1 연성주철의응고특성구상주철과회주철의응고방법이다른것은구상흑연과플레이크흑연의성장방법이다르기때문입니다.

저유전회철에서는흑연이 1차오스테나이트의가장자리에서침전되기시작합니다. 흑연시트의양면은오스테나이트로둘러싸여있으며오스테나이트에서흑연을흡수하여두꺼워집니다. 흑연시트의끝은액체속에있습니다. 흑연을흡수하여성장합니다.

구상주철에서는흑연이구형이기때문에침전후 흑연볼이주변흑연을흡수하기시작합니다. 주변의액체는고체오스테나이트가되어흑연볼을둘러싸게되는데, 오스테나이트에둘러싸여있으면오스테나이트에서흡수할수 있는탄소만상대적으로제한되고, 액체속의탄소는고체를통해흑연볼로천천히확산되는데, 오스테나이트에둘러싸여있으면그 성장이제한되는것이죠; 따라서구상주철의탄소등가물은회주철보다훨씬높지만구상주철의흑연화는더 어렵기 때문에응고수축을상쇄하기에충분한흑연화 팽창이없으므로구상주철은수축하기쉽습니다.

또한흑연볼을감싸는오스테나이트층의두께는일반적으로흑연볼 직경의 1.4배입니다. 즉, 흑연볼이클수록오스테나이트층이두꺼워지고액체의탄소가오스테나이트를통해흑연볼로전달되기가더 어려워집니다. 훌륭합니다 [1].

저규소연성철이백입이발생하기쉬운근본적인이유도연성철의응고방식에있습니다. 위에서언급했듯이연성철의흑연화가어렵기때문에흑연화에의해생성된 결정화잠열이금형으로방출될만큼충분하지않아과냉각정도가증가하고흑연이침전되어시멘타이트가형성될 시간이없습니다. 또한구상흑연주철은성장과감소가빠르기때문에과냉각에매우취약한요인중 하나입니다 [1].

2 라이저주조가없는결절주철의조건

연성철의응고특성에서연성철 부품의라이저프리주조를달성하는것이더 어렵다는것을알기어렵지않습니다. 필자는다년간의생산실무경험을바탕으로구상주철이라이저프리주조공정을실현하는데 필요한조건에대해몇 가지일반화및 요약하여여기에서동료들과공유했습니다.

2. 1 용철조성의선택

2. 1. 1 탄소환산(CE)

동일한조건에서작은흑연은용철에용해되기쉽고성장하기쉽지않으며, 흑연이성장함에따라흑연의성장속도도빨라지므로용철에서유텍틱이전에 1 차흑연이생성되어유텍틱의고화를촉진하는것이매우유리합니다. 과유텍틱조성의용철은이러한조건을충족할수 있지만, 지나치게높은 CE 값은공융이응고되기전에흑연이성장하고일정크기로성장하면흑연이부유하기시작하여흑연부유결함을유발합니다. 이때흑연화로인한부피팽창은용철레벨만 상승시켜주물의공급에의미가없을뿐만아니라흑연이액체상태일 때다량의탄소를흡수하기때문에공융이응고될 때용철이응고됩니다. 매체의적은양의 w(C)는충분한공융흑연을생성할수 없으며공융응고로인한수축을상쇄할수 없습니다. 연습을통해 CE 값을 4. 30%에서 4. 50%.

2. 2 실리콘(Si)

일반적으로 Fe-C-Si 합금에서 Si는흑연화원소이며, 많은양의 w(Si)는흑연화팽창에유리하고수축공동의발생을줄일수 있다고믿어집니다. Si가공융응고흑연화를방해한다는사실을아는사람은거의없습니다. 따라서파편흑연의공급또는생성방지관점에서볼 때접종강화와같은조치로백구를예방할수있는한 w (Si)의양을최대한줄여야합니다.

2. 1. 3 탄소(C)

합리적인 CE 값의조건에서가능한한 w(C)의양을늘리십시오. 사실연성철의 w(C) 함량은 3. 60%~3. 70%로제어되며주물의수축률이가장작다는것이입증되었습니다.

2. 1. 4 황(S)

S는흑연의구상화를방해하는주요요소입니다. 구상화의주요목적은 S를제거하는것이지만, 구상주철의빠른성장과감소는적은양의 w(S)와직접적인관련이있으므로적절한양의 w(S)가필요합니다. w (S)의양은약 0. 015 %에서제어할 수있으며, MgS의핵 형성효과를사용하여흑연코어입자를증가시켜흑연구의수를늘리고감소를줄일수 있습니다 [2].

