Il processo di grafitizzazione della ghisa e i fattori che influenzano la grafitizzazione della ghisa

 1. Processo di grafitizzazione della ghisa

    Il processo di formazione della grafite nella ghisa è chiamato processo di grafitizzazione. Il processo di base della struttura della ghisa è il processo di formazione della grafite nella ghisa. Pertanto, è molto importante comprendere le condizioni e i fattori che influenzano il processo di grafitizzazione per padroneggiare la struttura e le proprietà dei materiali in ghisa.

    Secondo il diagramma a doppio stato della lega Fe-C, il processo di grafitizzazione della ghisa può essere suddiviso in tre fasi:

    Il primo stadio è lo stadio di cristallizzazione ipoeutettica in fase liquida. Compresa la cristallizzazione diretta della grafite primaria dalla fase liquida dei componenti ipereutettici e la fase liquida dei componenti eutettici per cristallizzare austenite più grafite, grafite formata dalla decomposizione di cementite primaria e cementite eutettica durante la ricottura ad alta temperatura.

    Lo stadio intermedio è lo stadio tra la trasformazione eutettica e la trasformazione ipoeutettoide. Compresa la precipitazione diretta della grafite secondaria dall'austenite e la grafite formata dalla decomposizione della cementite secondaria in questo intervallo di temperatura.

    La terza fase, ovvero la fase di trasformazione dello sconto totale. Compresa la grafite eutettoide formata durante la trasformazione di co-folding e la grafite formata dalla decomposizione della cementite eutettoide durante la ricottura.

2. Fattori che influenzano la grafitizzazione della ghisa

    La struttura della ghisa dipende dal grado di grafitizzazione. Per ottenere la struttura richiesta, la chiave è controllare il grado di grafitizzazione. La pratica ha dimostrato che molti fattori come la composizione chimica della ghisa, la velocità di raffreddamento dei cristalli di ghisa, il surriscaldamento e il ristagno del ferro fuso, ecc., Influiscono tutti sulla grafitizzazione e sulla microstruttura della ghisa.

1. L'influenza della composizione chimica

    Tra i comuni C, Si, Mn, P e S in ghisa, C e Si sono elementi che promuovono fortemente la grafitizzazione e S è un elemento che ostacola fortemente la grafitizzazione. In effetti, l'influenza di ciascun elemento sulla capacità di grafitizzazione della ghisa è estremamente complicata. La sua influenza è legata al contenuto di ogni elemento stesso e se interagisce con altri elementi, come Ti, Zr, B, Ce, Mg, ecc., tutti ostacolano la grafitizzazione, ma se il suo contenuto è estremamente basso (come B, Ce<0.01%, T<0.08%), mostrano l'effetto di promuovere la grafitizzazione.

2. L'effetto della velocità di raffreddamento

    In generale, la velocità di raffreddamento dei getti tende ad essere più lenta, più è favorevole alla cristallizzazione e trasformazione secondo il diagramma di stato del sistema stabile Fe-G e alla grafitizzazione completa; al contrario, è favorevole alla cristallizzazione e trasformazione secondo il diagramma di stato del sistema metastabile Fe-Fe3C. Finalmente ottenuto il ferro bianco. Soprattutto nella grafitizzazione allo stadio eutettoide, poiché la temperatura è bassa, la velocità di raffreddamento aumenta e la diffusione degli atomi è difficile, è generalmente difficile far progredire completamente la grafitizzazione allo stadio eutettoide.

    La velocità di raffreddamento della ghisa è un fattore globale, correlato alla temperatura di colata, alla conduttività termica del materiale di stampaggio e allo spessore della parete del getto. E di solito questi fattori hanno sostanzialmente lo stesso impatto sulle due fasi.

    L'aumento della temperatura di colata può ritardare la velocità di raffreddamento del getto, il che favorisce sia il primo stadio di grafitizzazione che il secondo stadio di grafitizzazione. Pertanto, l'aumento della temperatura di colata può polverizzare in una certa misura la grafite e può anche aumentare la trasformazione eutettoide.

3. L'effetto del surriscaldamento e delle alte temperature della ghisa

    Entro un certo intervallo di temperatura, l'aumento della temperatura di surriscaldamento del ferro fuso e l'estensione del tempo di riposo ad alta temperatura risulterà nell'affinamento della struttura a base di grafite nella ghisa e aumenterà la resistenza della ghisa. Se il surriscaldamento viene ulteriormente aumentato, la capacità di nucleazione della ghisa diminuirà e la morfologia della grafite sarà deteriorata e apparirà anche la cementite libera, che diminuirà la resistenza, quindi c'è una "temperatura critica". La temperatura critica dipende principalmente dalla composizione chimica del ferro fuso e dalla velocità di raffreddamento del getto. Si ritiene generalmente che la temperatura critica della normale ghisa grigia sia di circa 1500-1550 , quindi si spera sempre che la temperatura di spillatura del ferro sia più alta.

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