Cos'è il trattamento sferoidizzante？
2025-01-02 15:49:41 visite:0
Nel campo della fusione, il trattamento sferoidizzante è un processo fondamentale nella produzione della ghisa sferoidale e svolge un ruolo cruciale.
Il trattamento sferoidizzante si riferisce all'aggiunta di agenti sferoidizzanti specifici nel ferro liquido fuso. La quantità di aggiunta deve essere controllata con precisione. Attraverso questa operazione, la grafite lamellare o vermicolare presente nella ghisa ordinaria si trasformerà in grafite sferica uniformemente distribuita.
La morfologia della grafite ha un impatto estremamente significativo sulle proprietà della ghisa.
Nella ghisa ordinaria, la grafite in scaglie, quando sottoposta a forze esterne, creerà punti di concentrazione delle tensioni all'interno del materiale, portando ad una notevole riduzione della resistenza e della tenacità del materiale. I dati dei test meccanici rilevanti indicano che la resistenza alla trazione della ghisa grigia ordinaria varia generalmente da 200 a 300 MPa e l'allungamento è solo tra lo 0,3% e lo 0,8%. Dopo il trattamento sferoidizzante, la grafite sferica viene distribuita uniformemente nella matrice di ferro, che può disperdere efficacemente lo stress ed evitare la concentrazione dello stress, e quindi la resistenza e la tenacità della ghisa vengono sostanzialmente migliorate. La resistenza alla trazione della ghisa duttile può raggiungere 400 - 600 MPa e l'allungamento può essere aumentato al 2% - 10%.
Applicazione del trattamento sferoidizzante nell'industria automobilistica
Prendendo ad esempio l’industria automobilistica, la produzione di molti componenti chiave si basa sulla ghisa duttile dopo il trattamento sferoidale. Per i blocchi motore, quando un motore automobilistico è in funzione, la temperatura all'interno del blocco può salire istantaneamente fino a oltre mille gradi Celsius e la pressione salirà improvvisamente fino a diversi megapascal. Inoltre, deve resistere a vibrazioni ad alta frequenza. Un rinomato marchio automobilistico ha effettuato un confronto durante la sua ricerca e sviluppo. Per un motore con un normale blocco in ghisa, dopo aver percorso 100.000 chilometri in un test di durata, sul blocco sono emerse molteplici sottili crepe, causando un calo delle prestazioni di potenza di circa il 15%. Tuttavia, dopo averlo sostituito con un blocco di ghisa duttile, a parità di chilometraggio, il blocco è rimasto intatto e la potenza erogata era stabile.
Lo stesso vale per le ruote delle automobili. Quando un veicolo è in movimento, la ruota non solo deve sopportare il peso della carrozzeria, ma deve anche resistere all'enorme forza centrifuga generata dalla rotazione ad alta velocità e dall'impatto dei dossi stradali. Ad esempio, in un test simulato di condizioni stradali estreme, dopo che una normale ruota in lega di alluminio ha subito 500 urti ad alta intensità, sono apparse 5 deformazioni e 2 crepe. Al contrario, nelle stesse condizioni, la ruota in ghisa presentava solo una leggera usura e la sua struttura era rimasta intatta, dimostrando una forte affidabilità.
Precauzioni per l'uso di agenti sferoidizzanti
Nel funzionamento reale, la selezione e la quantità di aggiunta di agenti sferoidizzanti sono di grande importanza.
I comuni agenti sferoidizzanti contengono elementi come magnesio e terre rare e diverse formulazioni sono determinate in base alle specifiche composizioni del ferro fuso e ai requisiti di fusione. Se devono essere fusi pezzi meccanici ad alta resistenza, vengono solitamente scelti agenti sferoidizzanti con un contenuto di magnesio del 7% - 10%. Se devono essere fusi componenti con elevati requisiti di tenacità, si preferiscono formulazioni con un contenuto di terre rare leggermente superiore. Se la quantità aggiunta è eccessiva, il ferro fuso avrà una reazione eccessiva, con conseguenti difetti come inclusioni di scorie e pori. Se la quantità aggiunta è troppo piccola, la sferoidizzazione della grafite sarà incompleta. I lavoratori esperti della fonderia opereranno con precisione in base allo stato in tempo reale del ferro fuso per garantire un buon effetto sferoidizzante per ciascun forno di fusione del ferro.
Inoltre, la tempistica del trattamento sferoidale è vitale.
Il ferro fuso deve raggiungere accuratamente un intervallo di temperatura adeguato, con componenti uniformi e stabili e dopo una fusione sufficiente, prima che gli agenti sferoidali possano essere aggiunti rapidamente e uniformemente per garantire una reazione stabile ed efficiente. Successivamente, deve essere effettuato immediatamente un processo di trattamento di inoculazione per ottimizzare ulteriormente la morfologia delle sfere di grafite, affinare i grani e migliorare la qualità della ghisa, ponendo solide basi per la produzione di prodotti in ghisa sferoidale di alta qualità.
In conclusione, il trattamento sferoidizzante è un anello importante nella moderna tecnologia di fusione. Ha aperto le porte all'ampia applicazione della ghisa sferoidale e ha fornito materiali ad alte prestazioni per industrie come quellaautomobili, produzione di macchinari, trasporti marittimi e ha promosso il progresso scientifico e tecnologico e lo sviluppo industriale.
Precedente: Il ferro duttile rende le parti dell'auto più durevoli
Prossimo: Cos'è il trattamento di inoculazione?
