Póry dusíka v ťažnom železniu sa tvoria hlavne zrážaním dusíka rozpusteného v roztavenom železniu počas procesu tuhnutia.
1. Nitrogénové póry sa tvoria z týchto dôvodov:
(1) Rozpustnosť dusíka v kvapalinovom kovovom kovbe je relatívne vysoká, ale keď sa teplota znižuje a stuhne kov, rozpustnosť dusíka v kovu prudko klesne. Keď rozpustnosť dusíka klesne na určitú úroveň, presýtený dusík sa zráža za vzniku plynu dusíka, ktorý potom v odliatke vytvorí póry dusíka.
(2) Dusík pochádza hlavne zo surovín, ako je napríklad šrot, rekarburizátory atď.
(3) Tieto suroviny môžu obsahovať určité množstvo dusíka. Keď sa pridajú do roztaveného železa, vstúpi aj dusík.
(4) Počas procesu tavenia, ak je taviace zariadenie alebo proces nesprávny, môže sa tiež zvýšiť obsah dusíka v roztavenom železniu. Napríklad zlé utesnenie tavného zariadenia, príliš dlhý čas tavenovania alebo príliš vysoká teplota tavenia môže spôsobiť, že roztavené železo reaguje s dusíkom vo vzduchu, čím sa zvyšuje obsah dusíka v roztavenom železniu.
(5) Počas procesu formovania a nalievania môže formovací piesok a povlaky obsahovať aj dusík, ktorý môže počas procesu nalievania napadnúť roztavené železo, čím sa ďalej zvyšuje obsah dusíka v roztavenom železniu.
2. Vlastnosti:
(1) Póry dusíka sa často javia ako polygonálne alebo prerušované trhliny v odliatkoch, podobne ako defekty, ako sú zmršťovacie dutiny a pórovitosť zmršťovania, ale nie je zjavná stopa plynu.
(2) Veľkosť a tvar pórov dusíka sa môžu líšiť v závislosti od podmienok zrážania, ale sú zvyčajne malé a difúznejšie distribuované.
3.Prevenčné opatrenia:
(1) Prísne kontrolujte obsah dusíka v surovinách a vyberte suroviny bez dusíka alebo dusíka.
(2) Optimalizujte proces tavenia, zabezpečte utesnenie tavného zariadenia, regulujte čas a teplotu tavenia a vyhnite sa reakcii medzi roztaveným železom a dusíkom vo vzduchu.
(3) Počas procesu nalievania posilňujte funkciu výfukových plynov, ako napríklad nastavovanie otvorov výfukových plynov a stúpačky plynu, aby ste čo najskôr vyčerpali plyn v dutine.
(4) Pravidelne kontrolujte a udržiavajte lištové a vylievacie zariadenie, aby sa zabezpečila kvalita formovacieho piesku a povlaky a znížila vniknutie dusíka.
4. Aplikácia grafitového ropného koksu ako karburizačného činidla pri výrobe ťažného železa má významný vplyv na tvorbu pórov dusíka v odliatkoch. Tu je niekoľko kľúčových bodov:
(1) Kontrola obsahu dusíka: Pri produkcii ťažného železa je rozhodujúce na reguláciu obsahu dusíka v roztavenom železniu. Nadmerný obsah dusíka môže spôsobiť defekty pórov dusíka v odliatkoch. Štúdie ukázali, že keď obsah dusíka v roztavenom železniu presahuje 0. 012%, existuje možnosť defektov pórov dusíka v odliatkoch.
(2) Výber rekarburizátora: Mali by sa vyberať pri výrobe ťažného železa, nízkej sulfury a nízko-dusíkového grafitého typu. Tento typ rekarburizátora bol ošetrený vysokoteplotnou grafitizáciou a obsah síry a dusíka je nízky, čo pomáha znižovať obsah dusíka v odliatkoch, čím sa znižuje riziko pórov dusíka.
(3) Vplyv dusíka na vlastnosti ťažného železa: dusík môže zvýšiť pevnosť v ťahu v určitom rozsahu obsahu, ale keď obsah dusíka prekročí určitý limit, povedie to k zníženiu predĺženia a môže produkovať póry dusíka. V prípade ťažného železa dusík ovplyvňuje hlavne štruktúru matrice, zvyšuje obsah perlitu, čím zvyšuje pevnosť v ťahu, ale tiež znižuje predĺženie.
(4) Účinok akumulácie dusíka: Počas výrobného procesu by sa mala venovať pozornosť účinku akumulácie dusíka a pomer náboja by sa mal upraviť v čase. Napríklad niektoré zlievárne spoločnosti nastavili rozsah riadenia dusíka na 60-100 ppm a na detekciu obsahu dusíka každý deň používajú spektromet s priamym čítaním na detekciu obsahu dusíka na úpravu pomeru procesu alebo na prijatie iných procesných opatrení.
(5) Neutralizujte škodlivé účinky dusíka: Ak obsah dusíka v roztavenom železnii presahuje hornú hranicu a generujú sa dusíkové póry, na neutralizáciu škodlivých účinkov dusíka sa môžu pridať prvky ako Al, Ti, Zr a B. Napríklad pridanie Tife môže eliminovať póry dusíka v odliatkoch a každé 0. 01% Ti pridané môže neutralizovať asi 30 ppm dusíka.
Stručne povedané, použitie rekarburistu grafitového ropného koksu má priamy vplyv na tvorbu pórov dusíka v ťažobnom železniu. Výberom vhodných rekarburizátorov a prísnym reguláciou obsahu dusíka v roztavenom železniu sa môže generovanie pórov dusíka účinne znížiť, čím sa zlepší kvalita odliatkov na ťažbu železa.
