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연성 철의 저온 충격 강인성을 높이기위한 8 가지 주요 기술

2025-08-07 15:06:11 히트 :0

연구에 따르면 다른 온도 환경에서 연성 철의 매트릭스 구조의 변화는 저온 충격 강인성에 중대한 영향을 미친다는 것을 확인했습니다. 그 중에서도 페라이트 함량이 높고 가소성이 향상 된 연성 철은 일반적으로 더 이상적인 저온 충격 강인성 지표를 달성합니다. 다음은 여러 기술적 차원에서 연성 철의 저온 충격 강인성을 향상시키고 기술적 정확도를 검증하기위한 핵심 측정을 자세히 설명합니다.


I. 화학 조성 제어 최적화

1. 유해 요소 함량 감소

펄라이트 형성을 촉진하거나 안정화시키는 요소는 망간 (MN), 바나듐 (V), 지르코늄 (ZR), 니오피움 (NB), 티타늄 (TI), 크롬 (CR), 몰리브덴 (MO), 텅스텐 (W), 구리 (CU), 리드 (PB), 특수한 주사 (SB), 특수한주의를 기울여야합니다.


  • 망간 (MN) : 연성 철의 충격 강인성 및 연성-대-브리틀 전이 온도에 특히 중요한 영향을 미칩니다. 연구에 따르면 망간 함량이 0.1% 증가 할 때마다 연성 철의 연성-브리틀 전이 온도가 10 ° C에서 12 ° C 증가합니다. 따라서, 생산시 소스의 망간 입력을 줄이기 위해 저-망간 돼지 철과 스크랩 스틸이 원료로 선호되어야한다.

  • 구리 (Cu) : 중립 요소이며, 구리 함량이 증가함에 따라, 구리 함량이 증가함에 따라, 연성 철의 연성-브리틀 전이 온도가 점차 상승하고, 충격 강인성이 크게 감소하므로, 함량은 엄격하게 제어되어야합니다.


2. 페라이트 형성 요소를 합리적으로 조절합니다

탄소 (C), 실리콘 (SI), 칼슘 (CA), 바륨 (BA), 알루미늄 (AL) 및 비스무트 (BI)와 같은 페라이트 형성 요소의 함량은 적절하게 증가해야하지만 용량 균형을 유지해야합니다. 그중에서도 실리콘 (SI)의 규제가 특히 중요합니다.
실리콘은 강력한 흑연화 촉진 요소로 페라이트 함량을 증가시키는 데 도움이되지만 과도한 실리콘은 충격 인성을 크게 줄입니다. 데이터에 따르면 실리콘 함량의 0.1% 증가마다 연성---형 전이 온도가 5.5 ° C ~ 6 ° C 증가 함을 보여줍니다. 실리콘 함량이 약 4%에 도달하면 연성 철이 완전한 페라이트 매트릭스를 가지고 있더라도 실내 온도 충격 하중을 견딜 수 없을 정도로 부서 지기에는 너무 부서지기 쉽습니다. 따라서, 저온 충격 성능이 필요한 연성 철의 경우, 실리콘 함량은 일반적으로 1.6%에서 2.0% 사이에 제어됩니다.


II. 주조 냉각 속도 제어 최적화

특정 조성물을 갖는 연성 철의 경우, 공허 스테이지 동안의 냉각 속도는 매트릭스 구조에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 냉각 속도가 느리면 페라이트 함량이 높을수록 (주조 벽이 두꺼울수록 냉각 속도가 느리고 페라이트 비율이 높아짐). 그러나, 지나치게 느린 냉각으로 인한 거친 곡물과 흑연 결절을 피해야합니다. 특정 조치에는 다음이 포함됩니다.


