Defekti nodularnega grafita v bloku iz nodularne litine so ena od pogostih strukturnih napak v delih iz nodularne litine z debelim in velikim presekom, nodularne litine z visoko vsebnostjo silicija in avstenitne nodularne litine. Ima velik vpliv na mehanske lastnosti ulitkov, ki so naslednje: Natezna trdnost: Odvisno od volumskega deleža blok grafita v strukturi se bo natezna trdnost ulitka zmanjšala za 20%~40%. Raztezek: zmanjšal se bo za 50%~80%. Udarna žilavost: zmanjšana bo za 50 %.
Glavni razlogi za nastanek razdrobljenega grafita so:
1. Sposobnost nukleacije primarnega grafita ali evtektičnega grafita je šibka:
Zaradi slabih hladilnih pogojev se grafitno jedro izloči in nato raztopi. V tem času bo podhlajena železna tekočina prednostno oborila primarne avstenitne dendrite in zrasla, med avstenitnimi dendriti pa se bodo oblikovale med seboj povezane, ozke in dolge preostale tekočine. Atomi C so v teh preostalih tekočinah prenasičeni. Pod tem pogojem se lahko atomi C oborijo le pri poznem strjevanju preostale železove tekočine. Zaradi omejitev okoliškega trdnega avstenita se ne more oboriti kot običajni sferični grafit, temveč lahko le hitro nukleira in prosto raste ter tvori večvejni fragmentirani grafit, porazdeljen vzdolž avstenitnih dendritov.
2. Prekomerni dodatek redkih zemelj in vsebnost škodljivih elementov, kot je žveplo: običajno se pojavi pri uporabi polnila peči visoke čistosti.
Tudi mikrosegregacija določenih elementov velja za pomemben dejavnik pri nastanku fragmentiranega grafita. Zlasti lahko segregacija elementa redke zemlje Ce povzroči nastanek fragmentiranega grafita na meji med avstenitom in tekočo fazo, ko je evtektična reakcija blizu končne točke. Vendar je potreben nadaljnji študij posebnega mehanizma.
Za preprečitev, da bi nodularna litina povzročila razdrobljene grafitne napake, je mogoče sprejeti naslednje ukrepe:
1. Optimizirajte temperaturo vlivanja, da se izognete pretirano visokim ali nizkim temperaturam vlivanja, ki imajo škodljive učinke na morfologijo grafita. Na splošno je treba temperaturo vlivanja nadzorovati v ustreznem območju, da se zagotovi, da se grafit lahko popolnoma obori in oblikuje dobro sferično obliko.
2. Strogo nadzirajte sestavo staljenega železa, vključno z ekvivalentom ogljika, vsebnostjo silicija, preostalo količino redkih zemelj in magnezija itd., da zagotovite, da so v ustreznem območju, da se izognete napakam, kot sta lebdeči grafit in razdrobljeni grafit.
3. Uporabite močan inokulant (silicijev barij Ba4-6) in uporabite postopek takojšnje zakasnjene inokulacije (silicij stroncij Sr1-1.2), ki ne le da staljenemu železu veliko število jedrnih delcev , ampak tudi preprečiti gnilobo cepljenja, zagotoviti, da ima nodularna litina dovolj grafitnih kroglic med evtektičnim strjevanjem, in zmanjšati grafitizacijo napake.
4. Izboljšajte kompaktnost in enakomernost kalupa za pesek, zagotovite, da ima kalup zadostno togost in se izognite napakam pri grafitizaciji, ki jih povzroča deformacija kalupa za pesek.
5. Racionalno načrtujte izlivni sistem in dvižni vod, da zagotovite, da lahko staljena kovina gladko napolni kalup in se zaporedno strdi, da zmanjšate pojav napak, kot so votline zaradi krčenja in krčenje.
6. Toplotna obdelava ulitkov, kot je žarjenje ali normalizacija, za nadaljnje izboljšanje morfologije grafita in strukture matrice ter izboljšanje učinkovitosti ulitkov.
Za obdelavo debelih in velikih presekov ulitkov je poleg uporabe težkih sferoidizatorjev redkih zemelj, ki so razmeroma odporni na recesijo, potrebna tudi ustrezna količina visoko učinkovitih kompozitnih inokulantov za večkratna cepljenja. Sposobnost nukleacije in rasti grafita v staljenem železu je mogoče do določene mere izboljšati, da se prepreči njegova recesija, kar lahko učinkovito reši problem razdrobljenega grafita.
