الحديد الزهر هو سبيكة كربون حديدية مع محتوى الكربون أكبر من 2.11 ٪ (عمومًا 2. 5-4 ٪). إنها سبيكة متعددة العناصر مع الحديد والكربون والسيليكون كمكونات رئيسية وتحتوي على المزيد من الشوائب مثل المنغنيز والكبريت والفوسفور من الصلب الكربوني. في بعض الأحيان ، من أجل تحسين الخواص الميكانيكية أو الخواص الفيزيائية والكيميائية للحديد الزهر ، يمكن إضافة كمية معينة من عناصر صناعة السبائك للحصول على الحديد الزهر.
وفقًا لأشكال الجرافيت المختلفة في الحديد الزهر ، يمكن تقسيم الحديد الزهر إلى الأنواع التالية:
1. الحديد الزهر الرمادي
الجرافيت في الحديد الزهر موجود في رقائق.
2. مرنة الحديد الزهر
الجرافيت في الحديد الزهر موجود في floccules. يتم الحصول عليها عن طريق الصلب كمية معينة من الحديد الزهر الأبيض في درجة حرارة عالية لفترة طويلة. خصائصها الميكانيكية (وخاصة المتانة واللدونة) أعلى من خصائص الحديد الزهر الرمادي ، لذلك يطلق عليها عادة الحديد الزهر المرن.
3. الحديد الزهر الدكتايل
الجرافيت في الحديد الزهر موجود في شكل كروي. يتم الحصول عليها بعد علاج كروي قبل سكب الحديد المنصهر. لا يحتوي هذا النوع من الحديد الزهر على خصائص ميكانيكية أعلى فقط من الحديد الزهر الرمادي والحديد الزهر المرن ، ولكن لديه أيضًا عملية إنتاج أبسط من الحديد الزهر المرن ، ويمكن تحسين خصائصه الميكانيكية من خلال المعالجة الحرارية ، لذلك أصبح تطبيقه في الإنتاج أكثر فأكثر.
يمكن تحليل تأثير فحم الكوك الجرافيت على أنواع مختلفة من الحديد الزهر من الجوانب التالية:
1. التأثير على الحديد الزهر الرمادي:
الجرافيت في الحديد الزهر الرمادي في شكل رقائق. القوة واللدونة والصلابة من الجرافيت التقليب هي تقريبا الصفر. إن وجود الجرافيت يعادل وجود الثقوب والميكروكرات. إنه لا يدمر فقط استمرارية المصفوفة ويقلل من مساحة القوة الفعالة للمصفوفة ، ولكن أيضًا يشكل تركيز الإجهاد عند طرف تقشر الجرافيت ، مما يتسبب في تشكيل المادة الكسر الهش. لذلك ، فإن قوة الشد واللدونة للحديد الزهر الرمادي منخفضة ، ولكن القوة الضغط والصلابة ومقاومة التآكل تعتمد بشكل أساسي على المصفوفة. وجود الجرافيت ليس له تأثير يذكر عليهم. قوة الضغط للحديد الزهر الرمادي عمومًا 3-4 أضعاف قوة الشد.
2. التأثير على الحديد الدكتايل:
الجرافيت في الحديد الدكتايل كروي ، والذي له تأثير يقلل على المصفوفة المعدنية ، مما يجعل المصفوفة أكثر استمرارًا ، وتقل ظاهرة تركيز الإجهاد الناجم عن التمدد بشكل كبير ، مما يزيد من معدل استخدام قوة المصفوفة من 30 ٪ ~ 50 ٪ من الحديد الزهر الرمادي إلى 70 ٪ ~ 90 ~ 90. وهذا يجعل قوة الشد ، واللدونة ، والصلابة ، وقوة التعب من الحديد الدكتايل ليس فقط أعلى من الحديد المصبوب الأخرى ، ولكن أيضا مماثلة للصلب المصبوب مع الهياكل المقابلة.
3. التأثير على الحديد الزهر الزجاجي:
الجرافيت في الحديد الزهر الشريان على شكل دودة. هذا الشكل من الجرافيت له تأثير أقل على المصفوفة المعدنية من الجرافيت الفاخرة ، ولكنه أكبر من الجرافيت الكروي. الخواص الميكانيكية للحديد الزهر الزائد بين الحديد الزهر الرمادي والحديد الزهر الدكتايل. لديها قوة جيدة ومتانة ، مع الحفاظ على أداء الأداء الجيد وامتصاص الاهتزاز للحديد الزهر الرمادي.
4. التحكم في التكوين الكيميائي:
يتم استخدام فحم الكوك الجرافيت كمكربن ، ويكون لمحتوى النيتروجين تأثير كبير على أداء الحديد الزهر. لكل زيادة 10ppm في محتوى النيتروجين ، يمكن زيادة قوة الحديد الزهر الرمادي بمقدار 5 إلى 7 أمتار ، ويمكن زيادة الصلابة بمقدار 3 إلى 4HBW. يمكن للكمية الصحيحة من النيتروجين تقصير طول رقائق الجرافيت ، وزيادة درجة الانحناء ، وتصوير النهايات ، وتقليل نسبة العرض إلى الارتفاع ، وتثبيت بيرليت المصفوفة ، وتحسين بنية الحبوب ، وتحسين قوة الشد وصلابة الصب. ومع ذلك ، عندما يتجاوز محتوى النيتروجين من الحديد الزهر النقطة الحرجة (يعتبر عمومًا حوالي 140 جزء في المليون) ، سيتم إنشاء مسام النيتروجين في الصب.
5. التأثير على مورفولوجيا الجرافيت:
يمكن أن يؤثر استخدام فحم الكوك الجرافيت على مورفولوجيا الجرافيت في الحديد الزهر ، وبالتالي يؤثر على أداء الحديد الزهر. على سبيل المثال ، يمكن للكمية المناسبة من النيتروجين تعزيز الشبه الكروي للجرافيت ، وتقليل معدل الزحف ، وزيادة ميل المسبوكات لتشكيل تجاويف الانكماش والانكماش.
باختصار ، ينعكس تأثير فحم الكوك الجرافيت على أنواع مختلفة من الحديد الزهر بشكل أساسي في تغيير مورفولوجيا الجرافيت ، والتحكم في التركيب الكيميائي ، والخصائص الميكانيكية النهائية للحديد الزهر. الأنواع المختلفة من الحديد الزهر لها حساسيات مختلفة لمحتوى العنصر في فحم الكوك الجرافيت ، لذلك في الإنتاج الفعلي ، من الضروري اختيار فحم الكوك الجرافيت المناسب وفقًا لنوع محدد من متطلبات الحديد الزهر والأداء.
