Silisyum Karbür Dökümlerin Kalitesini Nasıl Artırır?

1. Giriş

Erimiş demirin kimyasal bileşimi aynıdır ve eritme işlemi farklıdır ve elde edilen dökme demirin özellikleri büyük ölçüde değişir. Dökümhane, dökme demirin metalurjik kalitesini ve döküm performansını iyileştirmek ve aynı zamanda mekanik özellikleri büyük ölçüde iyileştirmek için erimiş demir aşırı ısınma, aşılama işlemi, şarj oranını değiştirme, eser veya alaşım elementleri ekleme vb. işleme performansı. Erimiş demirin indüksiyonlu elektrikli fırın eritmesi, erimiş demirin sıcaklığını etkili bir şekilde kontrol edebilir, kimyasal bileşimi doğru bir şekilde ayarlayabilir, element yanma kaybını azaltabilir ve düşük kükürt ve fosfor içeriğine sahip olabilir. Sfero, vermiküler grafitli dökme demir ve yüksek mukavemetli gri dökme demir üretimi için çok faydalıdır. Bununla birlikte, indüksiyon elektrik fırınında eritilmiş erimiş demirin çekirdeklenme hızı azalır ve beyaz ağız büyük olma eğilimindedir ve aşırı soğutulmuş grafit üretmek kolaydır. Mukavemet ve sertlik artmasına rağmen, dökme demirin metalurjik kalitesi yüksek değildir.

1980'lerde yurt dışına eğitim ve öğrenim için giden Çinli mühendisler, siyah kırık cam benzeri nesnelerin, yabancı dökümhanelerin elektrikli fırınlarına eritildikleri zaman eklendiğini gördüler. Soruşturmalardan sonra silisyum karbür olduğunu öğrendiler. Yerli Japon destekli dökümhane şirketleri de uzun süredir katkı maddesi olarak silisyum karbürü büyük miktarlarda kullanıyor. Kupol veya elektrikli fırın eritme ergimiş demirde, ön arıtma maddesi SiC eklemenin avantajları çoktur. Silisyum karbür, aşındırıcı sınıf ve metalurjik sınıfa ayrılmıştır. Birincisi saflık bakımından yüksek ve pahalıdır, ikincisi ise fiyat bakımından düşüktür.

Fırına eklenen silisyum karbür, dökme demirin karbon ve silisyumuna dönüştürülür. Biri karbon eşdeğerini artırmak; diğeri ise erimiş demirin indirgenmesini güçlendirmek ve paslı yükün olumsuz etkilerini büyük ölçüde azaltmaktır. Silisyum karbür ilavesi, karbürlerin çökelmesini önleyebilir, ferrit miktarını artırabilir, dökme demir yapıyı yoğun hale getirebilir, işleme performansını önemli ölçüde iyileştirebilir ve kesme yüzeyini pürüzsüz hale getirebilir. Sfero dökme demirin birim alanı başına grafit bilye sayısını artırın ve küreselleşme oranını artırın. Ayrıca metalik olmayan inklüzyonları ve cürufu azaltmada, büzülme gözenekliliğini ortadan kaldırmada ve deri altı gözenekleri ortadan kaldırmada iyi bir etkiye sahiptir.

2. Ön Muamelenin Rolü

2.1 Çekirdeklenme ilkesi Fe-C ötektik sisteminde, ötektik katılaşma aşamasında grafitin yüksek erime noktasından dolayı gri dökme demir ötektiğin önde gelen fazıdır ve östenit grafit tarafından çökeltilir. Her bir grafit çekirdeğin merkez olarak oluşturduğu iki fazlı grafit + östenit birlikte yetiştirilen ve birlikte yetiştirilen tanelere ötektik kümeler denir. Dökme demir eriyiğinde bulunan mikroskobik altı grafit agregaları, erimemiş grafit parçacıkları, bazı yüksek erime noktalı sülfürler, oksitler, karbürler, nitrür parçacıkları vb. heterojen grafit çekirdekleri haline gelebilir. Nodüler dökme demirin çekirdeklenmesi ile gri dökme demirin çekirdeklenmesi arasında, çekirdek malzemeye magnezyum oksitler ve sülfürlerin eklenmesi dışında önemli bir fark yoktur.
       
Erimiş demirde grafitin çökeltilmesi iki süreçten geçmelidir: çekirdeklenme ve büyüme. Grafit çekirdeklenmesinin iki yolu vardır: homojen çekirdeklenme ve heterojen çekirdeklenme. Homojen çekirdeklenme, kendiliğinden çekirdeklenme olarak da adlandırılır. Erimiş demirde kritik kristal çekirdek boyutunu aşan çok sayıda dalgalı karbon atomu vardır ve kısa aralıkta düzenli bir şekilde düzenlenen karbon atomu grupları homojen kristal çekirdekler haline gelebilir. Deneyler, homojen kristal çekirdeklerin aşırı soğuma derecesinin çok büyük olduğunu ve heterojen kristal çekirdeğin esas olarak erimiş demirdeki grafit için bir çekirdekleştirici madde olarak kullanılması gerektiğini göstermektedir. Erimiş dökme demirde çok sayıda yabancı parçacık vardır ve her 5cm1 erimiş demirde 3 milyon oksitlenmiş madde noktası vardır. Sadece kafes parametreleri ve grafitin fazları ile belirli bir ilişkisi olan parçacıklar, grafit çekirdeklenme substratları olabilir. Kafes eşleştirme ilişkisinin karakteristik parametresi, düzlem uyumsuzluğu derecesi olarak adlandırılır. Tabii ki, yalnızca kafes düzleminin uyumsuzluğu küçük olduğunda karbon atomları grafit çekirdeğiyle kolayca eşleşebilir. Çekirdeklenme malzemesi karbon atomlarıysa, uyumsuzluk dereceleri sıfırdır ve bu tür çekirdeklenme koşulları en iyisidir.

Erimiş demirde karbon ve silisyuma ayrışan silisyum karbürün iç enerjisi, erimiş demirin kendisinde bulunan karbon ve silisyumdan daha büyüktür. Erimiş demirin kendisinde bulunan Si, östenit içinde çözülür ve sfero dökme demirin erimiş demirindeki karbon kısmen demirde bulunur. Sıvıda, bazıları henüz ostenit içinde çökelmemiş grafit küreler oluşur. Bu nedenle, silisyum karbür ilavesi iyi bir deoksidasyon etkisine sahiptir.

• Si + O2 → SiO2
• (1) MgO +SiO2 →MgO∙SiO2
• (2) 2MgO +2SiO2→ 2MgO∙2SiO2
• (3) Enstatit bileşimi MgO∙SiO2 ve forsterit bileşimi 2MgO∙2SiO2, grafit çekirdeklenmesi için bir temel olarak kullanılması zor olan grafit (001) ile yüksek derecede uyumsuzluğa sahiptir. Ca, Ba, Sr, Al ve ferrosilisyum içeren erimiş demir ile muamele edildikten sonra, MgO∙SiO2 + X → XO∙SiO2 + Mg
• (4) (2MgO ∙ 2SiO2) + 3X + 6Al → 3 (XO ∙ AI2O3 ∙ 2SiO2) + 8 mg
• (5) Nerede X——Ca, Ba, Sr.

XO∙SiO2 ve XO∙Al2O3∙SiO reaksiyon ürünleri, MgO∙SiO2 ve 2MgO∙2SiO2 substratları üzerinde yönlü kristaller oluşturabilir. Grafit ile XO∙SiO2 ve XO∙Al2O3∙SiO2 arasındaki düşük uyumsuzluk nedeniyle, grafit çekirdeklenmesine elverişlidir. İyi grafitizasyon. İşleme performansını iyileştirebilir ve mekanik özellikleri iyileştirebilir.

