首頁
  • <xmp id="qasu6"><tr id="qasu6"></tr>
  • <bdo id="qasu6"><button id="qasu6"></button></bdo>
  • 歡迎光顧金蒙新材 料官方網站!

    河北快三开奖结果:金蒙新材 料

    金蒙新材 料
    國家高新技術企業
    服務熱線:
    4001149319
    碳化硅
    當前位置:首頁 » 金蒙資訊 » 金蒙新材 料百科 » 鑄鐵中碳化硅的預處理

    鑄鐵中碳化硅的預處理

    文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2019-07-09 18:12:00【

    鑄鐵中碳化硅的預處理

    一、鑄鐵中加入碳化硅的優點

    沖天爐或電爐熔煉鐵液 ,加入預處理劑SiC的優點很多。加入熔爐內的碳化硅轉化成鑄鐵的碳和硅 ,一是提高碳當量;二是加強了鐵液的還原性 ,減輕銹蝕爐料的不利作用。加入碳化硅可以防止碳化物析出 ,增加鐵素體量 ,使鑄鐵組織致密 ,顯著提高加工性能。增加球墨鑄鐵單位面積石墨球數 ,提高球化率。減少非金屬夾雜物和熔渣 ,消除縮松 ,消除皮下氣孔也有良好的作用。

    二、碳化硅預處理作用

    2.1形核原理:

    Fe-C共晶系中 ,灰鑄鐵在共晶凝固階段由于石墨的熔點高 ,奧氏體借助石墨析出。以每個石墨核心為中心所形成的石墨+奧氏體兩相共生共長的共晶團。存在于鑄鐵熔液中的亞微觀石墨聚集體、未熔的石墨微粒、某些高熔點硫化物、氧化物、碳化物、氮化物顆粒等 ,都可能成為石墨的非均質晶核。                    

    鐵液中石墨的析出必須經歷形核和生長兩個過程。石墨的形核有均質形核和非均質形核兩種方式。

    1、均質形核亦稱自生晶核。鐵液中有大量起伏不定的 ,超過臨界晶核尺寸的 ,有序排列的碳原子集團 ,可能成為均質晶核。

    2、實驗一證明均質晶核的過冷度很大 ,必須主要依靠非均質晶核作為鐵液中石墨的生核劑。鑄鐵熔液中存在大量外來質點 ,成為石墨形核基底。

    碳化硅在鐵液內分解成碳和硅比鐵液本身含有的碳和硅的內能大 ,鐵液本身所含的Si溶于奧氏體中 ,球墨鑄鐵鐵液中的碳 ,部分在鐵液中形成石墨球 ,部分在奧氏體中尚未析出。因 此碳化硅的加入 ,有很好的脫氧作用。

    Si  + O2 → SiO2       1

    MgO + SiO2 → MgO?SiO2    2

    2MgO + 2SiO2 → 2MgO?2SiO2  3

    當經過含有Ca、Ba、SrAl與硅鐵的孕育合金鐵液處理后 ,得到:

    MgO?SiO2 + X → XO?SiO2 + Mg 4

    42MgO?2SiO2+ 3X+ 6Al → 3XO?Al2O3?2SiO2+ 8Mg5)  

    式中 X——Ca、Ba、Sr。

    反應產物XO?SiO2XO?Al2O3?SiO可以在MgO?SiO22MgO?2SiO2基底上  形成面晶 ,由于石墨與XO?SiO2XO?Al2O3?SiO2失配度低 ,利于石墨形核 ,有很好的石墨化作用。能很好的改善加工性能和提高力學性能的作用。

    2.2 非平衡石墨的預孕育:

    通過孕育來擴大非均質形核范圍 ,鐵液中非均質形核的作用:

    促進共晶凝固階段C大量析出并形成石墨 ,促進石墨化;

    減小鐵液過冷度 ,減少白口傾向;

    增加灰鑄鐵共晶團數或增加球墨鑄鐵石墨球數。

    SiC是爐料熔煉過程中加入的。碳化硅熔點2700℃ ,在鐵液中不熔化 ,只按下列反應式融熔于鐵液。

    SiC+Fe→FeSi+C(非平衡石墨)6

    式中SiC里的SiFe結合 ,余下的C就是非平衡石墨 ,作為石墨析出的核心。非平衡石墨使鐵液中C不均勻分布 ,局部C元素過高 ,微區會出現碳峰。這種新生的石墨有很高的活性 ,它與碳的失配度為零 ,因 此很容易吸收鐵液中的碳 ,孕育效果極其優越。由此可以看出碳化硅就是這樣一種硅基生核劑。

    鑄鐵熔煉時加入碳化硅 ,對于灰鑄鐵 ,非平衡石墨的預孕育 ,大量生成共晶團并提高生長溫度(減小相對過冷度) ,有利于形成A型石墨;晶核數量增加 ,使片狀石墨細小 ,提高石墨化程度減少白口傾向 ,從而提高力學性能。對于球墨鑄鐵 ,結晶核心增多使石墨球數增加 ,球化率得以提高。

