Der Graphitisierungsprozess von Gusseisen und die Einflussfaktoren auf die Graphitisierung von Gusseisen

 1. Graphitisierungsprozess von Gusseisen

    Der Entstehungsprozess von Graphit in Gusseisen wird als Graphitisierungsprozess bezeichnet. Der grundlegende Prozess des Gefüges von Gusseisen ist der Entstehungsprozess von Graphit in Gusseisen. Daher ist es sehr wichtig, die Bedingungen und Einflussfaktoren des Graphitierungsprozesses zu verstehen, um das Gefüge und die Eigenschaften von Gusseisenwerkstoffen zu beherrschen.

    Nach dem Dual-State-Diagramm der Fe-C-Legierung kann der Graphitisierungsprozess von Gusseisen in drei Phasen unterteilt werden:

    Die erste Stufe ist die Phase der untereutektischen Kristallisation in flüssiger Phase. Einschließlich der direkten Kristallisation von Primärgraphit aus der flüssigen Phase übereutektischer Komponenten und der flüssigen Phase eutektischer Komponenten zur Kristallisation von Austenit plus Graphit, Graphit, der durch Zersetzung von primärem Zementit und eutektischem Zementit während des Hochtemperaturglühens gebildet wird.

    Die Zwischenstufe ist die Stufe zwischen eutektischer Umwandlung und untereutektoider Umwandlung. Einschließlich der direkten Ausscheidung von Sekundärgraphit aus Austenit und dem durch die Zersetzung von Sekundärzementit gebildeten Graphit in diesem Temperaturbereich.

    Die dritte Stufe, dh die Transformationsphase des Gesamtrabatts. Einschließlich des eutektoiden Graphits, das während der gemeinsamen Faltungstransformation gebildet wird, und des Graphits, das durch die Zersetzung des eutektoiden Zementits während des Glühens gebildet wird.

2. Faktoren, die die Graphitisierung von Gusseisen beeinflussen

    Das Gefüge von Gusseisen hängt vom Grad der Graphitisierung ab. Um die erforderliche Struktur zu erhalten, ist es wichtig, den Grad der Graphitisierung zu kontrollieren. Die Praxis hat bewiesen, dass viele Faktoren wie die chemische Zusammensetzung von Gusseisen, die Abkühlgeschwindigkeit von Gusseisenkristallen, die Überhitzung und das Stehenlassen von geschmolzenem Eisen usw. alle die Graphitisierung und das Gefüge von Gusseisen beeinflussen.

1. Der Einfluss der chemischen Zusammensetzung

    Unter den üblichen C, Si, Mn, P und S in Gusseisen sind C und Si Elemente, die die Graphitisierung stark fördern, und S ist ein Element, das die Graphitisierung stark behindert. Tatsächlich ist der Einfluss jedes Elements auf die Graphitisierungsfähigkeit von Gusseisen äußerst kompliziert. Sein Einfluss hängt vom Inhalt jedes Elements selbst ab und davon, ob es mit anderen Elementen wie Ti, Zr, B, Ce, Mg usw. Ce < 0.01%, T < 0.08%) zeigen sie die Wirkung der Förderung der Graphitisierung.

2. Die Wirkung der Kühlrate

    Im Allgemeinen ist die Abkühlgeschwindigkeit von Gussstücken umso langsamer, je günstiger es für die Kristallisation und Umwandlung gemäß dem Zustandsdiagramm des stabilen Fe-G-Systems und die vollständige Graphitisierung ist; im Gegenteil, es ist günstig für die Kristallisation und Umwandlung gemäß dem Zustandsdiagramm des metastabilen Fe-Fe3C-Systems. Endlich weißes Eisen erhalten. Da insbesondere bei der Graphitisierung im eutektoiden Stadium die Temperatur niedrig ist, die Abkühlgeschwindigkeit zunimmt und die Diffusion von Atomen schwierig ist, ist es im Allgemeinen schwierig, die Graphitisierung im eutektoiden Stadium vollständig voranzutreiben.

    Die Abkühlgeschwindigkeit von Gusseisen ist ein umfassender Faktor, der mit der Gießtemperatur, der Wärmeleitfähigkeit des Formstoffs und der Wandstärke des Gussteils zusammenhängt. Und normalerweise haben diese Faktoren im Grunde die gleichen Auswirkungen auf die beiden Phasen.

    Eine Erhöhung der Gießtemperatur kann die Abkühlgeschwindigkeit des Gussstücks verzögern, was sowohl die erste Graphitisierungsstufe als auch die zweite Graphitisierungsstufe fördert. Daher kann eine Erhöhung der Gießtemperatur Graphit bis zu einem gewissen Grad pulverisieren und kann auch die eutektoide Umwandlung erhöhen.

3. Die Wirkung von Überhitzung und Hochtemperaturbeständigkeit von Gusseisen

    Innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs führt eine Erhöhung der Überhitzungstemperatur der Eisenschmelze und eine Verlängerung der Hochtemperatur-Standzeit zu einer Verfeinerung der graphitbasierten Struktur im Gusseisen und erhöht die Festigkeit des Gusseisens. Wenn die Überhitzung weiter erhöht wird, nimmt die Keimbildungsfähigkeit des Gusseisens ab und die Graphitmorphologie wird verschlechtert, und sogar freier Zementit tritt auf, was die Festigkeit verringert, so dass eine "kritische Temperatur" vorliegt. Die kritische Temperatur hängt hauptsächlich von der chemischen Zusammensetzung der Eisenschmelze und der Abkühlgeschwindigkeit des Gussstücks ab. Es wird allgemein angenommen, dass die kritische Temperatur von gewöhnlichem Grauguss etwa 1500-1550 beträgt, daher wird immer gehofft, dass die Abstichtemperatur des Eisens höher ist.

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