De modo geral, o desempenho de fundição do aço fundido é pior do que o do ferro fundido. A fluidez do aço fundido deve ser baixa, por isso é fácil formar uma barreira ao frio. A oxidação e a absorção de gases do aço fundido também são relativamente grandes e é fácil formar escória e poros. Ao mesmo tempo, a contração do corpo e a contração linear do aço fundido também são muito grandes, o que é fácil de formar cavidades de contração, porosidade, trincas a quente e trincas a frio. Além disso, como o ponto de fusão do aço fundido é superior ao do ferro fundido, areia pegajosa é facilmente formada durante o processo de fundição.
O Si, Mn e outros oligoelementos residuais contidos no aço fundido têm impacto no desempenho de fundição do aço fundido e na fluidez do aço fundido.
A relação entre o desempenho da fundição e vários elementos nas peças fundidas de aço:
1) Elementos químicos que melhoram a fluidez: Si, P, Cu, Ni, Mn
2) Elementos químicos que reduzem a fluidez: Ti, Cr, Al, S, V, Mo, W
3) Elementos químicos que aumentam a tendência de retração da cavidade: C, Cr, Mn, V, Mo, Ni
4) Elementos químicos para reduzir a tendência de fissuração térmica: V, Mn, Al, Si
5) Elementos químicos que aumentam a tendência de fissuração térmica: S, Si, P, Cu, Mn, Cr, Mo, Ni
A influência de vários elementos químicos nas propriedades de fundição do aço fundido.
1) Carbono
O carbono pode melhorar a fluidez do aço fundido
2) Silício
• O silício pode diminuir o ponto de fusão do aço fundido e melhorar a fluidez
• Quando o teor de silício no aço fundido é inferior a 0,4%, a tendência à fissuração a quente do aço fundido pode ser melhorada. Quando o teor de silício é elevado, formam-se facilmente cristais colunares, aumentando a tendência de fissuração térmica.
3) Manganês
• O manganês pode reduzir a cristalização e melhorar a fluidez do aço fundido
• O manganês aumentará a contração volumétrica e linear das peças fundidas de aço e aumentará a tendência de trincas a frio e a quente
• O elemento manganês gera MnO no aço fundido, que forma areia química pegajosa com sílica na areia de moldagem
4) Enxofre
Elementos de enxofre geram MnS e trissulfeto de alumínio em aço fundido, reduzindo a fluidez do aço fundido e aumentando a tendência de trincas a quente
5) Fósforo
O fósforo pode melhorar a fluidez, mas aumenta a tendência de rachaduras a frio e a tendência de rachaduras a quente
6) Cobre
• O cobre pode diminuir o ponto de fusão do aço fundido, estreitar a faixa de cristalização e melhorar a fluidez do aço fundido
• Quando o teor de cobre no aço fundido é superior a 1%, o elemento de cobre é fácil de precipitar livremente, aumentando assim a tendência de trincas a quente. Aumentar o teor de Si e Mn pode aumentar a solubilidade do cobre no aço fundido.
7) Molibdênio
• Na faixa de baixa liga, as ligas de molibdênio podem reduzir a fluidez do aço fundido
• O elemento Mo aumentará ligeiramente a tendência do aço fundido de encolher as cavidades
• Quando o teor de molibdênio no aço fundido for inferior a 1%, o MoS será formado para precipitar no contorno do grão, reduzindo assim a condutividade térmica do aço fundido, aumentando o encolhimento, aumentando a tendência de trincas a frio e trincas a quente
8) Vanádio
• Quando o teor de vanádio no aço fundido é de 0,25% ~ 1,0%, um filme de óxido é formado, o que reduzirá ligeiramente a fluidez do aço fundido
• O vanádio aumentará a resistência a altas temperaturas das peças fundidas de aço e melhorará a tendência de rachaduras das peças fundidas
9) Alumínio
• Quando o alumínio é adicionado ao aço fundido como desoxidante, ele tem um bom efeito desoxidante e pode melhorar a fluidez do aço fundido
• Quando adicionado como elemento de liga, o alumínio forma facilmente óxido de alumínio e sulfeto de alumínio, reduzindo a fluidez
• Aumentar a tendência de contração e fissuração térmica
10) Titânio
O titânio pode reduzir significativamente a fluidez do aço fundido
11) Cromo
• O cromo gera facilmente inclusões e película de óxido no aço fundido, o que engrossa o aço fundido e reduz a fluidez do aço fundido. Quando o teor de cromo é relativamente alto, rugas e barreiras ao frio são facilmente formadas nas peças fundidas de aço.
• O cromo também aumentará a quantidade de encolhimento do corpo e aumentará a tendência de encolhimento
• O cromo reduzirá a condutividade térmica do aço fundido e aumentará a tendência de trincas a quente
12) Níquel
• O níquel pode melhorar a fluidez do aço fundido
• O níquel gera facilmente dendritos em aço fundido, aumentando a tendência de trincas a quente
13) Elementos de terras raras
• Elementos de terras raras podem desempenhar um papel na dessulfurização e desoxidação do aço fundido
• Elementos de terras raras podem melhorar a fluidez do aço fundido, reduzindo assim a tendência de trincas a quente
