Stopy silikonowe wapnia, Ferro Silikon, ISilikonowe stopy barusą trzema powszechnie stosowanymi inokulantami w produkcji żeliwa. Ich podstawową funkcją jest poprawa morfologii grafitu i udoskonalenie wielkości ziarna poprzez dodanie określonych elementów do stopionego żelaza, zwiększając w ten sposób właściwości mechaniczne (takie jak wytrzymałość i wytrzymałość) i możliwość przetwarzania żelaza.
Porównanie podstawowych elementów i mechanizmów zaszczepienia
Wydajność inokulantu jest zasadniczo określona przez jego podstawowe elementy. Mechanizmy działania różnych elementów bezpośrednio wpływają na efekt zaszczepienia. Różnice w podstawowych elementach i mechanizmie trzech inokulantów pokazano w poniższej tabeli:
| Typ inoculant | Główne składniki | Kluczowe elementy inokulantów | Podstawowy mechanizm inokulantowy |
| Stop krzemowy żelazo | Fe (Matrix), SI (70%-85%), minimalne zanieczyszczenia |
Si |
1. Suplement SI w stopionym żelazie zmniejsza równoważny węgiel i hamuje tworzenie białego żeliwa (cementit). 2. SI promuje zarodkowanie grafitu i udoskonala cząstki grafitowe (np. Graphit płatkowy staje się drobniejszy i bardziej równomiernie rozmieszczony). |
| Stop wapnia silikonowy | SI (50%-65%), CA (20%-35%), Fe (saldo) |
Si + ca |
1. SI odgrywa fundamentalną rolę w zaszczepieniu i hamowaniu białego żeliwa. 2. Ca jest silnym elementem odoklealizowania/desulfuryzacyjnym, usuwając szkodliwe zanieczyszczenia, takie jak O i S ze stopionego żelaza (zmniejszając odporność zanieczyszczeń na zarodkowanie grafitu). 3. Cao i CA, utworzone przez reakcję CA z O i S, służą jako heterogeniczne jądra zarodkowania, znacznie zwiększając szybkość zarodkowania grafitowego i osiągając udoskonalenie ziarna lepsze w stosunku do czystego ferrocylikonu. |
| Stop krzemowy barowy | SI (50%-70%), BA (10%-25%), Fe (saldo) |
Si + ba |
1. SI stanowi podstawę do grafityzacji. 2. Zdolność odtleniania BA jest nieco słabsza niż CA, ale jego zdolność grafityzacji jest silniejsza, promując transformację grafitu z płatków do krzych (w żeliwa plastycznym i żeliwa plastycznego). 3. BA zmniejsza stopioną lepkość żelaza, poprawia jednorodność rozkładu grafitu i zmniejsza wady takie jak wnęki skurczowe i porowatość w odlewach. |
Porównanie kluczowych scenariuszy wydajności i aplikacji
Różnice wydajności między różnymi inokulantami określają ich obowiązujące typy żeliwa (szare żelazo, żelazo plastyczne, żelazo plastyczne itp.) I wymagania odlewu (takie jak wysoka wytrzymałość, cienkie - części mury i grube - części). Konkretne porównanie jest następujące:
| Wymiary porównawcze |
Stop krzemowy żelazo
|
Stop wapnia silikonowy
|
Stop krzemowy barowy
|
| Zdjęcie |
 |
 |
 |
| Siła efektu zaszczepienia | Słaby - (podstawowa inokulacja, stabilny, ale łagodny efekt) | Silne (zaszczepienie kompozytowe, znaczne udoskonalenie ziarna i supresja białego żelaza) | Medium - Strong (doskonałe grafityzacja, jednocześnie osiągając udoskonalenie ziarna) |
| Poprawa morfologii grafitowej | Głównie udoskonala grafit płatkowy, z ograniczoną regulacją morfologii | Drobny grafit (płatki/flokulacje), zmniejszając „gruboziarnisty grafit” | Znacząco poprawia morfologię grafitu, promując tworzenie się grafitu floccylentnego/sferoidalnego (szczególnie odpowiedniego do żelaza plastycznego) |
| Supresja odlewu białego | