دانش

روش هایی که در آن عوامل کروی سازی هسته های کروی سازی را تشکیل می دهند، عمدتاً شامل نکات زیر است:

هسته تشکیل واکنش شیمیایی: در طی ذوب آهن مذاب و فرآوری های بعدی، منیزیم، خاک کمیاب و سایر عناصر موجود در عامل کروی، تحت واکنش های شیمیایی با گوگرد، اکسیژن و سایر عناصر موجود در آهن مذاب قرار می گیرند و سولفید و اکسید تولید می کنند. این ترکیبات مانند MgS، MgO، RE2O3 و غیره در ابتدا اندازه کوچکی دارند و به عنوان بستری برای هسته‌زایی گرافیت، یعنی هسته کروی شدن عمل می‌کنند.

رشد هسته: با طولانی شدن زمان نگهداری آهن مذاب، به ویژه در فرآیند ریختن و پر شدن، این ترکیبات با یکدیگر برخورد کرده و در نتیجه تجمع یافته و بزرگتر می شوند. اگرچه این ممکن است منجر به درشت شدن ذرات شود، اما در شرایط مناسب، این ترکیبات درشت شده همچنان می توانند به عنوان هسته های کروی سازی موثر عمل کنند.

تقویت هسته گرافیت: مایه تلقیح هسته های کروی سازی پایدار را تشکیل می دهد و مکان هایی را برای تجمع اتم های کربن فراهم می کند. در طول سرد شدن و انجماد آهن مذاب، اتم‌های کربن در اطراف این هسته‌ها جمع می‌شوند و گرافیت کروی شکل می‌دهند. در مقایسه با گرافیت پولکی، این ذرات گرافیت کروی تمایل کمتری به شکستن ماتریکس دارند و در نتیجه عملکرد چدن را افزایش می‌دهند.

لازم به ذکر است که تشکیل هسته های کروی یک فرآیند فیزیکوشیمیایی پیچیده است که شامل واکنش های شیمیایی، تجمع فیزیکی و تغییرات در شرایط آهن مذاب است.

I. واکنش شیمیایی برای تشکیل هسته های اولیه

واکنش منیزیم با گوگرد و اکسیژن:

منیزیم موجود در ماده تلقیح شده با گوگرد و اکسیژن موجود در آهن مذاب واکنش شیمیایی می دهد و سولفید منیزیم (MgS) و اکسید منیزیم (MgO) را تشکیل می دهد. این ترکیبات در ابتدا اندازه کوچکی دارند و به عنوان بستری برای هسته‌زایی گرافیت، یعنی هسته‌های کروی شدن اولیه عمل می‌کنند.

نقش عناصر خاکی کمیاب:

عناصر خاکی کمیاب (مانند سریم، لانتانیم و غیره) نیز با گوگرد و اکسیژن موجود در آهن مذاب ترکیب می شوند و سولفیدهای خاکی کمیاب و اکسیدهای خاکی کمیاب را تشکیل می دهند. این ترکیبات همچنین پتانسیل این را دارند که به عنوان هسته برای تشکیل گرافیت عمل کنند.

II. تجمع فیزیکی و رشد هسته

برخورد و تجمع ذرات:

با افزایش زمان نگهداری آهن مذاب، به ویژه در طی فرآیند ریختن و پر شدن، ذرات هسته کروی اولیه در آهن مذاب با یکدیگر برخورد می کنند و منجر به تجمع و بزرگ شدن می شوند. این فرآیند از اصول فیزیکی و شیمیایی خاصی پیروی می کند، مانند درشت شدن ذرات مطابق با معادله واگنر.

نوسانات دما و غلظت:

در طی عملیات تلقیح، بسیاری از ریزمنطقه‌های پراکنده Sii بالا و میکروگروه‌های اتم C فوق‌اشباع در مذاب تشکیل می‌شوند. علاوه بر این، بسیاری از نوسانات دما نیز رخ می دهد. ناهمگنی در ترکیب و دما (همچنین به عنوان نوسانات غلظت و نوسانات دما شناخته می شود) تأثیر مثبتی بر روی هسته گرافیت دارد. با این حال، با افزایش زمان حالت مایع، پدیده نوسان غلظت به تدریج ناپدید می شود و نوسان دما نیز به مرور زمان کاهش می یابد که بر تعداد و اندازه هسته های کروی سازی جدید تأثیر می گذارد.

III. تأثیر شرایط آهن مذاب بر رشد هسته

دمای آهن مذاب:

دمای آهن مذاب عامل مهمی است که بر رشد هسته‌های کروی شدن تأثیر می‌گذارد. دمای مناسب برای پیشرفت واکنش های شیمیایی و تجمع و رشد ذرات مساعد است.

ترکیب شیمیایی:

ترکیب شیمیایی آهن مذاب، به ویژه محتوای عناصری مانند گوگرد و اکسیژن، مستقیماً بر اثر کروی شدن عامل کروی‌کننده تأثیر می‌گذارد. آهن مذاب با گوگرد کم و محتوای اکسیژن کم برای تشکیل هسته های کروی بیشتر مساعد است و باعث رشد این هسته ها می شود.

روند درمان:

فرآیند درمان کروی سازی نیز تاثیر بسزایی در شکل گیری و رشد هسته های کروی دار دارد. یک فرآیند درمان معقول می تواند تضمین کند که عامل کروی به طور کامل عمل می کند و هسته های کروی کننده پایدار و توزیع شده یکنواخت را تشکیل می دهد.

IV. نتیجه

فرآیندی که توسط آن تلقیح‌ها باعث رشد هسته‌های کروی‌سازی می‌شوند، فرآیندی پیچیده است که شامل واکنش‌های شیمیایی، تجمع فیزیکی و تغییرات در شرایط آهن مذاب است. از طریق استفاده از یک فرمول تلقیح معقول و فرآیند درمان، تشکیل و رشد هسته های کروی را می توان به طور موثر کنترل کرد و در نتیجه آهن شکل پذیر با کیفیت بالا به دست آورد.

لازم به ذکر است که تحلیل فوق بر اساس اصول رفتاری کلی ماده تلقیح کننده در آهن مذاب است. فرآیند خاص ممکن است به دلیل تفاوت در نوع تلقیح، شرایط آهن مذاب و فرآیند تصفیه متفاوت باشد. در کاربردهای عملی، تنظیمات و بهینه سازی ها باید با توجه به شرایط خاص انجام شود.the

قدرتبیش از 18 سال تجربه در زمینه ریخته گری چدن داکتیل دارد.اگر سوال و تقاضای توسعه محصولات یا بهبود زنجیره تامین خود دارید، لطفا با ما تماس بگیریدinfo@castings-forging.com