2.2 Dengesiz grafitin ön aşılanması:

Genel olarak, heterojen çekirdeklenmenin kapsamı aşılama yoluyla genişletilir ve erimiş demirde heterojen çekirdeklenmenin rolü:

• ① Ötektik katılaşma aşamasında büyük miktarda C çökelmesini teşvik edin ve grafitizasyonu teşvik etmek için grafit oluşturun;
• ②Erimiş demirin aşırı soğuma derecesini azaltın ve beyaz ağız eğilimini azaltın;
• ③Gri dökme demirde ötektik kümelerin sayısını artırın veya sfero dökümde grafit bilyelerin sayısını artırın.

Şarjın eritilmesi sırasında SiC eklenir. Silisyum karbür 2700°C'lik bir erime noktasına sahiptir ve erimiş demirde erimez. Aşağıdaki reaksiyon formülüne göre sadece erimiş demirde erir.
SiC+Fe→FeSi+C (dengesiz grafit)

(6) Formülde, SiC'deki Si, Fe ile birleştirilir ve kalan C, grafit çökeltmesinin çekirdeği olarak işlev gören denge dışı grafittir. Dengesiz grafit, erimiş demirdeki C'yi eşit olmayan bir şekilde dağıtır ve yerel C elementi çok yüksektir ve mikro alanlarda "karbon tepe noktaları" görünecektir. Bu yeni grafit yüksek aktiviteye sahiptir ve karbon ile uyumsuzluğu sıfırdır, bu nedenle erimiş demirdeki karbonu emmek kolaydır ve aşılama etkisi son derece üstündür. Silisyum karbürün böyle bir silikon bazlı çekirdekleştirici ajan olduğu görülebilir.

Dökme demirin eritilmesi sırasında silisyum karbür eklenir. Gri dökme demir için, dengede olmayan grafitin ön inkübasyonu, çok sayıda ötektik küme oluşturacak ve A tipi grafit oluşumuna elverişli olan büyüme sıcaklığını artıracak (göreceli aşırı soğumayı azaltacaktır); kristal çekirdeklerin sayısı artar, bu da pulları yapar Grafit iyidir, bu da grafitleşme derecesini iyileştirir ve beyaz ağız eğilimini azaltır, böylece mekanik özellikleri iyileştirir. Küresel grafitli dökme demir için, kristal çekirdeklerin artması, grafit kürelerin sayısını artırır ve küreselleşme oranı iyileştirilebilir.

2.3 E-tipi grafit ötektik üstü gri dökme demirin ortadan kaldırılması. Sıvı fazda C tipi ve F tipi birincil grafit oluşur. Büyüme süreci ostenit tarafından engellenmediğinden, normal şartlar altında, büyük pullara ve daha az dallanmış C-tipi Grafitlere dönüşmesi kolaydır: İnce duvarlı döküm hızla soğutulduğunda, grafit dallanacak ve bir yıldıza dönüşecektir. şekilli F tipi grafit.
Ötektik katılaşma aşamasında büyütülen pul grafit, farklı kimyasal bileşimler ve farklı aşırı soğutma koşulları altında farklı şekillerde ve farklı dağılımlarda A, B, E, D grafitleri üretir.

Ötektik kümede düşük aşırı soğuma ve güçlü çekirdeklenme yeteneği ile A tipi grafit oluşur ve dökme demirde eşit olarak dağıtılır. İnce pul perlit arasında, grafit uzunluğu ne kadar küçükse, takım tezgahları ve çeşitli mekanik dökümler için uygun olan çekme mukavemeti o kadar yüksek olur.

D tipi grafit, yönsüz dağılıma sahip nokta ve tabaka benzeri interdendritik grafittir. D tipi grafitli dökme demir, yüksek bir ferrit içeriğine sahiptir ve mekanik özellikleri etkilenir. Ancak D tipi grafitli dökme demirde çok sayıda östenit dendrit bulunur, grafit kısa ve kıvrımlıdır ve ötektik grup peletler halindedir. Bu nedenle, aynı matris A tipi grafit dökme demir ile karşılaştırıldığında, daha yüksek mukavemete sahip olma eğilimindedir.

