延性鉄の低温衝撃靭性を高めるための8つの重要な技術
2025-08-07 15:06:11ヒット：0
さまざまな温度環境では、延性鉄のマトリックス構造の変動がその低温衝撃靭性に大きな影響を与えることが研究されています。その中でも、フェライト含有量が高く、可塑性が向上した延性鉄は、通常、より理想的な低温衝撃靭性指標を実現します。以下の詳細は、複数の技術的次元から延性鉄の低温衝撃靭性を改善するためのコア測定値を測定し、その技術的正確性を検証します。
I.化学組成制御の最適化
1。有害な要素コンテンツの削減
マンガン（MN）、バナジウム（V）、ジルコニウム（ZR）、ニオビウム（NB）、チタン（TI）、クロム（CR）、モリブデン（MO）、モリブデン（MO）、タングステン（W）、銅（W）、銅（PB）、鉛（PB）、鉛（PB）など、マンガン（MN）、バナジウム（V）、ジルコニウム（ZR）、ニオビウム（NB）、ニオビウム（TI）、クロミウム（CR）など、パーライト層を促進または安定させる要素は、厳密に制御する必要があります。 注意：
2。フェライト形成要素を合理的に調節します
炭素（C）、シリコン（SI）、カルシウム（CA）、バリウム（BA）、アルミニウム（AL）、ビスマス（BI）などのフェライト形成元素の含有量は適切に増加する必要がありますが、剤のバランスを維持する必要があります。その中で、シリコン（SI）の規制は特に重要です。
シリコンは強力なグラフィット化促進要素であり、フェライトの含有量の増加に役立ちますが、過剰なシリコンは衝撃の靭性を大幅に減らします。データによると、シリコン含有量が0.1％増加するごとに、延性脆性遷移温度が5.5°Cから6°C上昇することが示されています。シリコンの含有量が約4％に達した場合、延性鉄に完全なフェライトマトリックスがある場合でも、室温の衝撃負荷に耐えるには脆くなりすぎます。したがって、低温衝撃性能を必要とする延性鉄の場合、シリコン含有量は通常1.6％から2.0％の間で制御されます。
ii。鋳造冷却速度制御を最適化します
特定の組成の延性鉄の場合、共晶段階での冷却速度はマトリックス構造に大きく影響する可能性があります。冷却速度が遅いほど、フェライト含有量が高くなります（キャスティング壁が厚いほど、冷却が遅くなり、フェライトの割合が高くなります）。ただし、過度に遅い冷却によって引き起こされる粗い粒子とグラファイトの結節を避ける必要があります。具体的な手段は次のとおりです。
iii。熱処理プロセスの最適化
実験データ（図4および5に示すように）は、熱処理がフェライトの含有量を効果的に増加させ、伸長と衝撃の靭性を大幅に改善できることを示しています。アニーリングは、高温での元素拡散を促進し、マトリックスの格子と穀物を改良し、フェライトの含有量と性能を安定させます。さらに、熱処理は、生および補助材料の一部の要素の厳格な要件を適切に緩和できます。標準以下の性能を備えた中小サイズの鋳物の場合、発熱を通じて欠陥を補償することができます。
IV。穀物を精製し、共晶細胞数の増加
材料の粒子サイズと骨折ストレスの間には有意な負の相関があります。穀物サイズが臨界値を超えると、脆性骨折が発生する可能性があります。穀物の洗練は、延性 - 脆性遷移温度を低下させる可能性があり、それにより、低温衝撃の靭性が改善されます。コアメジャーは次のとおりです。
1。合成鋳鉄の融解プロセスの採用
スクラップスチールと延性鉄を主な原材料として使用すると、溶融鉄はグラファイトとシリコンが炭化フェロシリコンまたはシリコンで増加すると炭素が増加することで溶着します。炭素とシリコンの融点は溶融鉄の融点よりも高いため、主に拡散と溶解により溶融鉄に入り、多数の[C]微結晶を形成します。これらの微結晶は、高品質の外因性核生成基質として、穀物を効果的に精製する高品質の外因性核形成基質として機能します。
2。複数の接種プロセスの実装
接種の中核は、外因性粒子を脱酸化、脱硫、形成することであり、それによりグラファイト核生成能力を高め、穀物を精製し、グラファイト結節とフェライト含有量の数を改善することです。慣行により、3回の接種後（特に注入中に0.3〜1mmのバリウム含有接種剤による瞬時接種）が示されていますが、接種剤の投与量は小さくなりますが、効果は重要です。
V.溶融鉄を精製して包含物を減らす
材料骨折は、ほとんどが顆粒または顆粒間です。穀物内または穀物の境界内の包含物は、材料結合力を弱め、衝撃負荷の下で亀裂源または伝播経路になり、低温衝撃耐性を減らします。浄化措置には以下が含まれます。
1。溶融鉄前処理
2。スラグの除去とろ過の強化
vi。有害な要素の分離と包含形成の制御
vii。特別な結節剤と接種剤の選択
低温耐性耐性鉄を生成するための結節化剤と接種剤は、3つの原則に従わなければなりません。
安定した結節化と接種効果：結節剤成分（マグネシウム、希土類、カルシウム、バリウムなど）の偏差は≤±0.3％でなければなりません。一方、溶融鉄の温度、硫黄および酸素含有量、および動作プロセス（タッピング速度や位置など）の安定性を確保して、溶融鉄が結節剤に直接影響を与えるゆっくりとしたタッピングを避けます。
強力なグラファイト化能力：マグネシウムと希土類は主要な結節化要素ですが、寒さを形成する傾向があります。マグネシウムを主成分として使用し、希土類で補充され、カルシウム、バリウム、ビスマスなどの強力なグラファイト化要素と一致する必要があります。
低スラグ形成能力：結節剤と接種剤（酸化マグネシウム、希土類酸化物など）のスラグ含有量を減らし、カルシウムとバリウムの含有量をコントロールします（どちらも強いスラグ形成能力があります）。
viii。結節化要素の投与量の矛盾のバランスをとる
結節性剤および接種剤中のマグネシウム、希土類、カルシウム、バリウムなどの元素の投与量と、結節化効果と低温衝撃性能の間には矛盾があります。不十分な投与量は、結節化効果とマトリックス構造に影響します。したがって、溶融鉄の品質、キャスティングサイズ、形状、壁の厚さ、および投与量のバランスを達成するために、特別な結節剤、接種剤、およびサポートプロセスを正確に選択する必要があります。
ブログ著者のプロフィール
夜明け|豚の鉄＆鋳物調達アドバイザー
ファウンドリートレンチでの18年は、私に優位性を与えてくれます。ピッグアイアンの化学的性質が鋳造品質にどのように影響し、亀裂や多孔性などの欠陥をトラブルシューティングできるかを知っています。社内工場からの1m MT/年の豚の鉄と60k MT/年のキャスト出力に加えて、プラットフォーム上の200以上の検証済みサプライヤーを使用すると、高速価格の比較を提供しています。 24時間の問い合わせの回答を期待してください - 私の目標？取引を締めくくるだけでなく、ファウンドリーの世界であなたの頼りになるパートナーです。
