De rol van legeringselementen in grijs gietijzer

1. Mangaan en zwavel
Generally speaking, sulfur is a harmful element. But for gray cast iron, a small amount of sulfur plays a very important role in the refinement of graphite core and cocrystal groups. Therefore, the sulfur content in gray cast iron should not be less than 0.06%, and it is best to keep between 0.06% and 0.08%. If the sulfur content is too high (>0.18 procent ), zullen er allerlei schadelijke effecten optreden die de kwaliteit van het gieten aantasten.
Zwavel is een element met sterke chemische activiteit. Wanneer het mangaangehalte in gietijzer erg laag is, produceren zwavel en ijzer de verbinding FeS (smeltpunt 1193 graden) en vormen ook laagsmeltende cokristallen met ijzer en koolstof (koolstof 0.17 procent, zwavel 31,7 procent, de rest is ijzer, smeltpunt 975 graden).
FeS Kan volledig worden opgelost in de ijzeroplossing. Wanneer ijzerstolling, zwavel of FeS in austeniet en carbonisatie vaste oplossing zeer klein is, geleidelijk verrijkt in de resterende vloeibare fase en uiteindelijk neergeslagen in de vorm van sulfide, wanneer het zwavelgehalte in gietijzer 0.02 procent is, kan onafhankelijk sulfide verschijnen.
In grijs gietijzer is de affiniteit van zwavel en mangaan veel groter dan die van ijzer, en de vorming van MnS is overheersend in de reactie die wordt beschreven in de volgende vergelijking.
Mn plus FeS MnS plus Fe
Het smeltpunt van MnS is 1620 graden. In grijs gietijzer is MnS een kleine en onschadelijke blauwgrijze insluiting, die verspreid is in de metalen matrix, en helpt de verwerkingsprestaties van gietijzer te verbeteren en de levensduur van het gereedschap te verbeteren.
In grijs gietijzer kunnen MnS en FeS onderling oplossen, dus de hoeveelheid mangaan en zwavel in samengesteld sulfide (MnFe) S is variabel. Zwavel en zuurstof kunnen ook onderling oplosbaar zijn, dus in grijs gietijzer is de sulfidesituatie erg complex, de resulterende verbindingen kunnen worden weergegeven door FexMnySvOw, waarbij de waarden van x, y, v en W zullen veranderen door de specifieke omstandigheden van gietijzer.
In de afgelopen jaren heeft de studie door kwantitatieve metallografische analyse aangetoond dat er ongeveer 43 miljoen insluitsels van MnS- en (MnFe) S-insluitsels zijn in 1 cm3 asgietijzer, en de grootte van insluitsels is 2 ~ 23 micro. De totale hoeveelheid insluitsels is minder dan 0,01 procent van het gewicht van het gietijzer.
Wanneer zwavel bestaat in FeS of ternair co-kristal, belemmert de segregatie in de vloeibare fase op het grensvlak van het co-kristalblok tijdens het stollen, de groei van de co-kristalgroep en verhoogt het de onderkoeling van de co-kristal stolling, waardoor de neiging tot witte mond van gietijzer toeneemt. Na stollen zal het FeS of ternaire cocrystal aan de grens van de cocrystal-groep de mechanische eigenschappen van gietijzer laag maken en de brosheid groot. Dit is het schadelijke effect van zwavel.
Als voldoende hoeveelheden mangaan aan het gietijzer worden toegevoegd om de FeS-productie te remmen en fijne en gedispergeerde sulfide-insluitsels te vormen, zal zwavel een positieve en gunstige rol spelen bij de nucleatie en groei van grafiet. RESULTATEN Gietijzer klein kristal klein, grafiet is type A, er zal geen witte mond zijn. Om de vorm van de grafietplaat bevredigend te maken, moet het minimumgehalte aan zwavel in het grijze gietijzer 0,06 procent zijn. Het zwavelgehalte is lager dan deze waarde, en de verdeling van grafietplaat in gietijzer is slecht, en het is gemakkelijk om een ​​witte mond te produceren.
De belangrijkste rol van mangaan in grijs gietijzer is het in bedwang houden van zwavel en het remmen van de vorming van FeS. Omdat de verhouding van het atoomgewicht van mangaan tot zwavel 1,71 is. De MnS-equivalentverhouding van mangaan en zwavel gevormd in gietijzer is 1,71. Mangn hoger dan evenwicht, genoemd