E Tipi grafit, A Tipi grafitten daha kısa olan bir tür pul grafittir. D-tipi grafit gibi, dendritler arasında bulunur ve topluca dendritik grafit olarak adlandırılır. E mürekkebin düşük karbon eşdeğeri (büyük derecede ötektik hipoktik) ve zengin östenit dendritleri olan dökme demirden üretilmesi kolaydır. Bu zamanda ötektik kümeler ve dendritler çapraz büyüme gösterir. İnterdendritik ötektik demir sıvısının sayısı az olduğundan, çökeltilmiş ötektik grafit sadece dendritlerin yönü boyunca dağılır, bu da bariz bir yönlülüğe sahiptir. E-tipi grafit oluşturan aşırı soğuma derecesi, A-tipi grafitten daha büyük ve D-tipi grafitten daha azdır ve kalınlığı ve uzunluğu A ve D-tipi grafit arasındadır. E tipi grafit aşırı soğutulmuş grafite ait değildir ve genellikle D tipi grafit ile birlikte bulunur. E-tipi grafitin dendritler arasında yönsel dağılımı, dökme demirin kırılgan olmasını ve küçük bir dış kuvvet altında grafit düzenleme yönü boyunca bir bantta kırılmasını kolaylaştırır. Bu nedenle, E-tipi grafit ortaya çıkar ve küçük dökümlerin köşeleri elle kırılabilir ve dökümlerin mukavemeti büyük ölçüde azalır. Karbon içeriği arttıkça, ince dendritikler arası grafit oluşturmak için gerekli soğutma hızı artar ve dendritikler arası grafit üretme olasılığı azalır. Eriyiğin yüksek derecede aşırı ısınması ve uzun süreli ısı koruması, aşırı soğuma derecesini artıracak, böylece dendritlerin büyüme oranını artıracak, dendritleri daha uzun hale getirecek ve daha belirgin yönlülüğe sahip olacaktır. Erimiş demiri ön inkübe etmek için SiC kullanıldığında, aynı zamanda birincil östenitin aşırı soğuması da azalır ve bu sırada kısa östenit dendritleri gözlenir. E-tipi grafitin yapısal temelini ortadan kaldırır.

2.4 Dökme Demirin Kalitesini İyileştirin

Küresel grafitli dökme demir için, aynı miktarda küreselleştirici madde olması durumunda, silisyum karbür ile ön işlem yapıldığında, nihai magnezyum verimi daha yüksektir. Silisyum karbür ile ön işleme tabi tutulmuş erimiş demir için, dökümdeki kalıntı magnezyum miktarı yaklaşık olarak aynı tutulursa, eklenen küreselleştirici madde miktarı %10 azaltılabilir ve küresel dökme demirin beyaz ağız eğilimi hafifletilir.

Ergitme fırınında silisyum karbür, formül (1)'de gösterilen erimiş demirdeki karbon ve silisyuma ek olarak, formül (2) ve (3)'ün deoksidasyon reaksiyonu da gerçekleştirilir. Eklenen SiC fırın duvarına yakınsa, üretilen SiO2 fırın duvarında birikecek ve fırın duvarının kalınlığını artıracaktır. Yüksek eritme sıcaklığı altında, Si2 formül (4)'ün dekarbürizasyon reaksiyonuna ve formül (5) ve (6)'nın cüruf reaksiyonuna uğrayacaktır.

• (7) 3SiC + 2Fe2O3 = 3SiO2 +4Fe +3C
• (8) C + FeO → Fe + CO ↑
• (9) (SiO2) + 2C = [Si] + 2CO (gaz halinde)
• (10) SiO2 + FeO → FeO·SiO2 (cüruf)
• (11) Al2O3 + SiO2 → Al2O3·SiO2 (cüruf)

Silisyum karbürün deoksidize edici etkisi, deoksidize edilmiş ürünün erimiş demirde bir dizi metalurjik reaksiyona sahip olmasını sağlar, oksitlerin aşınmış yükteki zararlı etkilerini azaltır ve erimiş demiri etkili bir şekilde arındırır.

