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Einfluss von nichtmetallischen Einschlüssen in Stahl auf die Qualität und Eigenschaften von Stahlguss

Der Einfluss von nichtmetallischen Einschlüssen in Stahl auf die Qualität und Eigenschaften von Stahlgussteilen hängt nicht nur eng mit der Anzahl der Einschlüsse, sondern auch mit Art, Form, Größe, Verformungsverhalten und Verteilung der Einschlüsse zusammen. Bei großen Gussteilen aus kohlenstoffarmem Stahl ist der Kohlenstoffgehalt im Stahl gering, und seine Schmelz- und Erstarrungseigenschaften bestimmen, dass die Gussteile anfällig für Mikroeinschlüsse, Risse und andere Defekte sind. Bereits eine kleine Menge nichtmetallischer Einschlüsse im Ruderwinkel reicht aus, um seine mechanischen Eigenschaften zu beeinträchtigen.

(1) Berechnen Sie die äquivalente Spannungsfeldverteilung von Einschlüssen und umgebender Matrix unter variabler Belastung unter einachsiger Spannung und erstellen Sie ein mikromechanisches Verhaltensmodell von Einschlüssen.

Nach dem Prinzip des gleichen Volumenanteils und physikalischer Parameter wird die Spannungsverteilung von Einschlüssen mit unterschiedlichen Formen unter einachsiger Spannung berechnet. Unter den gleichen physikalischen Parametern tritt die Spannung an der Grenzfläche des Einschlusses und der Matrix senkrecht zur einachsigen Zugrichtung auf und sollte im Einschluss auftreten. Die Spannungsverteilung in den kreisförmigen Einschlüssen ist relativ gleichmäßig und die Spannung ist relativ gering. Die Spannungsverteilung in fünfeckigen Einschlüssen ist jedoch eine ungleichmäßige Spannung.

Es wurde der Einfluss der Ausrichtung und des Abstands der Einschlüsse auf die Spannungsverteilung untersucht. Die Ausrichtung und der Abstand der kreisförmigen Einschlüsse haben wenig Einfluss auf die Spannungsverteilung; wenn die Ausrichtung der Einschlüsse jedoch parallel zur Zugkraft ist, entwickelt sich Spannung innerhalb der Quadrate zwischen den Einschlüssen. Der Stress nimmt schnell zu, wenn sich die Inklusion nähert. Wenn der Abstand zwischen zwei Einschlüssen auf das Doppelte des Kugeldurchmessers ansteigt, nimmt die Wirkung des Abstands auf die Spannung ab.

(2) Ein spezieller Modifikator für die Raffination von Seltenerdverbindungen wurde entwickelt, um die Form und Verteilung von Einschlüssen zu verbessern.

Gemäß den obigen Analyseergebnissen, um die Form der Einschlüsse im Stahl meist klein, kugelförmig und verteilt zu machen, den Spalteffekt der Spannungskonzentration auf die Matrix zu verringern und den Schaden der Einschlüsse, einer speziellen seltenen Erde, zu schwächen Composite Refining Modifier wurde entwickelt, um die Form und Verteilung von Einschlüssen und die mechanischen Eigenschaften von Gussteilen zu verbessern. Unter Verwendung der technischen Idee, den Kristallkern zu vergrößern und das bevorzugte Wachstum der scharfen Ecken der Einschlüsse zu verhindern, wurde ein einzigartiger Modifikator entwickelt, indem die Beziehung zwischen den Komponenten des Modifikators und der Morphologie der Einschlüsse untersucht wurde. V und Ti wirken als Fremdkeime, um die Anzahl der Keime zu erhöhen und die Körner zu verfeinern. Seltenerdelemente wachsen als oberflächenaktive Elemente bevorzugt an der Kristallisationsfront und passivieren bzw. runden die Einschlüsse ab.

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