Rollen af ​​legeringselementer i gråt støbejern

1. Mangan og svovl
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 ), vil alle former for skadelige virkninger dukke op og skade kvaliteten af ​​støbningen.
Svovl er et grundstof med stærk kemisk aktivitet. Når manganindholdet i støbejern er meget lavt, producerer svovl og jern sammensat FeS (smeltepunkt 1193 grader) og danner også lavtsmeltende cokrystaller med jern og kulstof (kulstof 0,17 procent, svovl 31,7 procent, resten er jern, smeltepunkt 975 grader).
FeS Kan opløses fuldstændigt i jernopløsningen. Når jernstørkning, svovl eller FeS i austenit og karboniseringsfast opløsning er meget lille, gradvist beriget i den resterende flydende fase og til sidst udfældet i form af sulfid, når svovlindholdet i støbejern er 0.02 procent, kan der opstå uafhængigt sulfid.
I gråt støbejern er affiniteten af ​​svovl og mangan meget større end for jern, og dannelsen af ​​MnS er fremherskende i reaktionen beskrevet i den følgende ligning.
Mn plus FeS MnS plus Fe
Smeltepunktet for MnS er 1620 grader. I gråt støbejern er MnS en lille og harmløs blågrå indeslutning, som er spredt fordelt i metalmatricen, og hjælper med at forbedre forarbejdningsydelsen af ​​støbejern og forbedre værktøjets levetid.
I gråt støbejern kan MnS og FeS opløses i hinanden, så mængden af ​​mangan og svovl i sammensat sulfid (MnFe) S er variabel. Svovl og oxygen kan også være gensidigt opløselige, så i gråt støbejern er sulfidsituationen meget kompleks, de resulterende forbindelser kan repræsenteres af FexMnySvOw, hvor værdierne af x, y, v og W vil ændre sig ved de specifikke forhold for støbejern.
I de seneste år har undersøgelsen ved kvantitativ metallografisk analyse vist, at der er omkring 43 millioner indeslutninger af MnS og (MnFe) S indeslutninger i 1cm3 askestøbejern, og størrelsen af ​​indeslutninger er 2~23 mikro. Den samlede mængde af indeslutninger er mindre end 0,01 procent af vægten af ​​støbejernet.
Når svovl findes i FeS eller ternær co-krystal, adskiller det sig i væskefasen ved grænsefladen af ​​cocrystal blokken i processen med størkning, hindrer væksten af ​​co-krystal gruppen, og øger underafkøling af co-krystal størkning, hvilket øger den hvide mund tendens af støbejern. Efter størkning vil FeS eller ternære cokrystal ved grænsen af ​​cokrystalgruppen gøre støbejerns mekaniske egenskaber lave og skørheden stor. Dette er den skadelige virkning af svovl.
Hvis der tilsættes tilstrækkelige mængder mangan til støbejernet til at hæmme FeS-produktion og danne fin og dispergeret sulfidinklusion, vil svovl spille en positiv og gavnlig rolle i kernedannelsen og væksten af ​​grafit. RESULTATER Støbejern lille krystal lille, grafit er type A, der vil ikke være nogen hvid mund. For at gøre grafitpladens form tilfredsstillende, skal minimumsindholdet af svovl i det grå støbejern være 0,06 procent. Svovlindholdet er lavere end denne værdi, og fordelingen af ​​grafitplade i støbejern er dårlig, og det er let at producere hvid mund.
Mangans hovedrolle i gråt støbejern er at begrænse svovl og hæmme FeS-dannelse. Fordi forholdet mellem atomvægten af ​​mangan og svovl er 1,71. MnS-ækvivalentforholdet mellem mangan og svovl dannet i støbejern er 1,71. Mangn højere end ligevægt, kaldet