Wpływ pięciu pierwiastków żeliwa sferoidalnego na odlewy

Skład chemiczny żeliwa sferoidalnego obejmuje głównie węgiel, krzem, mangan, siarkę i fosfor, pięć powszechnych pierwiastków. Dla niektórych odlewów o specjalnych wymaganiach organizacyjnych i użytkowych, z uwzględnieniem niewielkiej ilości pierwiastków stopowych. W odróżnieniu od zwykłego żeliwa szarego, aby zapewnić sfetyzację grafitu, żeliwo sferoidalne musi zawierać także śladowe ilości resztkowych pierwiastków globtyzacji.
1. Zasada doboru węgla i jego odpowiednika: węgiel jest podstawowym pierwiastkiem żeliwa sferoidalnego, a wysoka zawartość węgla sprzyja grafityzacji. Ponieważ wpływ grafitu na właściwości mechaniczne został zmniejszony do najniższego stopnia, zawartość węgla w żeliwie sferoidalnym jest na ogół wysoka, od 3,5 do 3,9%, a 4,1% od 4,7% do 4,7%. Przyjmij górną granicę dla cienkich ścian, dużych pozostałości globizowanych elementów lub niewystarczającej ciąży; przyjąć dolną granicę. Wybór ekwiwalentu węgla w pobliżu punktu kokryształu może nie tylko poprawić płynność żelaza, ale także wzrost żeliwa sferoidalnego, ale także poprawić zdolność żelaza do samouzupełniania i skurczu dzięki poprawie rozszerzalności grafityzacyjnej żeliwa podczas krzepnięcia. Jednakże wysoka zawartość węgla może powodować unoszenie się grafitu. Dlatego górna granica równoważnika węgla w żeliwie sferoidalnym opiera się na zasadzie braku pływającego grafitu.
2, zasada wyboru krzemu: krzem jest silnym grafitowanym pierwiastkiem. W żeliwie sferoidalnym krzem może nie tylko skutecznie zmniejszyć tendencję do bieli i zwiększyć ilość ferrytu, ale także mieć wpływ na rafinację grupy kokryształów i poprawę stopnia sfery grafitowej. Jednakże krzem poprawia temperaturę przejścia żeliwa w kruchość (rys. 1) w celu zmniejszenia udarności, dlatego zawartość krzemu nie powinna być zbyt duża, zwłaszcza gdy zawartość manganu i fosforu w żeliwie jest wysoka, bardziej konieczne jest ściśle kontrolować zawartość krzemu. Ilość końcowego krzemu w żeliwie sferoidalnym wynosi zazwyczaj 1,4- -3.0%. Po wybraniu ekwiwalentu węgla ogólnie przyjmuje się zasadę wzmocnienia o wysokiej zawartości węgla i niskiej zawartości krzemu. Dolna granica krzemu opiera się na zasadzie braku wolnego korpusu nawęglania.
3. Zasada doboru manganu: Ponieważ zawartość siarki w żeliwie sferoidalnym jest bardzo niska, nie ma potrzeby stosowania zbyt dużej ilości manganu w celu zneutralizowania siarki, rola manganu w żeliwie sferoidalnym odzwierciedla się głównie w zwiększaniu stabilności korpusu i promowaniu powstawanie (Fe, Mn) 3C. Węgliki te ulegają agregacji morskiej na granicy ziaren i mają duży wpływ na wytrzymałość żeliwa sferoidalnego. Mangan zwiększa także temperaturę przejścia kruchego ferrytowego żelaza dyduktowego, zwiększając się o 0,1% o 10 do 12 stopni. Dlatego też zawartość manganu w żeliwie sferoidalnym jest na ogół im niższa, tym lepsza, nawet w przypadku żeliwa sferoidalnego o lekkiej strukturze, zawartość manganu nie powinna przekraczać 0,4 ~ 0,6%. Tylko żelazo średniomanganowe i ferrytowe w celu poprawy odporności na zużycie.
4. Zasada doboru fosforu: Fosfor jest pierwiastkiem szkodliwym. Ma bardzo niską rozpuszczalność w żeliwie, gdy jego zawartość jest mniejsza niż 0.05%, ciało stałe rozpuszczalne w osnowie, z niewielkim wpływem na właściwości mechaniczne. Gdy zawartość jest większa niż 0.05%, fosfor łatwo jest różnicować na granicy wspólnej grupy krystalicznej, tworząc binarny, trójskładnikowy lub złożony kokryształ fosforu i zmniejszając wytrzymałość żeliwo. Fosfor zwiększa temperaturę przejścia kruchego żeliwa, zwiększając zawartość fosforu o 4 do 4,5 stopnia. Dlatego im niższa zawartość fosforu w żeliwie sferoidalnym, tym lepiej, na ogół powinna być mniejsza niż 0,08%. W przypadku ważniejszych odlewów zawartość fosforu powinna być mniejsza niż 0,05%.
5, zasada selekcji siarki: siarka jest rodzajem pierwiastka antyglobacyjnego, ma silne powinowactwo z pierwiastkami globacyjnymi, takimi jak magnez, pierwiastki ziem rzadkich, istnienie dużej liczby siarki