ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЛИТЬЯ В ПЕСЧАНЫЕ ФОРМЫ..

Магний, редкоземельные элементы и кальций оказывают сфероидизирующее действие на графит в чугуне. При комплексной оценке их влияния магний занимает первое место. В процессе литья было обнаружено, что магний является основным сфероидизирующим элементом, и в сочетании с подходящими редкоземельными элементами они могут дополнять друг друга, достигая лучшего сфероидизирующего эффекта.

1. Десульфурация и раскисление
Магний, кальций и редкоземельные элементы оказывают сильное десульфурирующее и раскисляющее действие на расплавленный чугун. С точки зрения свободной энергии взаимодействия элементов с серой и кислородом и образования сульфидов и оксидов, редкоземельные элементы (церий) и кальций более способны к десульфурации и раскислению, чем магний. Однако температура кипения магния составляет 1107 °C, и он быстро испаряется после попадания в расплавленный чугун, что оказывает сильное перемешивающее действие на расплавленный чугун. В то же время газ, растворенный в расплавленном чугуне, легко диффундирует и осаждается в пузырьках, таким образом, увлекаясь ими. Оксидные и сульфидные включения в расплавленном чугуне также легко поглощаются и выводятся пузырьками. Если учитывать кинетические факторы реакции, то раскисляющее и десульфурирующее действие магния в расплавленном чугуне фактически сильнее, чем у редкоземельных элементов (церия) и кальция.

2. Подавите влияние мешающих элементов
В чугуне с шаровидным графитом некоторые элементы играют роль десфероидизаторов, обычно называемых интерферирующими элементами. Мешающие элементы можно условно разделить на две категории. Одна категория, которую некоторые называют расходуемыми интерферирующими элементами, такими как сера, кислород и т. д., легко образует соединения с различными сфероидизирующими элементами, широко используемыми в настоящее время. Магний, редкоземельные элементы и кальций способны десульфурировать и раскислять, устраняя их негативное воздействие. Конечно, они сами должны потреблять часть этих элементов. При использовании магния в качестве сфероидизирующего агента оксид магния MgO имеет высокую температуру плавления, хорошую стабильность и низкую растворимость в расплавленном чугуне, но при немного большем размере частиц он может всплывать на поверхность и образовывать накипь или может задерживаться внутри отливки и образовывать щепку. Накипь. В то же время сульфид магния (MgS) имеет низкую плотность и легко всплывает на поверхность расплавленного чугуна, но его стабильность низкая. Оксид магния образуется после контакта с кислородом, который выделяет серу обратно в расплавленный чугун и снова реагирует с магнием в расплавленном чугуне. Непрерывное протекание этой реакции является одной из основных причин, почему сфероидизация склонна к снижению, когда в качестве сфероидизирующего агента используется магний. Редкоземельные элементы используются в качестве сфероидизирующего агента, явление снижения не столь очевидно, и тенденция к образованию шлаковых включений также невелика. Когда в качестве сфероидизирующего агента используются магний и редкоземельные элементы, стабильность сульфидов и оксидов редкоземельных элементов очень высока, размер частиц мал, и они трудно флотируются в расплавленном чугуне, а несоответствие между этими соединениями и решеткой графита очень мало, что может быть использовано в качестве гетерогенного ядра осаждения графита, поэтому оба имеют функцию созревания. Другой тип - десфероидизирующие элементы сегрегационного типа, такие как висмут, свинец, сурьма, титан, олово, мышьяк, алюминий и т. д., которые концентрируются в эвтектических кластерах, когда чугун подвергается эвтектическому превращению, что искажает форму графита. Магний обладает плохой способностью противостоять элементам-помехам, в то время как редкоземельные элементы обладают сильной способностью ингибировать вредное воздействие таких элементов-помех. Когда остаточное содержание церия в чугуне составляет 0,008%, он может эффективно ингибировать десфероидизацию элементов-помех. Поэтому основной целью использования редкоземельных элементов в сфероидизирующих агентах на основе магния является подавление вредного воздействия мешающих элементов.

3. Влияние на белизну во рту чугуна имеет два аспекта
Редкоземельные элементы, растворимые в расплавленном чугуне, оказывают сильное стимулирующее действие на образование карбидов. Они являются антиграфитизирующим элементом. Однако небольшое количество редкоземельных элементов добавляется в сфероидизирующий агент на основе магния, поскольку это усиливает инкубацию. Это может значительно снизить белизну во рту чугуна. Однако, если количество остаточных редкоземельных элементов в расплавленном чугуне слишком велико, это усиливает тенденцию чугуна к побелению. Это, казалось бы, противоречивое явление на самом деле таковым не является. Причина заключается в том, что редкоземельные элементы обладают сильной способностью соединяться с серой и кислородом. Небольшое количество редкоземельных элементов быстро реагирует с серой и кислородом в расплавленном чугуне, образуя большое количество мелких частиц. Сульфиды и оксиды создают большое количество гетерогенных кристаллических зародышей для графитизации чугуна, что значительно увеличивает количество графитовых шариков и облегчает диффузию углерода из чугуна к ним, тем самым препятствуя образованию белых пятен. При большом количестве добавляемых редкоземельных элементов, помимо кислорода и серы, в расплавленном чугуне образуется избыток растворимых редкоземельных элементов. Конечно, остаточные редкоземельные элементы в этой части чугуна усиливают его склонность к образованию белых пятен.