2.5 Silisyum Karbür Nasıl Kullanılır

Metalurjik dereceli silisyum karbürün saflığı %88 ile %90 arasındadır ve karbon ve silisyum artışı hesaplanırken önce safsızlıklar çıkarılmalıdır. Silisyum karbürün moleküler formülüne göre elde edilmesi kolaydır: Karbon artışı: C= C/(C + Si) = 12 / (12 + 28) = %30 (12) Silikon artışı: Si = Si/(C) + Si) = 28 / (12 + 28) = %70 (13) Eklenen silisyum karbür miktarı genellikle erimiş demir miktarının %0.8-%1.0'i kadardır. Silisyum karbür ekleme yöntemi şudur: erimiş demiri bir elektrikli fırında eritmek. Pota yükün 1/3'ünü erittiğinde, potanın ortasına ekleyin, fırın duvarına dokunmamaya çalışın ve ardından eritme yükünü eklemeye devam edin. Kupol eritme erimiş demirde, 1-5 mm parçacık boyutuna sahip silisyum karbür, uygun miktarda çimento veya diğer yapıştırıcılarla karıştırılabilir ve bir kütle oluşturmak için su eklenir. Sıcak güneşte kurutulduktan sonra parti oranına göre fırında kullanılabilir.

3. Sonuç Açıklamaları

Son 20 yılda, ister kamyon, ister iş veya aile arabası olsun, aracın ağırlığını azaltmak her zaman otomobil araştırma ve geliştirmesinin gelişme trendi olmuştur. Mali krizin pazardaki durgunluğunda, China Northern Corporation, trendi yakaladı ve tam olarak ağır hizmet kamyonlarının hafif ağırlığına dayanarak Kuzey Amerika'ya ağır hizmet kamyonları ihraç etti. İnce cidarlı gri dökme demir, sünek demir ve vermiküler grafitli dökme demir, kalın cidarlı sünek demir ve Aubrey sünek demirin uygulanması, dökme demirin metalurjik kalitesine ilişkin daha yüksek gereksinimleri ortaya koymaktadır.

Silisyum karbürün aşılama ön işlemi, dökme demirin metalurjik kalitesini iyileştirmede iyi bir etkiye sahiptir. Döküm uzmanı Li Chuanshi, erimiş demire ön-muamele maddesi eklendikten sonra iki etkinin gözlemlenebileceğini bir makale yazdı: biri karbon eşdeğerini arttırmak; diğeri ise indirgenebilirliği artıran erimiş demirin metalurjik koşullarını değiştirmektir.

1978'de Birleşik Krallık'tan BC Godsell, sfero dökümün ön işlemine ilişkin araştırma sonuçlarını yayınladı. O zamandan beri, ön-muamele süreciyle ilgili deneysel araştırmalar kesintisiz olmuştur ve süreç artık nispeten olgunlaşmıştır. Gri dökme demir için, silisyum karbür aşılama ön işlemi aşırı soğuma derecesini azaltabilir ve beyaz ağız eğilimini azaltabilir; grafit çekirdeği artırmak, A-tipi grafit oluşumunu teşvik etmek, B-tipi, E-tipi ve D-tipi grafit üretimini azaltmak veya önlemek ve ötektik kümelerin sayısını artırmak. İnce pul grafit; küresel grafitli dökme demir için, silisyum karbür aşılamanın ön işlemi, dökme demirdeki grafit bilye sayısının, küreselleşme oranının ve grafit bilyelerin yuvarlaklığının artmasını destekler.

Silisyum karbür kullanımı, demir oksidin deoksidasyon ve indirgeme etkisini güçlendirebilir, dökme demir yapıyı kompakt hale getirebilir ve kesme yüzeyinin düzgünlüğünü artırabilir. Silisyum karbür kullanımı, erimiş demirin alüminyum ve kükürt içeriğini artırmadan fırın duvarının ömrünü uzatabilir.

Lütfen yeniden basım için bu makalenin kaynağını ve adresini saklayın:Silisyum Karbür Dökümlerin Kalitesini Nasıl Artırır?

