อะไรคือผลกระทบของแมกนีเซียมที่ตกค้างสูงและต่ำต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของกราไฟท์ที่มากเกินไปและข้อบกพร่องของการบานของกราไฟท์ในเหล็กดัด

ปริมาณแมกนีเซียมที่ตกค้างในการผลิตเหล็กดัดจำเป็นต้องได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำภายใน "ช่วงหน้าต่างที่เหมาะสมที่สุด" (โดยปกติจะอยู่ที่ประมาณ 0.04% -0.055% ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและกระบวนการ) การเบี่ยงเบนไปจากช่วงนี้ ไม่ว่าจะสูงหรือต่ำเกินไป อาจทำให้สัณฐานวิทยาของกราไฟท์เสื่อมลงได้ แต่ลักษณะที่ปรากฏและกลไกพื้นฐานจะแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง

1、 ผลกระทบของปริมาณแมกนีเซียมตกค้างต่ำคือปริมาณแมกนีเซียมที่เหลือต่ำกว่าค่าวิกฤตขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับการทำให้เป็นทรงกลม (โดยทั่วไปประมาณ 0.03% -0.035%) ซึ่งเป็นสาเหตุโดยตรงและเป็นพื้นฐานที่สุดสำหรับข้อบกพร่องในการออกดอกของกราไฟท์ และผลกระทบต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของกราไฟท์เป็นเรื่องรอง กลไกพื้นฐานของอิทธิพลที่สำคัญต่อการออกดอกของกราไฟท์คือบทบาทหลักขององค์ประกอบแมกนีเซียมคือการดูดซับบนพื้นผิวผลึกของการเจริญเติบโตของกราไฟท์ ยับยั้งธรรมชาติของการเจริญเติบโตแบบชั้น บังคับให้การเจริญเติบโตแบบไอโซโทรปิก และทำให้มีรูปร่างเป็นทรงกลม เมื่อปริมาณแมกนีเซียมที่ตกค้างไม่เพียงพอ ผลการดูดซับและการยับยั้งนี้จะล้มเหลวในระยะหลังของการเจริญเติบโตของกราไฟท์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงปลายของการแข็งตัวของยูเทคติก การก่อตัวของข้อบกพร่อง: กราไฟท์ที่ไม่มีข้อจำกัดจะคืนค่าโหมดการเติบโตอย่างรวดเร็วและไม่เสถียร ส่งผลให้กราไฟท์ทรงกลมที่ขึ้นรูปแล้วแตกและเสียรูป ส่งผลให้เกิดโพรงภายในและแตกออกหรือขอบคล้ายปะการัง ซึ่งเป็น "กราไฟท์ที่ออกดอก" โดยทั่วไป สิ่งนี้บ่งชี้ว่าการทำให้ทรงกลมล้มเหลวโดยพื้นฐานแล้ว ผลกระทบทางอ้อมต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของกราไฟท์: ในพื้นที่ซึ่งแมกนีเซียมที่ตกค้างใกล้จะไม่เพียงพอแต่ไม่ได้ล้มเหลวโดยสิ้นเชิง การลดลงของแกนนิวเคลียสที่มีประสิทธิภาพอาจส่งผลให้ทรงกลมกราไฟท์ที่ตกค้างจำนวนเล็กน้อยมีขนาดใหญ่ขึ้น อย่างไรก็ตาม คุณลักษณะที่โดดเด่นกว่าในกรณีนี้คือลักษณะของกราไฟท์ที่ไม่ใช่ทรงกลมจำนวนมาก (คล้ายหนอน เหมือนดอกไม้) และความหยาบธรรมดาของกราไฟท์ไม่ใช่อาการหลัก ·สาเหตุทั่วไปของแมกนีเซียมที่ตกค้างต่ำคือปริมาณซัลเฟอร์สูงในเหล็กหลอมเหลวดั้งเดิม ซึ่งใช้แมกนีเซียมมากเกินไป การคำนวณปริมาณของสาร spheroidizing ที่เพิ่มเข้ามาไม่เพียงพอหรืออัตราการดูดซึมปฏิกิริยาต่ำ หลังจากการรักษาแบบทรงกลม ระยะเวลาการคงตัวของเหล็กหลอมเหลวนานเกินไป และแมกนีเซียมจะสลายตัวอย่างรุนแรง มีองค์ประกอบที่รบกวนอย่างรุนแรง เช่น ตะกั่วและบิสมัทในเหล็กหลอมเหลว ซึ่งทำให้ผลการเกิดทรงกลมของแมกนีเซียมเป็นกลาง สรุป: แมกนีเซียมที่ตกค้างต่ำทำให้สูญเสียความสามารถในการทำให้เกิดทรงกลมและส่งเสริมการออกดอกของกราไฟท์โดยตรง

