Die Nodularisierung ist eine Technologie zur Umwandlung von Flockengraphit in gewöhnlichem Gusseisen in Kugelgraphit, um die Festigkeit und Zähigkeit von Sphäroguss zu verbessern.
Warum kann die Nodularisierung Gusseisen stärker machen?
Vor der Knötchenbildung hat der Graphit im Gusseisen eine Flockenform, die unregelmäßig schuppig ist und einen „Spalteffekt“ hat; die scharfen Kanten und Spitzen unterliegen bei Belastung einer Spannungskonzentration.
Flockengraphit ist wie unzählige kleine Klingen, die in der Eisenmatrix stecken. Bei Belastung durchschneiden diese Klingen die Matrix und verursachen einen sofortigen Bruch -, weshalb gewöhnliches Gusseisen beim Herunterfallen leicht zerbricht.
Nach der Knötchenbildung hat sich der Graphit in eine runde Kugelform mit glatter Oberfläche, ohne scharfe Kanten und Ecken verwandelt und kann bei Belastung die Belastung gleichmäßig belasten, ohne dass es zu einer lokalen Spannungskonzentration kommt.
Kugelgraphit ist wie unzählige glatte, winzige Stahlkugeln, die gleichmäßig in die Eisenmatrix eingebettet sind. Bei Belastung verteilen diese Kugeln Aufprallkräfte und dämpfen Verformungen, ohne die Matrix zu durchschneiden. Aus diesem Grund kombiniert Sphäroguss die Vorteile von Gusseisen - ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, einfache Gießbarkeit und niedrige Kosten - mit der hohen Festigkeit und Zähigkeit von Stahl. Dies ist auch der Hauptgrund dafür, dass es „Stahl durch Eisen ersetzen“ kann.
Wie wird duktiles Gusseisen nodularisiert?
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Vorbehandlung von geschmolzenem Eisen - Werden Sie den Unruhestifter Nummer eins los
Schwefel im Gusseisen verbraucht das Sphäroidisierungsmittel und verhindert das Wachstum des Graphits, sodass der Graphit wieder zu Flocken wächst.
Der erste Schritt besteht also darin, den Schadstoff - Schwefel zu entfernen.
Die wichtigste Methode ist die Zugabe von Magnesiumpulver zur Fesulfurierung, um sicherzustellenSchwefel Weniger als oder gleich 0,03 %.
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NODULISATOR - Zwingt Graphit dazu, in eine Kugelform zu wachsen
Die Natur von Graphit besteht darin, wild in einer abgeflachten und länglichen Richtung zu wachsen, was bei gewöhnlichem Gusseisen Flockengraphit ist;
Der Nodulizer entfernt zunächst den störenden - Schwefel; Dann haftet es fest an den Wachstumsspitzen des Graphits, blockiert den Weg für das wilde Wachstum des Graphits in eine Richtung und zwingt den Graphit dazu, gleichmäßig in alle Richtungen zu wachsen.
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Impfmittel - zur Herstellung zahlreicher, dichter und gleichmäßiger Graphitkugeln
Die Impfbehandlung unterscheidet sich von der Sphäroidisierungsbehandlung:
- Sphäroidisierungsbehandlung - Zwingt Graphit dazu, in eine Kugelform zu wachsen
- Impfbehandlung - Mit dem Impfmittel kann sichergestellt werden, dass das geschmolzene Eisen überall mit Wachstumskeimen aus Graphitkugeln gefüllt ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die kleinen Kugeln zahlreich, klein und gleichmäßig verteilt sind, so dass es an einigen Stellen keine Ansammlung großer Kugeln und an anderen überhaupt keine Kugeln gibt.
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Schnelles Ausgießen - Lassen Sie den Sphäroidisierungseffekt nicht „auslaufen“
Genau wie bei einer einmal geöffneten Flasche Limonade lässt der Sphäroidisierungseffekt nach.
Wenn die Eisenschmelze zu lange stehen bleibt, lässt die Wirkung des Sphäroidisierungsmittels allmählich nach und der Graphit nimmt wieder seine natürliche Flockenform an. Das Sphäroguss wird wieder in gewöhnliches Gusseisen umgewandelt und die gesamte bisherige Arbeit wird umsonst sein.
Deshalb lassen wir das geschmolzene Eisen nach der Sphäroidisierung und Impfbehandlung einige zehn Sekunden ruhen, um die Reaktion vollständig abzuschließen, schöpfen die Schlacke von der Oberfläche ab und müssen das geschmolzene Eisen dann innerhalb von 7–15 Minuten in die Gussform gießen.
Nodularisierungseffekt und Qualitätsindikatoren
- Nodularität: Der Anteil an Kugelgraphit größer oder gleich 85 % (je höher, desto besser).
- Knotendurchmesser: Weniger als oder gleich 15 μm (fein und gleichmäßig).
- Sphärizität: Graphitknötchen bilden nahezu einen perfekten Kreis.
- Restmagnesium: 0,03 %–0,06 % (zu niedrig führt zu schlechter Nodularisierung, zu hoch neigt zu Porosität).
Bedeutung der Nodularisierung
- Leistungssprung: Die Zugfestigkeit erreicht 400–900 MPa, die Dehnung 5 %–20 %, nahe der von Stahl.
- Weit verbreitet: Ersetzen Sie Gussstahl und Schmiedestahl und werden in Automobilchassis, Rohrleitungen, Getrieben, Werkzeugmaschinen, Windkraft und anderen Bereichen eingesetzt.
Qualitätsprobleme bei der Nodularisierung
- Schlechte Nodularisierung: Graphit ist flockig oder flockig → unzureichendes Restmagnesium, zu hoher Schwefelgehalt, zu niedrige Temperatur.
- Abbau der Nodularisierung: Der Nodularisierungseffekt nimmt vor dem Gießen ab → Magnesiumausbrand, zu lange Verweilzeit.
- Gekühlte Struktur: Der Rand des Gussteils ist hart und spröde → unzureichende Impfung, übermäßige Knötchenbildung.
Stimmt es, dass Grauguss nach der Nodularisierung zu Sphäroguss wird?
Graues Gusseisen kann nicht einfach durch eine Knötchenbehandlung in qualifiziertes duktiles Eisen umgewandelt werden, da ihre inhärenten Zusammensetzungssysteme grundlegend unterschiedlich sind und qualifiziertes duktiles Eisen eine strenge Kontrolle der Zusammensetzung vor dem Schmelzen sowie abgestimmte Knötchenbildungs- und Impfverfahren erfordert und nicht eine einfache Behandlung von Grauguss.