    2.3 消除E型石墨過共晶灰鑄鐵:

    C型、F型初生石墨在液相形成 ,由于生長過程不受奧氏體干擾 ,一般情況下 ,容易長成大片狀且分枝少的C型石墨;薄壁鑄件快速冷卻時 ,石墨會分叉生長成星狀的F型石墨。

    共晶凝固階段生長的片狀石墨 ,在不同化學成分和不同過冷條件下 ,生成不同形態和不同分布的A、B、E、D型石墨。

    A型石墨在過冷度不大和成核能力較強的共晶團內生成 ,在鑄鐵中均勻分布。細片狀珠光體中 ,石墨長度越小 ,抗拉強度越高 ,適用于機床及各種機械鑄件。

    D型石墨為點、片狀的枝晶間石墨 ,呈無方向性分布。D型石墨鑄鐵鐵素體量高 ,力學性能受影響。但D型石墨鑄鐵奧氏體枝晶多 ,石墨短小卷曲 ,共晶團呈球團形 ,所以與相同基體A型石墨鑄鐵相比 ,往往具有較高的強度。

    E型石墨是一種比A型石墨短小的片狀石墨。與D型石墨一樣位于枝晶間 ,統稱為枝晶石墨。E墨容易在碳當量低(亞共晶程度大)、奧氏體枝晶多而發達的鑄鐵中產生。這時 ,共晶團與枝晶交叉生長 ,由于枝晶間共晶鐵液數量較少 ,析出的共晶石墨只有沿著枝晶方向分布 ,具有明顯的方向性。形成E型石墨的過冷度大于A型石墨小于D型石墨 ,它的粗細、長短處于A、D型石墨之間。E型石墨不屬于過冷石墨 ,經常與D型石墨伴生。E型石墨的方向性枝晶間分布 ,使鑄鐵很容易在較小的外力作用下 ,沿著石墨排列方向呈帶狀脆斷。所以出現E型石墨 ,用手可以掰斷小型鑄件的邊角 ,鑄件強度大大下降。隨著含碳量的增加 ,形成細小枝晶間石墨所必須的冷卻速度提高了 ,產生枝晶間石墨的可能性減少了。熔液高度過熱以及長時間保溫會使過冷度增大 ,從而提高枝晶生長速度 ,使枝晶變長 ,方向性更明顯。用SiC對鐵液做預孕育處理時 ,同時減小初生奧氏體的過冷度 ,此時觀察到短的奧氏體枝晶。消除了E型石墨產生的結構基礎。

    2.4 提高鑄鐵質量

        對于球墨鑄鐵 ,在球化劑加入量相同的情況下 ,用碳化硅進行預處理 ,鎂的最終收得率較高。用碳化硅預處理的鐵液 ,如果保持鑄件殘留鎂量大致相同 ,球化劑的加入量可以減少10% ,球墨鑄鐵的白口傾向得到緩解。

    加入的SiC靠近爐壁 ,生成的SiO2會在爐壁沉積增加爐壁厚度。在熔煉的高溫下 ,SiO2將發生式(4)的脫碳反應 ,式(5)、(6)的渣化反應。

    73SiC + 2Fe2O3 = 3SiO2 +4Fe +3C            

    8C + FeO → Fe + CO ↑                   

    9(SiO2+ 2C =  [Si] + 2CO(氣態)         

    10SiO2 + FeO → FeO?SiO2 (渣)             

    11Al2O3 + SiO2 → Al2O3?SiO2 (渣)           

       碳化硅的脫氧作用 ,使得脫氧產物在鐵液中有一系列冶金反應 ,減輕銹蝕爐料中氧化物的有害影響 ,有效的凈化鐵液。

    2.5 碳化硅的使用方法:冶金級的碳化硅 ,純凈度在88%-90%之間 ,在計算增碳與增硅時首先要扣除雜質量。根據碳化硅的分子式 ,很容易得出:

    增碳:C= C/C + Si= 12 / (12 + 28) = 30% 12

    增硅:Si= Si/C + Si= 28 / (12 + 28) = 70%13)      

    碳化硅的加入量 ,通常只要加入鐵液量的0.8%-1.0%就可以了。碳化硅的加入方法是:電爐熔煉鐵液 ,在熔融1/3爐料時 ,加入到中部 ,盡量不要接觸爐壁 ,然后繼續加入爐料熔煉。沖天爐熔煉鐵液 ,可以將粒度1-5mm的碳化硅與適量水泥或其它粘接劑混合 ,加水制成團塊狀 ,經過烈日曬干后即可按批料比例下爐使用。

    相關資訊

    av在线网站无码不卡的
  • <xmp id="qasu6"><tr id="qasu6"></tr>
  • <bdo id="qasu6"><button id="qasu6"></button></bdo>