Minhe Basınçlı Döküm Şirketi kaliteli ve yüksek performanslı Döküm Parçaları üretmeye ve sağlamaya adamıştır (metal döküm parça yelpazesi esas olarak şunları içerir: İnce Duvarlı Döküm,Sıcak Kamara Basınçlı Döküm,Soğuk Oda Döküm), Yuvarlak Servis (Döküm Servisi,Cnc İşleme,Kalıp yapımı,Yüzey İşleme).Herhangi bir özel Alüminyum döküm, magnezyum veya Zamak/çinko döküm ve diğer döküm gereksinimleri bizimle iletişime geçebilirsiniz.

ISO9001 ve TS 16949 kontrolünde, tüm işlemler yüzlerce gelişmiş basınçlı döküm makinesi, 5 eksenli makine ve blasterlerden Ultra Sonic yıkama makinelerine kadar diğer tesisler aracılığıyla gerçekleştirilir. Müşterinin tasarımını gerçeğe dönüştürmek için deneyimli mühendisler, operatörler ve müfettişlerden oluşan ekip.

Dökümlerin sözleşmeli üreticisi. Yetenekler, 0.15 lbs'den başlayan soğuk oda alüminyum döküm parçaları içerir. 6 lbs'ye kadar, hızlı değişim kurulumu ve işleme. Katma değerli hizmetler arasında polisaj, titreşim, çapak alma, kumlama, boyama, kaplama, kaplama, montaj ve kalıplama yer alır. Çalışılan malzemeler arasında 360, 380, 383 ve 413 gibi alaşımlar bulunur.

Çinko pres döküm tasarım yardımı/eşzamanlı mühendislik hizmetleri. Hassas çinko dökümlerin özel üreticisi. Minyatür dökümler, yüksek basınçlı dökümler, çok kızaklı kalıp dökümleri, geleneksel kalıp dökümleri, birim kalıp ve bağımsız kalıp dökümleri ve boşluklu sızdırmaz dökümler üretilebilir. Dökümler, +/- 24 inç toleransta 0.0005 inç'e kadar uzunluk ve genişliklerde üretilebilir.  

ISO 9001: 2015 sertifikalı döküm magnezyum üreticisi, Yetenekler arasında 200 ton sıcak odaya ve 3000 ton soğuk odaya kadar yüksek basınçlı magnezyum kalıp dökümü, takım tasarımı, cilalama, kalıplama, işleme, toz ve sıvı boyama, CMM özelliklerine sahip tam kalite güvencesi bulunur , montaj, paketleme ve teslimat.

ITAF16949 sertifikalı. Ek Döküm Hizmeti Dahil yatırım dökümleri,kum dökümü,Yerçekimi Döküm, Kayıp Köpük Döküm,Savurma döküm,Vakumlu Döküm,Kalıcı Kalıp Döküm,.Yetenekler arasında EDI, mühendislik yardımı, katı modelleme ve ikincil işleme yer alır.

Döküm Endüstrileri Arabalar, Bisikletler, Uçaklar, Müzik aletleri, Deniz Araçları, Optik cihazlar, Sensörler, Modeller, Elektronik cihazlar, Muhafazalar, Saatler, Makineler, Motorlar, Mobilya, Mücevher, Jigler, Telekom, Aydınlatma, Tıbbi cihazlar, Fotoğraf cihazları, Robotlar, Heykeller, Ses ekipmanları, Spor ekipmanları, Aletler, Oyuncaklar ve daha fazlası. 

Bundan sonra ne yapmanıza yardımcı olabiliriz?

∇ Ana Sayfaya Git Çin Döküm

By Minghe Döküm Üreticisi |Kategoriler: Faydalı Makaleler |Malzeme Etiketler: Alüminyum Döküm, Çinko Döküm, Magnezyum Döküm, Titanyum Döküm, Paslanmaz Çelik Döküm, Pirinç Döküm,Bronz Döküm,Döküm Videosu,Tarihçe,Alüminyum Döküm |Yorumlar Kapalı