Nodularyzacja to technologia przekształcania grafitu płatkowego w zwykłym żeliwie w grafit sferoidalny w celu poprawy wytrzymałości i udarności żeliwa sferoidalnego.
Dlaczego Nodularyzacja może wzmocnić żeliwo?
Przed sferoidalnością grafit w żeliwie ma kształt płatków, które są nieregularne, łuszczące się i mają „efekt rozszczepiania”, a ostre krawędzie i końcówki pod wpływem naprężenia będą spotykać koncentrację naprężeń.
Grafit płatkowy przypomina niezliczone maleńkie ostrza utknięte w żelaznej matrycy. Po przyłożeniu naprężenia ostrza te przecinają matrycę i powodują natychmiastowe pęknięcie -, dlatego zwykłe żeliwo łatwo pęka po upuszczeniu.
Po zbrylaniu grafit zmienił się w okrągły kulisty kształt o gładkiej powierzchni, bez ostrych krawędzi i narożników, może równomiernie obciążać naprężenia bez lokalnej koncentracji naprężeń podczas naprężenia.
Grafit sferyczny przypomina niezliczone gładkie, maleńkie stalowe kulki równomiernie osadzone w żelaznej matrycy. Po obciążeniu kule te rozpraszają siły uderzenia i buforują deformację, nie przecinając osnowy. Dlatego żeliwo sferoidalne łączy w sobie zalety żeliwa - doskonałą odporność na zużycie, łatwość odlewania i niski koszt - z wysoką wytrzymałością i ciągliwością stali. Jest to również główny powód, dla którego może „zamienić stal na żelazo”.
W jaki sposób żeliwo sferoidalne może zostać sferoidalne?
01
Wstępna obróbka roztopionym żelazem - Pozbądź się awanturnika numer jeden
Siarka w żeliwie pochłonie środek sferoidyzujący i zapobiegnie wzrostowi grafitu, powodując powrót grafitu do postaci płatków.
Zatem pierwszym krokiem jest usunięcie szkodliwej substancji - siarki.
Kluczową metodą jest dodanie proszku magnezu w celu fesulfuryzacjisiarka Mniejsza lub równa 0,03%.
02
NODULIZER - Zmusza grafit do urośnięcia do kształtu kulistego
Natura grafitu polega na tym, że rośnie dziko w kierunku spłaszczonym i wydłużonym, co jest grafitem płatkowym w zwykłym żeliwie;
Nodulizer najpierw usuwa kłopotliwą siarkę -; następnie mocno przylega do „wierzchołków” wzrostu grafitu, blokuje drogę dzikiego wzrostu grafitu w jednym kierunku, zmusza grafit do równomiernego wzrostu we wszystkich kierunkach.
03
Modyfikator - pozwalający uzyskać liczne, gęste i jednolite kule grafitowe
Leczenie inokulacyjne różni się od leczenia sferoidyzującego:
- Obróbka sferoidyzująca - Wymuszanie, aby grafit urósł do kształtu kulistego
- Zaszczepianie - Modyfikator może sprawić, że roztopione żelazo zostanie wypełnione wszędzie „nasionami” kulek grafitowych, co sprawi, że małe kulki będą liczne, małe i równomiernie rozmieszczone, dzięki czemu w niektórych miejscach nie będzie skupiska dużych kulek, a w innych nie będzie ich wcale.
04
Szybkie nalewanie - Nie pozwól, aby efekt sferoidyzacji „wygasł”
Podobnie jak po otwarciu butelka napoju gazowanego, efekt sferoidyzacji ma okres zanikania.
Jeśli roztopione żelazo będzie przebywać zbyt długo, działanie środka sferoidyzującego będzie stopniowo zanikać, a grafit powróci do swojej naturalnej postaci płatków. Żeliwo sferoidalne zamieni się z powrotem w zwykłe żeliwo, a cała poprzednia praca zostanie zmarnowana.
Dlatego po sferoidyzacji i zaszczepianiu pozostawiamy roztopione żelazo na kilkadziesiąt sekund, aby całkowicie zakończyć reakcję, usuwamy żużel z powierzchni, a następnie wlewamy roztopione żelazo do formy odlewniczej w ciągu 7-15 minut.
Efekt nodularyzacji i wskaźniki jakości
- Guzkowatość: Udział grafitu sferoidalnego Większy lub równy 85% (im wyższy, tym lepiej).
- Średnica guzka: mniejsza lub równa 15 μm (drobna i jednolita).
- Sferyczność: Guzki grafitu są zbliżone do idealnego koła.
- Magnez resztkowy: 0,03% -0,06% (zbyt niski prowadzi do słabej zbrylania, zbyt wysoki powoduje podatność na porowatość).
Znaczenie Nodularyzacji
- Skok wydajności: Wytrzymałość na rozciąganie osiąga 400-900 MPa, wydłużenie 5% -20%, blisko stali.
- Szeroko stosowane: zastępują stal laną i stal kutą i można je stosować w podwoziach samochodów, rurociągach, przekładniach, obrabiarkach, energetyce wiatrowej i innych dziedzinach.
Problemy z jakością nodularyzacji
- Słaba Nodularyzacja: Grafit jest łuszczący się lub kłaczkowaty → niewystarczająca ilość resztkowego magnezu, zbyt wysoka zawartość siarki, zbyt niska temperatura.
- Degradacja brodawkowa: Efekt nodularyzacji zmniejsza się przed wylaniem → wypalenie magnezu, zbyt długi czas przebywania.
- Struktura schłodzona: Krawędź odlewu jest twarda i krucha → niewystarczająca inokulacja, nadmierne zbrylanie.
Czy to prawda, że po sferoidalności żelazo szare staje się żeliwem sferoidalnym?
Żeliwa szarego nie można przekształcić w kwalifikowane żeliwo sferoidalne po prostu poprzez obróbkę nodulizującą, ponieważ ich skład jest zasadniczo różny, a kwalifikowane żeliwo sferoidalne wymaga ścisłej kontroli składu przed-wytopem oraz dopasowanych procesów nodulowania i inokulacji, a nie zwykłej obróbki żeliwa szarego.