  • 열전도율이 낮은 성형 재료 (예 : 건조 모래, 수지 모래) 및 적절하게 증가하는 금형 두께 ( "모래 수당 증가")를 사용하고;

  • 오한의 사용을 줄이거 나 피;

  • 얇은 벽 부품의 경우 쏟아지는 온도를 적절하게 증가시켜 곰팡이 개방 시간을 연장하여 냉각 속도를 늦출 수 있습니다. 조건이 허용되면 열 소산을 줄이기 위해 주조를 중앙에 배치 할 수 있습니다.


III. 열처리 공정 최적화

실험 데이터 (도 4 및 5에 도시 된 바와 같이) 열처리는 페라이트 함량을 효과적으로 증가시켜 신장 및 충격 강인성을 크게 향상시킬 수 있음을 나타낸다. 어닐링은 고온에서 요소 확산을 촉진하고 매트릭스 격자와 곡물을 개선하며 페라이트 함량과 성능을 안정화시킵니다. 또한, 열처리는 원시 및 보조 재료의 일부 요소에 대한 엄격한 요구 사항을 적절하게 완화 할 수 있습니다. 표준 이하의 성능을 가진 중소형 주물의 경우, 열처리를 통해 결함을 보상 할 수 있습니다.


IV. 곡물을 정제하고 공융 세포 수 증가

물질 입자 크기와 골절 응력 사이에는 유의 한 음의 상관 관계가 있습니다. 입자 크기가 임계 값을 초과하면 취성 파괴가 발생할 수 있습니다. 곡물 정제는 연성-브리틀 전이 온도를 감소시켜 저온 충격 강인성을 향상시킬 수 있습니다. 핵심 측정에는 다음이 포함됩니다.

1. 합성 주철 용융 공정 채택

주요 원료로 스크랩 스틸과 반환 연성 철을 사용하여, 흑연 또는 실리콘 카바이드로 흑연과 실리콘이 증가함에 따라 탄소에 의해 용융 철이 제련됩니다. 탄소와 실리콘의 용융점은 용융 철의 융점보다 높기 때문에, 주로 확산과 용해를 통해 용융 철으로 들어가서 많은 수의 [c] 미세 결정을 형성합니다. 이들 미세 결정은 proeucectoid 또는 Eutectic Graphite를위한 고품질 외인성 핵 생성 기질로서 효과적으로 정제 된 입자로 작용할 수있다.


2. 여러 접종 프로세스 구현

접종의 핵심은 외생적 곡물을 탈산, 탈황 화 및 형성하여 흑연 핵 생성 능력을 증가시키고, 곡물을 정제하며, 흑연 결절 및 페라이트 함량의 수를 개선하는 것이다. 실습은 3 개의 접종 후 (특히 쏟아지는 동안 0.3-1mm 바륨 함유 접종 체를 가진 순간 접종) 후에, 접종원 복용량이 작지만 효과는 중요합니다.


V. 정화 용융 철

물질 골절은 대부분 과성이되거나 변형입니다. 곡물 내부 또는 입자 경계 내의 포함은 재료 결합력을 약화시켜 충격 하중 하에서 균열 원 또는 전파 경로가되어 온도가 낮은 충격 저항을 줄입니다. 정화 조치에는 다음이 포함됩니다.

1. 용융 철 전처리

  • 탈산 및 탈황 : 큐폴라-전기 용광로 듀플렉스 용융을 사용하는 제조업체의 경우, 경고 주사 또는 공압 탈황화는 원래의 용융 철의 황 함량을 0.02%미만으로 줄이기 위해 채택 될 수있다. Desulfurizers (예 : CAO, CAC2)는 탈산 능력이 약하고 칼슘, 바륨 및 알루미늄과 같은 탈산성 요소가 보충 될 수 있습니다. 직접 전기 용광로 용융에는 탈산 및 탈황이 필요합니다.

  • 과열 및 서있는 : 용융 온도 (스크랩 스틸 기화 공정의 경우 1500 ° C 이상)를 증가시키고 홀딩 시간을 연장하면 포함의 부동이 촉진됩니다. 결절 화 된 용융 철을 1-3 분 동안 서있는 것은 마그네슘, 바륨, 알루미늄 및 철의 산화물과 황화물의 부동을 용이하게합니다.


