El proceso de grafitización del hierro fundido y los factores que afectan la grafitización del hierro fundido.

 1. Proceso de grafitización de hierro fundido

    El proceso de formación de grafito en hierro fundido se llama proceso de grafitización. El proceso básico de la estructura del hierro fundido es el proceso de formación de grafito en hierro fundido. Por lo tanto, es muy importante comprender las condiciones y los factores que influyen en el proceso de grafitización para dominar la estructura y las propiedades de los materiales de hierro fundido.

    Según el diagrama de estado dual de la aleación Fe-C, el proceso de grafitización del hierro fundido se puede dividir en tres etapas:

    La primera etapa es la etapa de cristalización hipoeutéctica en fase líquida. Incluyendo la cristalización directa de grafito primario de la fase líquida de componentes hipereutécticos y la fase líquida de componentes eutécticos para cristalizar austenita más grafito, grafito formado por la descomposición de la cementita primaria y la cementita eutéctica durante el recocido a alta temperatura.

    La etapa intermedia es la etapa entre la transformación eutéctica y la transformación hipoeutectoide. Incluyendo la precipitación directa de grafito secundario de austenita y el grafito formado por la descomposición de cementita secundaria en este rango de temperatura.

    La tercera etapa, es decir, la fase de transformación del descuento total. Incluyendo el grafito eutectoide formado durante la transformación de plegamiento y el grafito formado por la descomposición de la cementita eutectoide durante el recocido.

2. Factores que afectan la grafitización del hierro fundido

    La estructura del hierro fundido depende del grado de grafitización. Para obtener la estructura requerida, la clave es controlar el grado de grafitización. La práctica ha demostrado que muchos factores, como la composición química del hierro fundido, la velocidad de enfriamiento de los cristales de hierro fundido, el sobrecalentamiento y el reposo del hierro fundido, etc., afectan la grafitización y la microestructura del hierro fundido.

1. La influencia de la composición química

    Entre los C, Si, Mn, P y S comunes en el hierro fundido, C y Si son elementos que promueven fuertemente la grafitización, y S es un elemento que dificulta fuertemente la grafitización. De hecho, la influencia de cada elemento en la capacidad de grafitización del hierro fundido es extremadamente complicada. Su influencia está relacionada con el contenido de cada elemento en sí y si interactúa con otros elementos, como Ti, Zr, B, Ce, Mg, etc., todos dificultan la grafitización, pero si su contenido es extremadamente bajo (como B, Ce <0.01%, T <0.08%), muestran el efecto de promover la grafitización.

2. El efecto de la velocidad de enfriamiento.

    En términos generales, la velocidad de enfriamiento de las piezas fundidas tiende a ser más lenta, cuanto más favorable es para la cristalización y transformación de acuerdo con el diagrama de estado del sistema estable Fe-G y la grafitización completa; por el contrario, es favorable para la cristalización y transformación según el diagrama de estados del sistema metaestable Fe-Fe3C. Finalmente se obtiene el hierro blanco. Especialmente en la grafitización en la etapa eutectoide, dado que la temperatura es baja, la velocidad de enfriamiento aumenta y la difusión de átomos es difícil, generalmente es difícil progresar completamente la grafitización en la etapa eutectoide.

    La velocidad de enfriamiento del hierro fundido es un factor integral, que está relacionado con la temperatura de vertido, la conductividad térmica del material de moldeo y el grosor de la pared de la pieza fundida. Y por lo general, estos factores tienen básicamente el mismo impacto en las dos etapas.

    El aumento de la temperatura de vertido puede retrasar la velocidad de enfriamiento de la fundición, lo que promueve tanto la primera etapa de grafitización como la segunda etapa de grafitización. Por lo tanto, el aumento de la temperatura de vertido puede pulverizar el grafito hasta cierto punto y también puede aumentar la transformación eutectoide.

3. El efecto del sobrecalentamiento y el reposo a alta temperatura del hierro fundido

    Dentro de un cierto rango de temperatura, aumentar la temperatura de sobrecalentamiento del hierro fundido y extender el tiempo de reposo a alta temperatura dará como resultado el refinamiento de la estructura a base de grafito en el hierro fundido y aumentará la resistencia del hierro fundido. Si el sobrecalentamiento aumenta aún más, la capacidad de nucleación del hierro fundido disminuirá y la morfología del grafito se deteriorará, e incluso aparecerá cementita libre, lo que disminuirá la resistencia, por lo que hay una "temperatura crítica". La temperatura crítica depende principalmente de la composición química del hierro fundido y de la velocidad de enfriamiento de la pieza fundida. En general, se cree que la temperatura crítica del hierro fundido gris ordinario es de aproximadamente 1500-1550 ℃, por lo que siempre se espera que la temperatura de extracción del hierro sea más alta.

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