कच्चा लोहा की ग्राफिटाइजेशन प्रक्रिया और कच्चा लोहा के ग्राफिटाइजेशन को प्रभावित करने वाले कारक
1. कच्चा लोहा की रेखांकन प्रक्रिया
कच्चा लोहा में ग्रेफाइट बनने की प्रक्रिया को ग्रेफाइटाइजेशन प्रक्रिया कहा जाता है। कच्चा लोहा की संरचना की मूल प्रक्रिया कच्चा लोहा में ग्रेफाइट के निर्माण की प्रक्रिया है। इसलिए, कच्चा लोहा सामग्री की संरचना और गुणों में महारत हासिल करने के लिए ग्राफिटाइजेशन प्रक्रिया की स्थितियों और प्रभावित करने वाले कारकों को समझना बहुत महत्वपूर्ण है।
Fe-C मिश्र धातु के दोहरे राज्य आरेख के अनुसार, कच्चा लोहा की रेखांकन प्रक्रिया को तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता है:
पहला चरण तरल चरण हाइपोयूटेक्टिक क्रिस्टलीकरण चरण है। उच्च तापमान एनीलिंग के दौरान प्राथमिक सीमेंटाइट और यूक्टेक्टिक सीमेंटाइट को विघटित करके ऑस्टेनाइट प्लस ग्रेफाइट, ग्रेफाइट को क्रिस्टलीकृत करने के लिए हाइपरयूटेक्टिक घटकों के तरल चरण से प्राथमिक ग्रेफाइट के प्रत्यक्ष क्रिस्टलीकरण और यूटेक्टिक घटकों के तरल चरण को शामिल करना।
मध्यवर्ती चरण गलनक्रांतिक परिवर्तन और हाइपोयूटेक्टॉइड परिवर्तन के बीच का चरण है। इस तापमान सीमा में द्वितीयक सीमेंटाइट के अपघटन द्वारा गठित ऑस्टेनाइट और ग्रेफाइट से द्वितीयक ग्रेफाइट की प्रत्यक्ष वर्षा शामिल है।
तीसरा चरण, यानी कुल छूट का परिवर्तन चरण। सह-तह परिवर्तन के दौरान गठित यूटेक्टॉइड ग्रेफाइट और एनीलिंग के दौरान यूटेक्टॉइड सीमेंटाइट के अपघटन द्वारा गठित ग्रेफाइट शामिल हैं।
2. कच्चा लोहा के रेखांकन को प्रभावित करने वाले कारक
कच्चा लोहा की संरचना रेखांकन की डिग्री पर निर्भर करती है। आवश्यक संरचना प्राप्त करने के लिए, ग्राफिटाइजेशन की डिग्री को नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है। अभ्यास ने साबित कर दिया है कि कई कारक जैसे कच्चा लोहा की रासायनिक संरचना, कच्चा लोहा क्रिस्टल की शीतलन दर, पिघले हुए लोहे के गर्म होने और खड़े होने आदि, सभी ग्रेफाइटाइजेशन और कच्चा लोहा की सूक्ष्म संरचना को प्रभावित करते हैं।
1. रासायनिक संरचना का प्रभाव
कास्ट आयरन में सामान्य सी, सी, एमएन, पी, और एस में, सी और सी ऐसे तत्व हैं जो दृढ़ता से रेखांकन को बढ़ावा देते हैं, और एस एक ऐसा तत्व है जो दृढ़ता से रेखांकन में बाधा डालता है। वास्तव में, कच्चा लोहा की रेखांकन क्षमता पर प्रत्येक तत्व का प्रभाव अत्यंत जटिल है। इसका प्रभाव प्रत्येक तत्व की सामग्री से संबंधित है और चाहे वह अन्य तत्वों के साथ बातचीत करता है, जैसे कि Ti, Zr, B, Ce, Mg, आदि, सभी रेखांकन में बाधा डालते हैं, लेकिन यदि इसकी सामग्री बहुत कम है (जैसे B, Ce<0.01%, T<0.08%), वे रेखांकन को बढ़ावा देने का प्रभाव दिखाते हैं।
2. शीतलन दर का प्रभाव
सामान्यतया, कास्टिंग की शीतलन दर धीमी होती है, यह Fe-G स्थिर प्रणाली के राज्य आरेख और पूर्ण रेखांकन के अनुसार क्रिस्टलीकरण और परिवर्तन के लिए अधिक अनुकूल है; इसके विपरीत, यह Fe-Fe3C मेटास्टेबल सिस्टम के राज्य आरेख के अनुसार क्रिस्टलीकरण और परिवर्तन के लिए अनुकूल है। अंत में सफेद लोहा प्राप्त किया। विशेष रूप से यूटेक्टॉइड चरण में ग्राफिटाइजेशन में, चूंकि तापमान कम होता है, शीतलन दर बढ़ जाती है, और परमाणुओं का प्रसार मुश्किल होता है, यूटेक्टॉइड चरण में ग्राफिटाइजेशन को पूरी तरह से प्रगति करना आम तौर पर मुश्किल होता है।
कच्चा लोहा की शीतलन दर एक व्यापक कारक है, जो डालने वाले तापमान, मोल्डिंग सामग्री की तापीय चालकता और ढलाई की दीवार की मोटाई से संबंधित है। और आमतौर पर इन कारकों का मूल रूप से दो चरणों पर समान प्रभाव पड़ता है।
डालने का तापमान बढ़ने से कास्टिंग की शीतलन दर में देरी हो सकती है, जो रेखांकन के पहले चरण और रेखांकन के दूसरे चरण दोनों को बढ़ावा देता है। इसलिए, डालने का तापमान बढ़ने से ग्रेफाइट कुछ हद तक चूर्णित हो सकता है, और यूटेक्टॉइड परिवर्तन भी बढ़ सकता है।
3. कच्चा लोहा के अधिक गरम होने और उच्च तापमान की स्थिति का प्रभाव
एक निश्चित तापमान सीमा के भीतर, पिघले हुए लोहे के अति ताप तापमान में वृद्धि और उच्च तापमान खड़े समय का विस्तार करने से कच्चा लोहा में ग्रेफाइट-आधारित संरचना का शोधन होगा और कच्चा लोहा की ताकत में वृद्धि होगी। यदि सुपरहीट को और बढ़ाया जाता है, तो कच्चा लोहा की न्यूक्लिएशन क्षमता कम हो जाएगी, और ग्रेफाइट आकारिकी खराब हो जाएगी, और यहां तक कि मुक्त सीमेंटाइट भी दिखाई देगा, जिससे ताकत कम हो जाएगी, इसलिए एक 'महत्वपूर्ण तापमान' होता है। महत्वपूर्ण तापमान मुख्य रूप से पिघले हुए लोहे की रासायनिक संरचना और ढलाई की शीतलन दर पर निर्भर करता है। आम तौर पर यह माना जाता है कि साधारण ग्रे कास्ट आयरन का महत्वपूर्ण तापमान लगभग 1500-1550 ℃ है, इसलिए यह हमेशा आशा की जाती है कि लोहे का दोहन तापमान अधिक हो।
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