2、 ผลกระทบของปริมาณแมกนีเซียมที่ตกค้างมากเกินไปจะสูงกว่าช่วงที่เหมาะสมอย่างมาก (เช่น เกิน 0.06% -0.07%) โดยส่วนใหญ่ไม่ทำให้เกิดการออกดอก แต่ผ่านผลกระทบทางอ้อมหลายชุด กลายเป็นปัจจัยสำคัญในการส่งเสริมเส้นผ่านศูนย์กลางกราไฟท์ที่มากเกินไป (หยาบ) พร้อมด้วยข้อบกพร่องในการหล่อที่ร้ายแรงอื่นๆ กลไกการส่งเสริมทางอ้อมสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางกราไฟท์ที่มีขนาดใหญ่เกินไป (หยาบ) คือการลดผลการฟักตัวและลดแกนนิวเคลียส แมกนีเซียมเป็นองค์ประกอบต่อต้านการเกิดกราฟิไทเซชัน (ไวท์เทนนิ่ง) ที่แข็งแกร่ง แมกนีเซียมที่ตกค้างมากเกินไปจะเพิ่มแนวโน้มความเย็นยิ่งยวดของเหล็กหลอมเหลวอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งทำให้ยากสำหรับแกนที่ต่างกันซึ่งมาจากหัวเชื้อเฟอร์โรซิลิกอนทั่วไปในการทำงานอย่างเสถียร ส่งผลให้ "การตอบสนองของการฟักตัว" ลดลง ผลที่ตามมาโดยตรงคือจำนวนนิวเคลียสทรงกลมของกราไฟท์ลดลง ภายใต้สมมติฐานของปริมาณคาร์บอนรวมคงที่ ยิ่งมีแกนน้อยลงเท่าใด ขนาดของลูกบอลกราไฟท์แต่ละลูกก็จะใหญ่ขึ้นเท่านั้น ทำให้เกิดเป็นลูกบอลกราไฟท์ที่หยาบแต่อาจยังค่อนข้างกลมอยู่ กลไกที่ 2: ทำให้มีการปรับเปลี่ยนกระบวนการที่ไม่เหมาะสม เพื่อรับมือกับแนวโน้มสีขาวที่เกิดจากแมกนีเซียมสูง ผู้ปฏิบัติงานอาจถูกบังคับให้เพิ่มปริมาณคาร์บอนที่เทียบเท่ากัน (โดยเฉพาะปริมาณซิลิกอน) หรือผ่านการบ่มมากเกินไป ภายใต้สภาวะที่เทียบเท่ากับคาร์บอนสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการระบายความร้อนของส่วนที่หนาและขนาดใหญ่ช้า ทำให้เกิดสภาวะที่เอื้ออำนวยต่อการเติบโตของกราไฟท์แบบหยาบ แมกนีเซียม ซึ่งมีผลกระทบสูงต่อรูปร่างของกราไฟท์ อาจทำให้ความกลมของกราไฟท์ทรงกลมลดลง ทำให้ง่ายต่อการผลิตกราไฟท์ที่เกาะกันเป็นก้อนหรือไม่สม่ำเสมอ แต่โดยปกติแล้วจะไม่ก่อให้เกิดการบานสะพรั่งของการระเบิดโดยตรง ความเสี่ยงของการรวมตะกรันเพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากปัญหาร้ายแรงอื่นๆ ในกระบวนการ: แมกนีเซียมส่วนเกินมีแนวโน้มที่จะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและซัลเฟอร์เพื่อสร้างตะกรัน เช่น MgO และ MgS ซึ่งสามารถรีดเข้าไปในการหล่อและก่อให้เกิดข้อบกพร่องการรวมตะกรัน แนวโน้มการหดตัวที่ทวีความรุนแรงมากขึ้น: แมกนีเซียมสูงจะทำให้ช่วงการแข็งตัวของส่วนผสมเช่นของเหลวเหล็กกว้างขึ้น ขัดขวางการเสริมการหดตัว เพิ่มแนวโน้มการหดตัวในระดับจุลภาคอย่างมีนัยสำคัญ และส่งผลร้ายแรงต่อความหนาแน่นของการหล่อ สภาพคล่องลดลงและการหดตัวเพิ่มขึ้น

สรุป: แมกนีเซียมที่ตกค้างมากเกินไปทางอ้อมทำให้กราไฟท์แข็งตัวโดย "ยับยั้งการเกิดนิวเคลียสและลดจำนวนทรงกลม" และทำให้เกิดผลข้างเคียงที่ร้ายแรงหลายอย่าง เช่น การรวมตะกรันและการหดตัว

