پیش تصفیه کاربید سیلیکون در چدن: هسته سازی، کنترل گرافیت و بهبود عملکرد

2026,09,19

هدف از فرآیند پیش تصفیه، افزایش تعداد هسته‌های ناهمگن موجود برای هسته‌سازی گرافیت در آهن مذاب و افزایش پایداری آنها در مذاب است. این اجازه می دهد تا تبدیل یوتکتیک - و بارش و رشد متعاقب گرافیت - در دماهای بالاتر رخ دهد و در نتیجه شرایط تشکیل گرافیت را بهبود بخشد. از زمان شروع این فرآیند پیش تصفیه، کاربید سیلیکون ماده انتخابی بوده است، در درجه اول به دلیل خواص فیزیکی آن: نقطه ذوب بسیار بالایی دارد، به این معنی که به طور کامل در آهن مذاب ذوب نمی شود و حداقل تلفات سوختگی را تجربه می کند. در عوض، به تدریج حل می شود و در سراسر مذاب پراکنده می شود. پس از انحلال، سیلیس آزاد روی سطح ذرات کاربید سیلیکون به صورت ذرات بسیار ریز در مذاب پراکنده می شود، که به عنوان محل هسته در طول تشکیل فاز گرافیت عمل می کنند. از آنجایی که فرآیند انحلال کاربید سیلیکون نسبتاً آهسته است، باید در اوایل توالی ذوب به آن اضافه شود - معمولاً قبل از شارژ شدن فولاد ضایعات و کربوریزر. نرخ افزودن کاربید سیلیکون به عنوان یک عامل پیش تصفیه معمولاً حدود 0.5٪ تا 1٪ است. با این حال، اثربخشی درمان به طور قابل توجهی بسته به عواملی مانند ترکیب مذاب، خصوصیات و شرایط کوره، و عادات اپراتور متفاوت است. در نتیجه، ریخته گری ها می توانند دوز را بر اساس نتایج مشاهده شده تنظیم کنند. اثربخشی از طریق تجزیه و تحلیل متالوگرافی ارزیابی می شود: برای آهن خاکستری، مورفولوژی گرافیت مورد بررسی قرار می گیرد. برای آهن داکتیل، تمرکز روی درجه ندولاریزه شدن، تعداد گره ها و اندازه سلول های یوتکتیک است. در مذاب های چدن خاکستری، میزان گوگرد باید در حدود 0.06٪ - 0.08٪ حفظ شود. در شرایط با سطح مشخصی از اکسیژن محلول، استفاده از این فرآیند پیش تصفیه از تشکیل گرافیت نوع B، D و E جلوگیری می کند و تعداد سلول های یوتکتیک را در ریزساختار افزایش می دهد. چدنی که در معرض پیش تصفیه قرار گرفته است، خواص مکانیکی پایدارتر و ماشینکاری بهبود یافته را نشان می دهد. علاوه بر این، این فرآیند به طور قابل توجهی اثر محو شدن تلقیح را کاهش می دهد. این به این دلیل است که فروسیلیس اضافه شده در حین تلقیح، ذرات ریز سیلیس را بر روی سطح خود حمل می کند، به این معنی که خود پیش تصفیه به عنوان نوعی تلقیح عمل می کند، در حالی که تلقیح برای تکمیل پیش تصفیه عمل می کند. هنگامی که برای چدن داکتیل اعمال می شود، معیارهای کلیدی گره بودن و تعداد گره ها هستند. البته، تعداد بیشتر گره ها لزوما بهتر نیست. با این حال، تعداد بالاتر به طور کلی منجر به گره‌های ریزتر، کروی‌تر و خواص مکانیکی برتر می‌شود. به طور خلاصه، پیش تصفیه فرآیندی است که به طور گسترده توسط شرکت های مدرن پذیرفته شده است.