vědomosti

Stopové prvky v tvárné litině

Během výrobního procesu tvárné litiny existuje řada stopových prvků, které narušují proces sféroidizace. Přestože hmotnostní podíl těchto prvků v tvárné litině je pouze několik dílů na deset tisíc nebo několik dílů na sto tisíc, mohou významně ovlivnit efekt sféroidizace. Toto rušení úzce souvisí s obsahem hořčíku v tavenině a rychlostí ochlazování a účinky různých rušivých prvků se překrývají.

Mezi běžné interferující prvky patří Sb, Sn, Bi, Te, Pb, Ti, Se a As atd. Tyto prvky lze klasifikovat podle jejich spotřeby hořčíku: Te a Se patří k typu spotřebovávajícím hořčík, které mají sklon se s hořčíkem kombinovat a podporovat tvorbu vermikulárního grafitu, podchlazeného grafitu a vločkového grafitu; Sb, Sn, As a Ti patří k typu segregace na hranicích zrn, které mají tendenci tvořit deformovaný grafit na hranicích zrn; zatímco Pb a Bi patří ke smíšenému typu, které při nízkém obsahu tvoří deformovaný grafit a při vysokém obsahu podporují tvorbu podchlazeného grafitu a vločkového grafitu.

Pro potlačení antisferoidizačního účinku těchto stopových interferujících prvků nebo pro rozšíření jejich povoleného rozsahu lze do tvárné litiny přidat prvky vzácných zemin. Množství přidaných prvků vzácných zemin by mělo být upraveno podle čistoty roztavené litiny a obvykle je vhodné, aby hmotnostní podíl zbytkového ceru dosáhl 0.03 %.

Za zmínku stojí zejména prvek olova. Pokud železná kapalina obsahuje olovo a jeho hmotnostní podíl je mezi 0.01 % a 0.05 %, musí hmotnostní podíl zbytkového hořčíku překročit 85 %, aby se dosáhlo míry sféroidizace přes 0.6 %, a hmotnostní podíl zbytkového ceru musí také dosáhnout více než 0.05 %.

Dále se ponoříme do toho nejvýznamnějšího z těchto stopových prvků.

Titan

Typ prvku: Kovový prvek

Atomové číslo: Relativní atomová hmotnost: # Fyzikální vlastnosti

Vzhled a lesk: Titan, tento stříbrobílý přechodný kov, se leskne charakteristickým leskem kovů.

Krystalová struktura: Titan má dva alotropy, α-titan, který patří do hexagonální krystalové soustavy, a β-titan, který je kubický. Transformační teplota mezi nimi je 85℃.

Mechanické vlastnosti: Čistý titan má vynikající plasticitu, i když jeho pevnost je relativně nízká. Přidáním legujících prvků a přísnou kontrolou obsahu nečistot však lze mechanické vlastnosti titanu výrazně zlepšit. ​​​​​​​

 

Chemické vlastnosti

Stabilita: Při pokojové teplotě má titan relativně stabilní chemické vlastnosti a nereaguje snadno s většinou látek. Při vysokých teplotách však může podléhat chemickým reakcím s různými prvky a sloučeninami.

Odolnost proti korozi: Titan vykazuje extrémně silnou odolnost proti korozi, zejména v náročných prostředích, jako je mořská voda, lučavka královská a vlhký plynný chlór. Je však důležité poznamenat, že titan prudce reaguje se suchým plynným chlórem.

Reakce se sloučeninami: Titan může za specifických podmínek reagovat s fluoridy, chloridy, kyselinou sírovou a dalšími sloučeninami za vzniku odpovídajících sloučenin titanu.

 

Existence a příprava

 

Existenční formy: Titan je v přírodě široce rozšířený, zejména ve formě ilmenitu (FeTiO3) a rutilu (TiO2). Kromě toho je přítomen v živých organismech, horninách, vodních plochách a půdě.

 

Metody přípravy: Extrakce titanu z hlavních rud vyžaduje složité tavicí metody, jako je Krollův proces nebo Hunterův proces, které zahrnují několik kroků včetně redukce a rafinace.

 

Aplikační pole

Letectví a kosmonautika: Při výrobě letadel, motorů a raketových komponentů hraje titan a jeho slitiny klíčovou roli a jsou v leteckém průmyslu oslavovány jako „vesmírný kov“.

Stavba lodí: Díky své vynikající odolnosti vůči korozi mořskou vodou se titan široce používá v loďařském průmyslu, například při výrobě vrtulí, pohonů vrtulí a antén pro ponorky.

Chemický a petrochemický průmysl: Při výrobě chemických zařízení, jako jsou výměníky tepla a mokré chladiče chlorového plynu, je titan upřednostňován pro svou vynikající odolnost proti korozi a tepelnou stabilitu.

Doprava: Při výrobě automobilů a motocyklů se titan často používá k výrobě výfukových trubek, tlumičů výfuku a pružin zavěšení kol, mimo jiné komponentů, aby se snížila celková hmotnost a zvýšil výkon.

Lékařská oblast: Díky své vynikající biokompatibilitě hraje titan klíčovou roli při výrobě zdravotnických prostředků a umělých kloubů.

 

Aplikace titanu v tvárné litině

V tvárné litině může přítomnost stopového množství titanu vést k tvorbě deformovaného grafitu a zvýšit citlivost průřezu po zpracování hořčíkem. Pokud obsah titanu překročí 1 %, způsobí deformaci grafitu, čímž se sníží prodloužení po lomu a rázová houževnatost a současně se výrazně sníží pevnost v tahu a mez kluzu. Titan má navíc silnou redukční schopnost a může redukovat stopové prvky, jako je antimon, vizmut a olovo, v roztaveném železe, čímž narušuje proces sferoidizace grafitu.

 

Pokud máte jakékoli dotazy, poptávky, potřebujete vyvinout nové díly z tvárné litiny nebo vylepšit svůj dodavatelský řetězec, neváhejte nás kontaktovat. info@castings-forging.com