3、 ผลกระทบของแมกนีเซียมที่ตกค้าง "เหมาะสมแต่ลดลง" เป็นสถานการณ์ทั่วไปที่สุดที่พบในการผลิตจริง ซึ่งนำไปสู่เส้นผ่านศูนย์กลางของกราไฟท์ที่มากเกินไป โดยเผยให้เห็นถึงความสำคัญของการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกใน "ปริมาณแมกนีเซียมที่มีประสิทธิภาพ" จุดเริ่มต้น: เมื่อสิ้นสุดการรักษาทรงกลม แมกนีเซียมที่ตกค้างอยู่ในช่วงที่เหมาะสม ได้รับการดูแลอย่างเต็มที่ และก้อนกราไฟท์มีขนาดเล็ก กลม และอุดมสมบูรณ์ กระบวนการปฏิเสธ: ตั้งแต่การบำบัดเสร็จสิ้นไปจนถึงการแข็งตัวของการหล่อ เหล็กหลอมเหลวจะถูกกักเก็บไว้ ส่งผลให้เกิด "การลดลงเป็นทรงกลม" (การเผาไหม้และการลอยตัวขององค์ประกอบแมกนีเซียม) และ "การฟักไข่ลดลง" (การละลายหรือความล้มเหลวของแกนกลางของนิวเคลียส) ·กลไกการก่อตัวของข้อบกพร่อง: ปริมาณแมกนีเซียมที่เหลือที่มีประสิทธิภาพจะค่อยๆ ลดลง และข้อจำกัดในการเติบโตของกราไฟท์ก็อ่อนลง จำนวนแกนนิวเคลียสที่มีประสิทธิผลลดลงเมื่อเวลาผ่านไป ผลการซ้อนของทั้งสอง: ก่อนที่แมกนีเซียมที่ตกค้างจะถึง "จุดวิกฤติ" ซึ่งเป็นสาเหตุของการออกดอก ลูกกราไฟท์ที่เหลือจะยังคงเติบโตต่อไปภายใต้เงื่อนไขของข้อจำกัดที่ลดลงและแหล่งคาร์บอนที่เพียงพอ ท้ายที่สุดจะเกิดกราไฟท์ที่มีขนาดหยาบแต่ยังคงรูปร่างที่ยอมรับได้ (เช่น เกรด 6 หรือแม้แต่หยาบกว่า) หากการลดลงยังคงดำเนินต่อไป มันจะเลื่อนไปสู่ลักษณะทรงกลมและการออกดอกที่ไม่ดี

วัตถุประสงค์หลักของสรุปแนวทางปฏิบัติขั้นสุดท้ายไม่เพียงแต่เพื่อควบคุมแมกนีเซียมที่ตกค้างตามค่าเป้าหมายเท่านั้น แต่ยังรับประกันประสิทธิภาพและความเสถียรตลอดกระบวนการเททั้งหมดอีกด้วย การป้องกันการออกดอก (สิ่งสำคัญคือต้องป้องกันไม่ให้แมกนีเซียมต่ำ): ลดและทำให้ปริมาณกำมะถันของเหล็กหลอมเหลวดั้งเดิมมีความเสถียรอย่างเคร่งครัด ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการเติมสาร spheroidizing ที่เพียงพอและถูกต้อง ลดเวลาการคงตัวหลังจากการทำให้เป็นทรงกลมให้เหลือน้อยที่สุดเพื่อให้เกิดการเทอย่างรวดเร็ว การป้องกันการแข็งตัว (กุญแจสำคัญในการรักษาสมดุลระหว่างนิวเคลียสที่มีประสิทธิภาพและแมกนีเซียม): การใช้เทคนิคการฟักตัวในระยะท้ายสุดที่มีประสิทธิภาพและต่อต้านริ้วรอย (เช่น การฉีดวัคซีนแบบไหลและการฉีดวัคซีนในเชื้อรา) เพื่อให้แกนนิวเคลียสที่สดใหม่อย่างต่อเนื่องเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการต่อต้านการสลายตัวและปรับแต่งกราไฟท์ การหลีกเลี่ยงการเพิ่มปริมาณแมกนีเซียมที่เหลือแบบสุ่มสี่สุ่มห้าเพื่อประโยชน์ของ "การประกัน" เป็นเส้นทางที่แตกต่างไปสู่การหดตัว การรวมตะกรัน และการทำให้กราไฟท์หยาบ สำหรับส่วนที่หนาและขนาดใหญ่ จำเป็นต้องปรับการออกแบบที่เทียบเท่าคาร์บอนและสภาวะการทำความเย็นให้เหมาะสมอย่างทั่วถึง กล่าวโดยสรุป "การทำให้กำมะถันคงตัว การควบคุมแมกนีเซียม (ปานกลาง) การเทอย่างรวดเร็ว และหลังการฉีดวัคซีนอย่างเข้มข้น" เป็นเกณฑ์กระบวนการสำคัญในการได้รับโครงสร้างเหล็กดัดคุณภาพสูง ในขณะเดียวกันก็หลีกเลี่ยงการออกดอกของกราไฟท์และการหยาบตัว