1. El carbono es el componente básico de las máquinas herramienta.piezas fundidas. No es sólo la base principal para distinguir acero o hierro. Un contenido de carbono superior al 1,7% es hierro y menos del 1,7% se llama acero. Además, en el proceso de fundición, el carbono afecta las propiedades mecánicas de las piezas fundidas. En la fundición, el carbono apropiado promueve la grafitización y reduce la tendencia del hierro fundido blanco, es decir, reduce la cementita, la perlita y el fósforo eutéctico ternario, aumenta la ferrita, reduciendo así la dureza y mejorando el rendimiento del procesamiento; el carbono promueve la mejora de la tasa de absorción de magnesio; mejora la esferoidización para lograr el efecto esperado; el carbono puede mejorar la fluidez y aumentar la expansión del volumen durante la solidificación; El carbono mejora la absorción de vibraciones, la reducción de la fricción y la conductividad térmica. Sin embargo, un contenido de carbono demasiado alto hace que el grafito flote y deteriore las propiedades mecánicas, y un contenido de carbono demasiado bajo es propenso a sufrir contracción y defectos de contracción. Por lo tanto, para piezas fundidas con diferentes requisitos de calidad, una selección razonable del contenido de carbono es generalmente una forma de mejorar la calidad de las piezas fundidas. Por ejemplo, el contenido de carbono del hierro gris es principalmente del 2,6% al 3,6%, y el del hierro dúctil es del 3,5% al 3,9%. El carbono no tiene ningún efecto obvio sobre las propiedades mecánicas del hierro dúctil con contenido medio de manganeso. Generalmente, cuando el contenido de carbono es superior al 3,9%, es fácil que se produzca la flotación del grafito, lo que afecta la calidad del hierro fundido. Cuando el contenido de carbono es inferior al 3,0%, no favorece la grafitización. Por lo tanto, generalmente es apropiado controlar el contenido de carbono entre 3,0% y 3,8%.
En segundo lugar, el silicio es un elemento beneficioso en piezas fundidas de gran tamaño. Al igual que el carbono, puede promover la grafitización. El efecto del silicio añadido en forma de inoculante es más evidente. Para piezas fundidas molidas con bolas, aumentar el contenido de silicio tiene un doble efecto. Por un lado, reduce los eutécticos de cementita, perlita y fósforo ternario, aumenta la ferrita, reduciendo así la resistencia y dureza y mejorando la plasticidad de las piezas fundidas; por otro lado, la solución sólida de silicio fortalece la ferrita, aumenta el límite elástico y la dureza; el silicio mejora la fluidez de la fundición y aumenta la expansión del volumen durante la solidificación; El silicio puede mejorar la resistencia al calor y la resistencia a la corrosión. Aumentar la cantidad de silicio, especialmente la cantidad de silicio inoculado, puede controlar significativamente la cantidad de carburos. Por lo tanto, el silicio es un elemento poderoso que inhibe la tendencia del hierro fundido blanco en el hierro dúctil de manganeso medio. El silicio dentro de un cierto rango favorece la mejora de la resistencia y la tenacidad, pero reduce la resistencia al desgaste. Por tanto, se debe tomar una cantidad adecuada. Generalmente, el contenido de silicio de las piezas fundidas grises es del 1,2% al 3,0% y el contenido de silicio de las piezas fundidas dúctiles es del 2,0% al 3,0%.
