Жоғары және төмен қалдық магнийдің шамадан тыс графит диаметріне және иілгіш шойындағы графит гүлдену ақауларына әсері қандай?

Шойын өндірісіндегі қалдық магний мазмұны «оңтайлы терезе диапазонында» дәл бақылауды қажет етеді (әдетте құрамы мен процесіне байланысты шамамен 0,04% -0,055%). Бұл диапазоннан ауытқу, тым жоғары немесе тым төмен, графит морфологиясының нашарлауына әкелуі мүмкін, бірақ көрінісі мен негізгі механизмі мүлдем басқа.

1、 Төмен қалдық магний мазмұнының әсері қалдық магний мазмұны сфероидизацияға қажетті ең төменгі сыни мәннен төмен болуы (әдетте шамамен 0,03% -0,035%), бұл графиттің гүлдену ақауларының ең тікелей және негізгі себебі болып табылады және графит диаметріне әсері екінші дәрежелі. Графиттің гүлденуіне шешуші әсер етудің негізгі механизмі магний элементінің негізгі рөлі графит өсіндісінің кристалдық бетінде адсорбциялау, оның қабаттық өсу сипатын басу, оның изотропты өсуін күшейту және осылайша сфералық пішінді қалыптастыру болып табылады. Магнийдің қалдық құрамы жеткіліксіз болған кезде бұл адсорбциялық және тежелу әсері графит өсуінің кейінгі сатысында, әсіресе эвтектикалық қатаюдың кеш сатысында сәтсіздікке ұшырайды. Ақаулардың пайда болуы: Шектелмеген графит өзінің жылдам және тұрақсыз өсу режимін қалпына келтіреді, бұл қазірдің өзінде қалыптасқан сфералық графиттің жарылуы мен деформациясын тудырады, нәтижесінде іші ойып, жарылып кетеді немесе әдеттегі «гүлдейтін графит» болып табылатын маржан тәрізді жиектер. Бұл сфероидизацияның іс жүзінде сәтсіздікке ұшырағанын көрсетеді. Графит диаметріне жанама әсер ету: қалдық магний жеткіліксіздік шегінде тұрған, бірақ толығымен жойылмаған жергілікті жерлерде тиімді нуклеация өзектерінің азаюы қалдық графит сфераларының аз санының ұлғаюына әкелуі мүмкін. Алайда, бұл жағдайда ең көрнекті белгі - шар тәрізді емес графиттің көп мөлшерінің (құрт тәрізді, гүл тәрізді) пайда болуы, ал графиттің қарапайым өрескелдігі оның негізгі көрінісі емес. ·Төмен қалдық магнийдің жалпы себебі – магнийді тым көп тұтынатын бастапқы балқытылған темірдің құрамындағы күкірттің жоғары болуы. Қосылған сфероидизатордың мөлшерін жеткіліксіз есептеу немесе реакцияның сіңіру жылдамдығының төмендігі. Сфероидизациядан кейін балқытылған темірдің тұру уақыты тым ұзақ, ал магний қатты бұзылады. Балқытылған темірдің құрамында магнийдің сфероидалу әсерін бейтараптандыратын қорғасын және висмут сияқты күшті кедергі жасайтын элементтер бар. Түйіндеме: Төмен қалдық магний сфероидизация қабілетінің жоғалуына әкеледі және графиттің гүлденуіне тікелей ықпал етеді.

2、 Шамадан тыс қалдық магний мазмұнының әсері оңтайлы диапазоннан айтарлықтай жоғары (мысалы, 0,06% -0,07%), негізінен гүлденуге әкелмейді, бірақ жанама әсерлер сериясы арқылы, шамадан тыс (дөрекі) графит диаметрін ынталандырудың маңызды факторына айналады, құюдың басқа да күрделі ақауларымен бірге жүреді. Тым үлкен (дөрекі) графит диаметрі үшін жанама жылжыту механизмі инкубациялық әсерді әлсірету және нуклеация өзегін азайту болып табылады. Магний - күшті графиттенуге қарсы (ағартатын) элемент. Артық қалдық магний балқытылған темірдің қатты суыту үрдісін айтарлықтай арттырады. Бұл кәдімгі ферросилиций егу құралдарымен қамтамасыз етілген гетерогенді ядроның тұрақты жұмыс істеуін қиындатады, нәтижесінде «инкубациялық реакция» нашарлайды. Тікелей салдары - графиттік сфералық ядролардың санының азаюы. Тұрақты жалпы көміртегі мөлшерінің алғышарттары бойынша, ядролар аз болған сайын, әрбір графит шары өсе алатын өлшем соғұрлым үлкен болады, осылайша дөрекі, бірақ әлі де салыстырмалы түрде дөңгелек графит шарларын құрайды. 2-механизм: сәйкес емес процесті түзету. Жоғары магнийден туындаған ақ тенденцияға қарсы тұру үшін операторлар көміртегі эквивалентін (әсіресе кремний мазмұны) арттыруға немесе шамадан тыс инкубациялауға мәжбүр болуы мүмкін. Көміртекті эквивалентті жоғары жағдайларда, әсіресе қалың және үлкен кесінділердің салқындауы баяу болғанда, графиттің дөрекі өсуіне қолайлы жағдай жасайды. Графиттің морфологиясына жоғары потенциалды әсер ететін магний графит шарларының дөңгелектігінің төмендеуіне әкелуі мүмкін, бұл түйіршіктелген немесе біркелкі емес графит алуды жеңілдетеді, бірақ ол әдетте әдеттегі жарылғыш гүлденуді түзбейді. Қожды қосу қаупі басқа да күрделі технологиялық мәселелерге байланысты күрт өсті: артық магний оттегімен және күкіртпен әрекеттесіп, MgO және MgS сияқты шлактарды түзуге бейім, оларды құймаға айналдырып, қожды қосу ақауларын қалыптастырады. Шөгу тенденциясын күшейтеді: жоғары магний темір сұйықтығы сияқты пастаның қату диапазонын кеңейтеді, шөгу қосымшасына кедергі келтіреді, микро жиырылу тенденциясын айтарлықтай арттырады және құймалардың тығыздығына айтарлықтай әсер етеді. Өтімділіктің төмендеуі және қысқарудың жоғарылауы.

