Viden

 

Sporstoffer i duktilt jern

Under fremstillingsprocessen af ​​duktilt jern er der en række sporstoffer, der forstyrrer sfæroidiseringsprocessen. Selvom massefraktionen af ​​disse elementer i duktilt jern kun er et par dele pr. titusind eller et par dele pr. hundrede tusind, kan de påvirke sfæroidiseringseffekten betydeligt. Denne interferens er tæt forbundet med magnesiumindholdet i smelten og afkølingshastigheden, og virkningerne af forskellige interfererende elementer er overlejret.

 

Almindelige interfererende elementer omfatter Sb, Sn, Bi, Te, Pb, Ti, Se og As osv. Disse elementer kan klassificeres efter deres magnesiumforbrugende egenskaber: Te og Se tilhører den magnesiumforbrugende type, som er tilbøjelig til at kombinere med magnesium og fremme dannelsen af ​​vermikulær grafit, underkølet grafit og flagegrafit; Sb, Sn, As og Ti tilhører korngrænsesegregeringstypen, som har tendens til at danne forvrænget grafit ved korngrænserne; mens Pb og Bi tilhører den blandede type, der danner forvrænget grafit ved lavt indhold og fremmer dannelsen af ​​underkølet grafit og flagegrafit ved højt indhold.

 

For at undertrykke den anti-sfæroidiserende effekt af disse sporforstyrrende elementer eller for at udvide deres tilladte område, kan sjældne jordarter tilsættes duktilt jern. Den tilsatte mængde sjældne jordarter bør justeres i henhold til renheden af ​​det smeltede jern, og det er normalt passende, at den resterende ceriummassefraktion når 0.03%.

 

Det er især værd at nævne blyelementet. Når jernvæsken indeholder bly, og massefraktionen er mellem 0.01 % og 0.05 %, skal massefraktionen af ​​resterende magnesium overstige 85 %, og massefraktionen af ​​resterende cerium skal også nå over 0.6 % for at opnå en sfæroidiseringshastighed på over 0.05 %.

 

Dernæst vil vi dykke ned i det mest fremtrædende blandt disse sporstoffer.

 

Tin

Grundlæggende oplysninger

Elementsymbol: Sn

Atomnummer: 50

Relativ atommasse: 118.71

Placering i det periodiske system: Gruppe IV hovedgruppeelement

 

Fysiske egenskaber

Udseende og glans: Tin, et hvidt metal med en let blålig glans, findes hovedsageligt i form af hvidt tin ved stuetemperatur og har en sølvhvid farve. Overfladeglansen er tæt forbundet med urenhedsindholdet og støbetemperaturen; jo lavere støbetemperaturen er, desto mørkere er tinnets overfladefarve.

Densitet: Densiteten af ​​fast tin ved 20°C er cirka 3 g/cm³ (eller en lignende værdi, f.eks. 28 g/cm³). Det er værd at bemærke, at densiteten af ​​flydende tin gradvist falder med stigende temperatur.

Smelte- og kogepunkter: Tin har et smeltepunkt på cirka 296 °C (eller en lignende værdi, f.eks. 288 °C til 289 °C), mens kogepunktet er omkring 2270 °C (eller en lignende værdi, f.eks. 2260 °C til 2507 °C).

Hårdhed og duktilitet: Tin har en Mohs-hårdhed på kun 75, hvilket gør det til et af de blødere metaller. På trods af dette har det en fremragende formbarhed, kun overgået af guld, sølv og kobber, og kan let rulles til ekstremt tynd tinfolie. Det har dog dårlig duktilitet og kan ikke trækkes til fine tråde. Når en tinstang bøjes, produceres der på grund af friktion og skader mellem kornene en lyd, der ligner brud, hvilket er kendt som "tin cry"-fænomenet.

Allotroper: Tin findes i tre allotroper: gråt tin, hvidt tin og sprødt tin. Under 2°C omdannes hvidt tin gradvist til gråt tin, og ved -30°C er omdannelseshastigheden den hurtigste, hvor tinblokke hurtigt omdannes til pulver. Dette fænomen kaldes "tinpest".

Andre egenskaber: Tin er et ikke-magnetisk metal med en relativt stor termisk udvidelseskoefficient. Derfor ændrer dets volumen sig betydeligt, når temperaturen ændrer sig.

 

Kemiske egenskaber

Stabilitet: Ved normale temperaturer er tin relativt stabilt og oxiderer ikke i luft. Det findes hovedsageligt i naturen i form af oxider (såsom cassiterit) og forskellige sulfider (såsom stannit). Når tin opvarmes, reagerer det dog med ilt og danner tindioxid.

Valens: I forbindelser kan tin have en valens på enten to eller fire.

Reaktivitet: Tin har evnen til at reagere med halogener (såsom klor, brom og jod) under opvarmningsbetingelser for at danne tilsvarende halogenider; det kan også reagere med svovl for at danne stannosulfid. Derudover kan tin opløses i koncentrerede syrer og varme alkaliske opløsninger, men dets opløsning i fortyndede syrer er relativt langsom.

 

Ansøgningsfelter

Elektronikindustrien: Tin spiller en afgørende rolle i elektronikindustrien. Det bruges i vid udstrækning i produktionen af ​​loddetin, blikplade og forskellige legeringer. Loddetin er et nøglemateriale til elektronisk lodning, mens blikplade er foretrukket af flere industrier for sin fremragende forsegling, konservering, lysblokering, holdbarhed, korrosionsbestandighed og metalliske dekorative appel, herunder fødevareemballage, militær, instrumentering og elektriske apparater.

Metallurgi og maskiner: Tin har omfattende anvendelser inden for metallurgi og maskiner. Det kan bruges til at fremstille vigtige legeringsmaterialer såsom lejelegeringer og bronze, som spiller en afgørende rolle i industrier som skibsfart, kemiteknik, byggeri og valutafremstilling.

 

Inden for kemiteknik er forbindelser og kemiske produkter af tin også af stor betydning. De anvendes i vid udstrækning i produktionsprocesser i industrier som farvestoffer, gummi, plast og pesticider.

 

Andre områder: Anvendelsen af ​​tin rækker langt ud over dette. Det kan også bruges til at fremstille elektriske kulstofprodukter, friktionsmaterialer, olieimprægnerede lejer og pulvermetallurgiske strukturmaterialer osv. Disse materialer spiller en uundværlig rolle inden for forskellige industrielle områder.

 

Sundheds- og miljøpåvirkning

Selvom metallisk tin i sig selv er ugiftigt, når det bruges i store mængder, kan visse tinforbindelser (såsom tindioxid og tintetrachlorid) være giftige. Derfor skal vi ved brug af og kontakt med tin træffe passende beskyttelsesforanstaltninger for at sikre sundhed og sikkerhed. Samtidig kan minedrift og forarbejdning af tin også have visse miljøpåvirkninger, så der skal træffes miljøbeskyttelsesforanstaltninger for at reducere miljøforureningen.

 

Anvendelsen af ​​tin i duktilt jern

Tin spiller også en unik rolle i fremstillingen af ​​duktilt jern. Når en passende mængde tin tilsættes duktilt jern, kan det øge mængden af ​​perlit i matrixen betydeligt og derved forbedre materialets egenskaber. Tilsætningen af ​​tin skal dog kontrolleres præcist, da for meget tin kan reducere slagstyrken, forringe grafits morfologi og forårsage en stigning i sprødhedsovergangstemperaturen.

 

Hvis du har spørgsmål, ønsker, behov for udvikling af nye dele af duktilt støbejern eller forbedring af din forsyningskæde, er du velkommen til at kontakte os. info@castings-forging.com