Vpliv petih elementov nodularne litine na ulivanje

Kemična sestava nodularne litine vključuje predvsem ogljik, silicij, mangan, žveplo, fosfor pet skupnih elementov. Za nekatere ulitke s posebnimi zahtevami glede organizacije in delovanja, vključno z majhno količino legiranih elementov. Za razliko od običajne sive litine mora nodularna litina za zagotovitev grafitne spetizacije vsebovati tudi ostanke globtizacijskih elementov v sledovih.
1. Načelo izbire ogljika in ogljikovega ekvivalenta: ogljik je osnovni element nodularnega železa, visok ogljik pa spodbuja grafitizacijo. Ker je bil vpliv grafita na mehanske lastnosti zmanjšan na najnižjo stopnjo, je vsebnost ogljika v nodularni litini na splošno visoka, med 3,5 in 3,9 %, in 4,1 % med 4,7 % in 4,7 %. Vzemite zgornjo mejo za tanke stene, velike ostanke globtiziranih elementov ali nezadostno brejost; vzemite spodnjo mejo. Izbira ekvivalenta ogljika v bližini kokristalne točke ne more samo izboljšati fluidnosti železa, temveč tudi povečati nodularno lito, ampak tudi izboljšati sposobnost samokomplementacije in krčenja železa zaradi izboljšanja grafitizacije litega železa med strjevanjem. Vendar pa lahko visoka vsebnost ogljika povzroči plavanje grafita. Zato zgornja meja ekvivalenta ogljika v nodularnem železu temelji na načelu prepovedi lebdenja grafita.
2, izbirno načelo silicija: silicij je močan grafitiziran element. V nodularnem železu lahko silicij ne le učinkovito zmanjša nagnjenost k belemu in poveča količino ferita, ampak ima tudi učinek rafiniranja kokristalne skupine in izboljšanje stopnje grafitne krogle. Vendar pa silicij izboljša prehodno temperaturo krhkosti litega železa (slika 1), da zmanjša udarno žilavost, zato vsebnost silicija ne sme biti previsoka, zlasti če je vsebnost mangana in fosforja v litem železu visoka, je bolj potrebno strogo nadzorujte vsebnost silicija. Količina končnega silicija v nodularni litini je običajno 1.4- -3.0%. Po izbiri ogljikovega ekvivalenta se na splošno sprejme načelo povečanja z visoko vsebnostjo ogljika in malo silicija. Spodnja meja silicija temelji na načelu brez prostega karburizacijskega telesa.
3. Načelo izbire mangana: Ker je vsebnost žvepla v nodularnem železu zelo nizka, ni potrebe po preveč mangana za nevtralizacijo žvepla, vloga mangana v nodularnem železu se odraža predvsem v povečanju stabilnosti telesa in spodbujanju nastanek (Fe, Mn) 3C. Ti karbidi so seagregirani na meji zrn in imajo velik vpliv na žilavost nodularne litine. Mangan bo prav tako zvišal temperaturo krhkega prehoda feritnega diduktilnega železa, in sicer za 0.1 % za 10 do 12 stopinj. Zato je vsebnost mangana v nodularni litini na splošno čim nižja, tem bolje, tudi če je nodularna litina zrnca lahkega telesa, vsebnost mangana ne sme preseči 0.4~0,6%. Samo železo srednji mangan in ferit za izboljšanje odpornosti proti obrabi.
4. Načelo izbire fosforja: Fosfor je škodljiv element. Ima zelo nizko topnost v litem železu, ko je njegova vsebnost manjša od 0.05%, trdna snov, topna v matriksu, z majhnim vplivom na mehanske lastnosti. Ko je vsebnost večja od 0.05 %, je fosfor enostavno ločiti na meji skupne kristalne skupine, pri čemer se tvori binarni, ternarni ali kompozitni kokristal fosforja in zmanjša žilavost lito železo. Fosfor zviša temperaturo krhkega prehoda litega železa, kar poveča vsebnost fosforja za 4 do 4,5 stopinje. Zato je nižja vsebnost fosforja v nodularnem železu, tem bolje, na splošno mora biti manjša od 0,08%. Pri pomembnejših ulitkih mora biti vsebnost fosforja manjša od 0,05 %.
5, izbirno načelo žvepla: žveplo je neke vrste anti-globacijski element, ima močno afiniteto z globacijskimi elementi, kot so magnezij, redke zemlje, obstoj velikega števila žvepla