de travail à chaud

5.1 Classification de contenu

Le soufre est également un élément nocif dans le fer à fonte. Généralement, la teneur en soufre dans le fer à fonte doit ne pas dépasser 0,07% et dans le fer à porc de haute qualité, la teneur en soufre peut être aussi faible que moins de 0,02%. La Chine classe la teneur en soufre du fer à fonte pour la fabrication d'acier comme suit: classe spéciale ≤ 0,020%, classe 1> 0,020% - 0,030%, classe 2> 0,030% - 0,050% et classe 3> 0,050% - 0,070%.

5.2 Influence sur Hot - Travailler

Le soufre existe principalement dans le fer à fonte sous forme de sulfure de fer (FE). L'eutectique à faible teneur en point de fusion formé par FES et fer (avec un point de fusion d'environ 985 ° C) est distribué aux joints de grains. Pendant le processus de travail chaud du fer à porc, lorsque la température dépasse le point de fusion de l'Eutectique, l'Eutectique aux joints de grains fondera, entraînant une fragilité chaude dans le fer à fonte et la fabrication de pièces sujettes à la fissuration pendant le forgeage et le roulement. Par conséquent, la réduction de la teneur en soufre par des moyens tels que la désulfuration du manganèse et l'ajout de chaux est la clé pour assurer la qualité du fer de porc et les performances de traitement ultérieures.

Vi. Influence complète et contrôle de la composition chimique du fer à porc

6.1 Interrelation des éléments

La composition chimique du fer à porc est interdépendante et influencée par divers éléments. Pour les producteurs, les processeurs et les utilisateurs du fer à fonte, une compréhension approfondie des fonctions de chaque élément, une stricte conformité aux normes nationales et un contrôle précis de la composition chimique sont essentiels pour donner un jeu complet aux avantages de la performance du fer à fonte, répondre aux exigences de l'industrie et favoriser le développement de haute qualité de l'industrie du fer et de l'acier.

Profil d'auteur de blog

Aube | Conseiller d'approvisionnement en fer et castings
18 ans dans les tranchées de fonderie me donnent un avantage: je sais comment la chimie du fer de porc a un impact sur la qualité du coulage et peut dépanner des défauts comme les fissures et la porosité. Avec un fer de fer de 1M MT / an et une sortie de coulée MT / an / année 60K de notre usine interne, plus 200+ fournisseurs vérifiés sur notre plate-forme, nous proposons des comparaisons de prix rapides. Attendez-vous à une réponse d'enquête 24h / 24 - mon objectif? Non seulement les accords de conclusion, mais aussi votre partenaire incontournable dans le monde de la fonderie.

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