2. 슬래그 제거 및 여과 강화

  • "다중 덮개"는 제련 및 쏟아지는 동안 용융 철과 공기 사이의 접촉을 줄여 산소 함량을 낮출 수 있습니다. "빈번한 슬래그 제거"는 잔류 산화물과 황화물을 모아 철분 슬래그 분리를 달성 할 수 있습니다.

  • 필터가있는 슬래그 수집 국자는 쏟아지는 시스템에 설치되어 고체 및 액체 슬래그가 금형 공동으로 들어가는 것을 방지하고, 용융 철 흐름을 안정화하여 2 차 산화 슬래그를 줄이고 슬래그 입자의 부동을 촉진합니다.


VI. 유해한 요소 분리 및 포용 형성 제어

  • 곡물 경계 분리 요소 감소 : 망간, 안티몬, 주석, 비소 및 티타늄과 같은 분리가 발생하기 쉬운 요소의 함량을 엄격하게 제어합니다.

  • 산화물 및 황화물 형성 요소 감소 : 칼슘, 바륨, 알루미늄, 마그네슘 및 희토류와 같은 요소는 산화물과 황화물을 쉽게 형성하므로 함량을 합리적으로 감소시켜야합니다.


VII. 특수 결합제 및 접종원 선택

저온 충격 저항성 연성 철을 생성하기위한 결절 및 접종제는 세 가지 원칙을 따라야합니다.


  • 안정적인 결절 및 접종 효과 : 결절제 성분 (예 : 마그네슘, 희토류, 칼슘, 바륨)의 편차는 ± ± 0.3%여야합니다. 한편, 용융 철 온도, 황 및 산소 함량의 안정성, 그리고 속도 및 위치와 같은 작동 공정 (예 : 활용 속도 및 위치)의 안정성을 느리게 탭하면 황색 철을 직접적으로 영향을 미치지 않습니다.


  • 강력한 흑연화 능력 : 마그네슘과 희토류는 주요 결절이지만 냉기를 형성하는 경향이 있습니다. 마그네슘을 희토류에 의해 보충 된 주요 성분으로 사용하고 칼슘, 바륨 및 비스무트와 같은 강력한 흑연 요소와 일치해야합니다.


  • 낮은 슬래그 형성 능력 : 결절 및 접종원 (예 : 산화 마그네슘, 희토류 산화물 등) 및 대조군 칼슘 및 바륨 함량 (둘 다 강한 슬래그 형성 능력)의 슬래그 함량을 줄입니다.


VIII. 요소 복용량을 결절시키는 모순의 균형

결절 및 접종원의 마그네슘, 희토류, 칼슘 및 바륨과 같은 요소의 용량과 결절 화 효과 및 저온 충격 성능 사이에는 모순이 있습니다. 과도한 복용량은 높은 잔류 원소, 산화물 및 황화물 슬래그 증가 및 충격 성능을 감소시킵니다. 불충분 한 복용량은 결합 효과 및 매트릭스 구조에 영향을 미칩니다. 따라서, 용융 철 품질, 주조 크기, 모양, 벽 두께 및 쏟아지는 시간에 따라 특별한 결합제, 접종제 및 지원 공정을 정확하게 선택해야합니다.


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새벽 | Pig Iron & Castings Procurement Advisor
组 1파운드리 트렌치에서 18 년 동안 나에게 가장자리를줍니다. 피그로의 화학이 주조 품질에 어떤 영향을 미치는지 알고 균열 및 다공성과 같은 결함을 해결할 수 있습니다. 사내 공장에서 1m MT/년 돼지 철과 60K MT/년 주조 출력과 플랫폼의 200 개 이상의 검증 된 공급 업체를 사용하여 빠른 가격 비교를 제공합니다. 24 시간의 문의 대응, 즉 미시 목표를 기대하십니까? 거래를 마감하는 것뿐만 아니라 파운드리 세계에서 파트너가됩니다.


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