Utjecaj pet elemenata nodularnog lijeva na livenje

Hemijski sastav nodularnog gvožđa uglavnom uključuje ugljenik, silicijum, mangan, sumpor, fosfor, pet uobičajenih elemenata. Za neke odljevke sa posebnim zahtjevima za organizaciju i performanse, uključujući malu količinu legiranih elemenata. Za razliku od običnog sivog liva, da bi se obezbedila sfetizacija grafita, nodularno gvožđe mora sadržati i tragove zaostalih elemenata globtizacije.
1. Princip odabira ugljika i ugljičnog ekvivalenta: ugljik je osnovni element nodularnog željeza, a visok ugljik pogoduje grafitizaciji. Budući da je utjecaj grafita na mehanička svojstva sveden na najmanji stupanj, sadržaj ugljika u nodularnom gvožđu je generalno visok, između 3,5 i 3,9% i 4,1% između 4,7% i 4,7%. Uzmite gornju granicu za tanak zid, veliki ostatak globiziranih elemenata ili nedovoljnu trudnoću; uzeti donju granicu. Odabir ekvivalenta ugljika u blizini kokristalne tačke može ne samo poboljšati fluidnost gvožđa, već i povećanje nodularnog gvožđa, ali i poboljšati samodopunjavanje i sposobnost skupljanja gvožđa zbog poboljšanja ekspanzije grafitizacije livenog gvožđa tokom skrućivanja. Međutim, visok sadržaj ugljika može uzrokovati plutanje grafita. Stoga se gornja granica ugljičnog ekvivalenta u nodularnom gvožđu zasniva na principu da grafit ne pluta.
2, princip odabira silicija: silicij je jak grafitizirani element. U duktilnom gvožđu, silicijum ne samo da može efikasno smanjiti sklonost bele boje i povećati količinu ferita, već ima i efekat rafiniranja kokristalne grupe i poboljšanja stepena grafitne sfere. Međutim, silicij poboljšava temperaturu prijelaza lomljivosti lijevanog željeza (slika 1) kako bi se smanjila udarna žilavost, tako da sadržaj silicija ne bi trebao biti previsok, posebno kada je sadržaj mangana i fosfora u lijevanom željezu visok, potrebnije je strogo kontrolisati sadržaj silicijuma. Količina konačnog silicijuma u nodularnom gvožđu je generalno 1.4- -3.0%. Nakon odabira ugljičnog ekvivalenta, načelno se usvaja princip poboljšanja visokog ugljika i malog silicija. Donja granica silicijuma je zasnovana na principu nema slobodnog karburizacionog tela.
3. Princip izbora mangana: Pošto je sadržaj sumpora u nodularnom gvožđu veoma nizak, nema potrebe za previše mangana da neutrališe sumpor, uloga mangana u nodularnom gvožđu se uglavnom ogleda u povećanju stabilnosti tela i promociji formiranje (Fe, Mn) 3C. Ovi karbidi su agregirani na granici zrna i imaju veliki uticaj na žilavost nodularnog gvožđa. Mangan će također povećati temperaturu krtog prijelaza feritnog diduktilnog željeza, povećavajući se za 0.1% za 10 do 12 stepeni. Zbog toga je sadržaj mangana u duktilnom gvožđu generalno što je manji to bolji, čak i ako je duktilno gvožđe lako telo, sadržaj mangana ne bi trebalo da prelazi 0.4~0.6%. Samo željezo srednjeg mangana i ferita u svrhu poboljšanja otpornosti na habanje.
4. Princip odabira fosfora: Fosfor je štetan element. Ima veoma nisku rastvorljivost u livenom gvožđu, kada je njegov sadržaj manji od 0.05%, čvrsta je rastvorljiva u matrici, sa malim uticajem na mehanička svojstva. Kada je sadržaj veći od 0.05%, fosfor je lako razlikovati na granici zajedničke kristalne grupe, formirajući binarni, ternarni ili kompozitni kokristal fosfora i smanjujući žilavost liveno gvožde. Fosfor povećava temperaturu krtog prijelaza livenog gvožđa, povećavajući sadržaj fosfora za 4 do 4,5 stepeni. Dakle, što je manji sadržaj fosfora u nodularnom gvožđu, to bolje, generalno bi trebalo da bude manje od 0,08%. Za važnije odljevke sadržaj fosfora bi trebao biti manji od 0,05%.
5, princip odabira sumpora: sumpor je vrsta antiglobalnog elementa, ima jak afinitet s elementima globacije kao što su magnezij, rijetka zemlja, postojanje velikog broja sumpora