Түйіндеме: Шамадан тыс қалдық магний жанама түрде «ядролануды тежеу ​​және шарлар санын азайту» арқылы графиттің іріленуіне әкеледі және шлактың қосылуы және шөгуі сияқты бірқатар қатерлі жанама әсерлерді әкеледі.

3、 Қалдық магнийдің әсері «тиісті, бірақ азайып бара жатыр» - бұл графит диаметрінің шамадан тыс болуына әкелетін нақты өндірісте кездесетін ең көп таралған сценарий. Ол «тиімді магний құрамындағы» динамикалық өзгерістердің маңыздылығын ашады. Бастапқы нүкте: сфероидизацияны өңдеудің соңында қалдық магний оңтайлы диапазонда, толықтай қоректенеді, ал графит шарлары кішкентай, дөңгелек және мол. Төмендеу процесі: Өңдеу аяқталғаннан құйманың қатаюына дейін балқытылған темір ұсталудан өтеді, нәтижесінде «сфероидизацияның төмендеуі» (магний элементінің жануы және қалқымалы) және «инкубацияның төмендеуі» (ядро ядросының еруі немесе бұзылуы). ·Ақаудың пайда болу механизмі: тиімді қалдық магний мөлшері бірте-бірте азаяды, ал графиттің өсуіне шектеу әлсірейді. Уақыт өте келе тиімді нуклеация өзектерінің саны азаяды. Екеуінің суперпозициялық әсері: қалдық магний гүлденуді тудыратын «сыни нүктеге» жеткенге дейін, қалған графит шарлары төмендетілген шектеулер мен жеткілікті көміртек көздері жағдайында өсуді жалғастырады, сайып келгенде, дөрекі өлшемді, бірақ әлі де қолайлы морфологиясы бар графит түзеді (мысалы, 6-сынып немесе тіпті дөрекі). Егер құлдырау жалғаса берсе, ол нашар сфероидизацияға және гүлденуге қарай жылжиды.

Түпкілікті практикалық нұсқаулықтың негізгі мақсаты мақсатты мәндегі қалдық магнийді бақылау ғана емес, сонымен қатар бүкіл құю процесі кезінде оның тиімділігі мен тұрақтылығын қамтамасыз ету болып табылады. Гүлденудің алдын алу (ең бастысы магнийдің аз болуын болдырмау): бастапқы балқытылған темірдің күкірт құрамын қатаң түрде азайтып, тұрақтандырыңыз. Сфероидизациялаушы агенттің жеткілікті және дәл қосылуын қамтамасыз етіңіз. Жылдам құюға қол жеткізу үшін сфероидизациядан кейін тұру уақытын азайтыңыз. Дірілденудің алдын алу (тиімді нуклеация мен магний арасындағы тепе-теңдікті сақтаудың кілті): Жаңа нуклеация өзектерін үздіксіз қамтамасыз ету үшін тиімді және қартаюға қарсы кеш сатыдағы инкубация әдістерін (мысалы, ағынды егу және зеңді егу) пайдалану ыдырауға қарсы тұрудың және графитті тазартудың ең тиімді жолы болып табылады. «Сақтандыру» үшін соқыр өсіп келе жатқан қалдық магний мазмұнын болдырмау - шөгу, шлак қосу және графиттің іріленуіне апаратын әртүрлі жол. Қалың және үлкен секциялар үшін көміртекті эквивалентті дизайнды және салқындату шарттарын кешенді түрде оңтайландыру қажет. Қысқаша айтқанда, «күкіртті тұрақтандыру, магнийді бақылау (қалыпты), жылдам құю және күшті егу» графиттің гүлденуін және іріленуін болдырмай, жоғары сапалы шойын құрылымын алудың негізгі технологиялық критерийлері болып табылады.