Blockgraphitdefekte aus duktilem Gusseisen gehören zu den häufigsten Strukturdefekten in Teilen aus dickem und großflächigem duktilem Gusseisen, duktilem Gusseisen mit hohem Siliziumgehalt und austenitischem duktilem Gusseisen. Es hat einen großen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften von Gussstücken, die wie folgt sind: Zugfestigkeit: Abhängig vom Volumenanteil des Blockgraphits in der Struktur wird die Zugfestigkeit des Gussstücks um 20 % bis 40 % verringert. Dehnung: wird um 50 % bis 80 % reduziert. Schlagzähigkeit: wird um 50 % reduziert.
Die Hauptgründe für die Bildung von fragmentiertem Graphit sind:
1. Die Keimbildungsfähigkeit von Primärgraphit oder eutektischem Graphit ist schwach:
Aufgrund schlechter Kühlbedingungen wird der Graphitkeim ausgefällt und anschließend aufgelöst. Zu diesem Zeitpunkt wird die unterkühlte Eisenflüssigkeit vorzugsweise primäre Austenitdendriten ausscheiden und wachsen, und es bilden sich miteinander verbundene, schmale und lange Restflüssigkeiten zwischen den Austenitdendriten. In diesen Restflüssigkeiten sind C-Atome übersättigt. Unter dieser Bedingung können C-Atome erst bei der späten Erstarrung der restlichen Eisenflüssigkeit ausfallen. Aufgrund der Begrenzung des umgebenden festen Austenits kann dieser nicht als normaler kugelförmiger Graphit ausfallen, sondern kann nur schnell Keime bilden und frei wachsen, wodurch mehrfach verzweigter, fragmentierter Graphit entsteht, der entlang der Austenitdendriten verteilt ist.
2. Übermäßiger Zusatz seltener Erden und schädlicher Elementgehalt wie Schwefel: treten normalerweise auf, wenn hochreine Ofenbeschickung verwendet wird.
Auch die Mikroseigerung bestimmter Elemente wird als wichtiger Faktor für die Entstehung von fragmentiertem Graphit angesehen. Insbesondere die Entmischung des Seltenerdelements Ce kann zur Bildung von fragmentiertem Graphit an der Grenzfläche zwischen Austenit und flüssiger Phase führen, wenn sich die eutektische Reaktion ihrem Endpunkt nähert. Der spezifische Mechanismus muss jedoch noch weiter untersucht werden.
Die folgenden Maßnahmen können ergriffen werden, um zu verhindern, dass duktiles Gusseisen fragmentierte Graphitfehler erzeugt:
1.Optimieren Sie die Gießtemperatur, um zu hohe oder niedrige Gießtemperaturen zu vermeiden, die sich negativ auf die Graphitmorphologie auswirken. Im Allgemeinen sollte die Gießtemperatur innerhalb eines geeigneten Bereichs kontrolliert werden, um sicherzustellen, dass der Graphit vollständig ausgefällt werden kann und eine gute Kugelform bildet.
2. Kontrollieren Sie die Zusammensetzung des geschmolzenen Eisens genau, einschließlich Kohlenstoffäquivalent, Siliziumgehalt, Restmenge an seltenen Erden und Magnesium usw., um sicherzustellen, dass sie innerhalb eines angemessenen Bereichs liegen, um Defekte wie Graphitschwimmen und fragmentierten Graphit zu vermeiden.
3.Verwenden Sie ein starkes Impfmittel (Siliziumbarium Ba4-6) und wenden Sie ein sofortiges verzögertes Impfverfahren (Siliziumstrontium Sr1-1.2) an, das dem geschmolzenen Eisen nicht nur eine große Anzahl von Kernpartikeln verleihen kann , sondern verhindern auch den Impfzerfall, stellen sicher, dass das Sphäroguss während der eutektischen Erstarrung genügend Graphitkugeln aufweist, und reduzieren Graphitisierungsfehler.
4. Verbessern Sie die Kompaktheit und Gleichmäßigkeit der Sandform, stellen Sie sicher, dass die Gussform eine ausreichende Steifigkeit aufweist, und vermeiden Sie Graphitisierungsfehler, die durch Verformung der Sandform verursacht werden.
5. Gestalten Sie das Gießsystem und das Steigrohr rational, um sicherzustellen, dass das geschmolzene Metall die Form gleichmäßig füllen und nacheinander erstarren kann, um das Auftreten von Fehlern wie Lunker und Schrumpfung zu reduzieren.
6. Wärmebehandlung von Gussteilen wie Glühen oder Normalisieren, um die Graphitmorphologie und Matrixstruktur weiter zu verbessern und die Leistung von Gussteilen zu verbessern.
Für die Behandlung dicker Gussteile mit großem Querschnitt ist es neben der Verwendung schwerer Seltenerd-Sphäroidisierer, die relativ rezessionsbeständig sind, auch erforderlich, eine angemessene Menge hocheffizienter Verbundimpfstoffe für Mehrfachimpfungen zu verwenden. Die Keimbildungs- und Wachstumsfähigkeit von Graphit in geschmolzenem Eisen kann bis zu einem gewissen Grad verbessert werden, um dessen Rezession zu verhindern, wodurch das Problem des fragmentierten Graphits wirksam gelöst werden kann.