2. 1. 5 마그네슘(Mg)

마그네슘은흑연화를방해하는원소이기도하므로구상화율이 90% 이상에도달할수 있다는전제하에마그네슘은가능한한 낮아야합니다. 원래용철 w(O)와 w(S)가높지않은조건에서잔류 w(Mg) 함량을 0.03%~0.04% 이내로제어할수 있으며, 가장이상적인것은 0.03%~0.04%입니다.

2. 1. 6 기타요소

흑연화를방해하는 Mn, P, Cr 및기타원소를최대한낮춥니다.

Ti와같은미량원소의영향에주의하세요. w (Ti)의양이적을때 흑연화를강력하게촉진하는원소입니다. 동시에 Ti는탄화물을형성하는원소이자구상화에영향을미치고버미큘러흑연의생성을촉진하는원소입니다. 따라서 w (Ti)의양이적을수록좋습니다. 저자의회사에는한때매우성숙한비 라이저주조공정이있었습니다. 일시적인원자재부족으로인해 w(Ti) 함량이 0. 1%인선철을사용했습니다. 생산된 주물은표면수축이있을뿐만아니라가공후 내부에농축된 유형이나타났습니다. 수축.

요컨대, 순수한원료는연성철의자가공급능력을향상시키는데 도움이됩니다.

2. 2 따르는온도

실험에따르면연성철의주입온도는 1350 ℃에서 1500 ℃까지주조의수축부피에뚜렷한영향을미치지않지만수축공동의형태는농축형에서분산형으로점차적으로전환되는것으로나타났습니다. 흑연볼의크기는주입온도가증가함에따라점차증가하고흑연볼의수는점차감소합니다. 따라서너무낮은주입온도를요구할필요가없습니다. 금형이용철의정압에견딜수있을만큼충분히강하다면붓는온도를더 높일수 있습니다. 용철은공융응고동안과냉각정도를줄이기위해금형을가열하는데 사용되므로흑연화가진행되기에충분한시간을갖습니다. 그러나주입속도는금형내 용철의온도차이를최소화하기위해가능한한 빨라야합니다[3].

2. 3 차가운다리미

저자의냉간다리미사용경험과위의이론적분석을바탕으로냉간다리미가수축결함을제거할 수있다는주장은정확하지않습니다. 한편으로냉철 (예 : 천공부품)의국소사용은수축공동을제거하지않고전달할수 있으며, 다른한편으로냉철을넓은영역에사용하면공급을줄이거나 라이저를사용하지않는효과를얻을수 있습니다. 냉간인두대신무의식적으로금형강도를높이면액체또는공융응고수축이감소합니다. 실제로냉철을너무많이사용하면흑연공의성장과흑연화정도에영향을미치고반대로수축을악화시킵니다.

2. 4 금형강도및 강성

연성철은대부분공융또는저 공융조성을선택하기때문에용융철이금형에서공융온도로냉각되는데 더오랜시간이걸리며, 즉금형의정수압이공융조성보다길어집니다. 회주철이길면금형은압축변형이발생하기쉽습니다. 흑연화팽창으로인한부피증가가액체수축 + 응고수축 + 금형변형부피를상쇄할 수없는경우수축캐비티가불가피합니다. 따라서충분한금형강성과압축강도는라이저프리주조를실현하는데 중요한조건입니다. 라이저프리주조를실현하기위해많은모래코팅철 주조공정이이이론의증거입니다.

2. 5 접종처리

강력한접종제와즉각적인지연접종공정은용융철에많은양의코어입자를제공할뿐만아니라접종이감소하는것을방지하고연성철이유텍응고중에충분한흑연볼을갖도록할 수있습니다. 크고작은흑연볼은액체의 C에서흑연코어로의전달거리를줄여흑연화속도를높입니다. 단시간에다량의공융응고는더 많은결정화잠열을방출하고과냉각정도를줄이며백색입의발생을방지할 수있을뿐만아니라흑연화 팽창을강화할수 있습니다. 따라서. 연성철의자가공급능력을향상시키기위해서는강력한접종이필수적입니다.

2. 6 액체철분여과

용철을여과한후 일부산화개재물을걸러내어용철의미세유동성을향상시키고미세수축가능성을줄일수 있습니다.

2. 7 캐스팅계수

주조펄라이트연성철은흑연화를방해하는요소를추가해야하기때문에흑연화정도에영향을미치고주물의자체공급실현에일정한영향을미칩니다. 따라서데이터소개가있습니다. 라이저프리주조는 QT500 이하의연성흑연에적합합니다. 주철. 또한주물의모양과크기에따라결정되는계수는 3. 1cm 이상이어야합니다.

두께가 50mm 미만인플레이트주물의라이저프리주조를달성하기는어렵다는점에주목할가치가있습니다.

또한 QT500 이상의구상주철에대한라이저프리주조공정을실현하기위한조건은계수가 3.6cm보다커야한다는정보도있습니다.