3. El manganeso es uno de los elementos importantes de las piezas fundidas. Una cantidad adecuada de manganeso ayuda a generar estructura de textura, aumentar la firmeza, la resistencia y la resistencia al desgaste. El manganeso, al igual que el azufre, es un compuesto estable y un elemento que dificulta la grafitización. Cuando coexiste con el azufre, el manganeso tiene una mayor afinidad con el azufre y se combinará en compuestos como el MnS. A la temperatura adecuada, no sólo no obstaculiza la grafitización, sino que también neutraliza el azufre y desempeña un papel en la desulfuración. Cuando el manganeso alcanza una cierta cantidad, puede hacer que la fundición tenga las ventajas de alta resistencia, alta dureza, alta densidad y resistencia al desgaste. En este momento, la cantidad de silicio también aumenta correspondientemente. El manganeso es fácil de segregar en el límite del grupo eutéctico y es fácil generar carburos en estado fundido. Aumentar la cantidad de manganeso deteriorará las propiedades mecánicas. Por lo tanto, el contenido de manganeso debería ser generalmente bajo. Sin embargo, el manganeso puede estabilizar la austenita y promover la formación de una matriz de austenita, que puede convertirse en hierro dúctil débilmente magnético con buena resistencia al desgaste. El manganeso se disuelve en austenita y forma una solución sólida sustitutiva con hierro. Además, dado que el manganeso tiene una mayor afinidad por el carbono que el hierro, organiza el carbono para que se difunda y precipite de la solución sólida, lo que desempeña un papel en la estabilización y expansión de la zona de austenita.
4. El fósforo es un elemento nocivo y se trata como una impureza. El fósforo a menudo afecta las propiedades mecánicas de las piezas fundidas, especialmente reduce la tenacidad y la densidad, y es la principal causa del agrietamiento de las piezas fundidas. Porque el fósforo tiene una solubilidad muy baja en las piezas fundidas. Si P<0,05%, se disuelve en hierro y no tiene ningún efecto adverso evidente sobre las propiedades mecánicas de las piezas fundidas dúctiles. El fósforo es un elemento que se segrega fácilmente en el hierro fundido. Cuando el contenido de fósforo en la pieza fundida alcanza el 0,05%, se puede formar fósforo eutéctico. Para la mayoría de las piezas fundidas, el fósforo eutéctico aumentará la fragilidad de la pieza y deteriorará seriamente las propiedades mecánicas. Por ejemplo: en el hierro dúctil, el contenido de fósforo aumenta de 0,04%-0,05% a 0,2%, la resistencia a la tracción disminuye de 800Mpa-850Mpa a 650Mpa-700Mpa y el alargamiento disminuye de 3,5%-4% a 1,5%-2,0%. Por tanto, el contenido de fósforo debe limitarse a menos del 0,04%. Sin embargo, el fósforo puede aumentar la dureza y mejorar la resistencia al desgaste. En algunas fundiciones resistentes al desgaste, se agrega fósforo para aprovechar la resistencia al desgaste del fósforo eutéctico.
Cinco. El azufre es también una impureza y un elemento nocivo. En la fundición, el azufre tiene una fuerte afinidad con otros elementos como Mn y Mg, produce carburos estables, dificulta la grafitización, consume elementos esferoidizantes en el hierro fundido y forma residuos como MgS y MnS. Debido al consumo de azufre, el contenido residual eficaz de elementos esferoidizantes es demasiado bajo, lo que reduce la esferoidización y favorece la formación de defectos tales como inclusiones de escoria y poros subcutáneos. El azufre reduce la tasa de esferoidización, acelera la disminución de la esferoidización y forma inclusiones de escoria, lo que hace que las propiedades mecánicas disminuyan o se vuelvan inestables. Se debe eliminar el elemento azufre y el contenido debe ser bajo. En el hierro gris ordinario, el contenido de azufre es generalmente del 0,02% al 0,15%, y en el hierro dúctil, S≤0,02%, a veces dependiendo de la situación. Se puede observar que el hierro fundido es en realidad un proceso químico muy complejo basado en elementos como carbono, silicio, manganeso, azufre y fósforo. Entre ellos, el carbono y el silicio son los componentes básicos y el contenido de manganeso es generalmente bajo y tiene poco efecto. El azufre y el fósforo a menudo se consideran impurezas, por lo que a menudo se restringen. Cada uno de estos elementos tiene una determinada influencia y efecto sobre la calidad, solidificación, cristalización, organización y rendimiento del hierro fundido. Esto requiere que el lanzador combine razonablemente los cinco elementos durante el proceso de fundición, lo cual es una forma de mejorar la calidad de la densidad.piezas fundidas.
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