Nodularizacija je tehnologija za pretvorbo kosmičastega grafita v navadnem litem železu v sferoidni grafit za izboljšanje trdnosti in žilavosti nodularne litine.
Zakaj lahko nodularizacija naredi lito železo močnejše?
Pred nodularizacijo je grafit v litem železu v obliki kosmičev, ki je nepravilno kosmičast in ima "učinek cepljenja", ostri robovi in konice bodo pod stresom izpostavljeni koncentraciji napetosti.
Grafit v kosmičih je kot nešteto drobnih rezil, zataknjenih v železno matrico. Ko pride do napetosti, ta rezila prerežejo matriko in povzročijo takojšen zlom -, zato se navadna litina zlahka razbije, ko pade.
Po nodularizaciji se je grafit spremenil v okroglo sferično obliko z gladko površino, brez ostrih robov in vogalov, lahko enakomerno obremeni napetost brez lokalne koncentracije napetosti, ko je pod stresom.
Sferični grafit je podoben neštetim gladkim drobnim jeklenim kroglicam, enakomerno vdelanim v železno matriko. Ko so obremenjene, te krogle razpršijo udarne sile in blažilne deformacije, ne da bi prerezale matriko. Zato nodularna litina združuje prednosti litega železa - odlično odpornost proti obrabi, enostavno ulivanje in nizke stroške - z visoko trdnostjo in žilavostjo jekla. To je tudi glavni razlog, da lahko "jeklo nadomesti z železom".
Kako je nodularizirana nodularna litina?
01
Predobdelava staljenega železa - Znebite se največjega povzročitelja težav
Žveplo v litem železu bo porabilo sredstvo za sferoidizacijo in preprečilo rast grafita, zaradi česar bo grafit ponovno zrasel v kosmiče.
Prvi korak je torej odstranitev škodljive snovi - žveplo.
Ključna metoda je dodajanje magnezijevega prahu za žveplanje, da se zagotovižveplo Manj ali enako 0,03 %.
02
NODULIZER - Grafit prisili, da zraste v sferično obliko
Narava grafita je, da divje raste v sploščeni in podolgovati smeri, kar je kosmičast grafit v navadnem litem železu;
Nodulizer najprej odstrani povzročitelj težav - žveplo; potem se trdno oprime rastnih "konic" grafita, grafitu blokira pot do divje rasti v eni sami smeri, prisili grafit, da enakomerno raste v vse smeri.
03
Inokulant -, da dobite številne, goste in enakomerne grafitne kroglice
Inokulacijsko zdravljenje se razlikuje od sferoidizirajočega zdravljenja:
- Sferoidizirajoča obdelava - Grafit prisili, da zraste v sferično obliko
- Inokulacija - Inokulant lahko zagotovi, da je staljeno železo povsod napolnjeno z rastnimi "semeni" grafitnih kroglic, pri čemer zagotovi, da so majhne kroglice številne, majhne in enakomerno porazdeljene, tako da na nekaterih mestih ne bo gruče velikih kroglic, drugje pa jih sploh ni.
04
Hitro polivanje - Ne dovolite, da učinek sferoidizacije "poteče"
Tako kot enkrat odprta steklenica gazirane pijače ima učinek sferoidizacije obdobje zbledenja.
Če staljeno železo stoji predolgo, bo učinek sferoidizirajočega sredstva postopoma zbledel in grafit se bo vrnil v svojo naravno obliko kosmičev. Nodularna litina se bo spremenila nazaj v navadno lito železo in vse prejšnje delo bo izgubljeno.
Zato po sferoidizaciji in obdelavi z inokulacijo pustimo staljeno železo stati nekaj deset sekund, da se reakcija v celoti zaključi, odstranimo žlindro na površini in nato vlijemo staljeno železo v livarski kalup v 7-15 minutah.
Nodularizacijski učinek in indikatorji kakovosti
- Nodularnost: Delež sferoidnega grafita Večji ali enak 85 % (višji kot je, boljši je).
- Premer nodula: Manjši ali enak 15 μm (fin in enakomeren).
- Sferičnost: grafitni noduli so blizu popolnemu krogu.
- Preostali magnezij: 0,03%-0,06% (prenizka vodi do slabe nodularizacije, previsoka je nagnjena k poroznosti).
Pomen nodularizacije
- Preskok v zmogljivosti: natezna trdnost doseže 400-900MPa, raztezek 5%-20%, blizu tistemu iz jekla.
- Široka uporaba: Zamenjajte jekleno lito in kovano jeklo in se uporablja v avtomobilskih šasijah, cevovodih, zobnikih, obdelovalnih strojih, vetrni elektrarni in drugih področjih.
Težave s kakovostjo nodularizacije
- Slaba nodularizacija: Grafit je kosmičast ali kosmičast → premalo preostalega magnezija, previsoka vsebnost žvepla, prenizka temperatura.
- Razgradnja nodularizacije: Učinek nodularizacije se zmanjša pred vlivanjem → izgorevanje magnezija, predolg čas zadrževanja.
- Ohlajena struktura: Rob ulitka je trd in krhek → nezadostna cepitev, prekomerna nodulizacija.
Ali je res, da siva litina po nodularizaciji postane nodularna litina?
Sive litine ni mogoče pretvoriti v kvalificirano nodularno lito zgolj z nodularno obdelavo, saj so njihovi inherentni sistemi sestave bistveno drugačni in kvalificirana nodularna litina zahteva strog nadzor sestave pred-taljenjem ter ustrezne postopke nodulizacije in inokulacije, namesto preproste obdelave sive litine.
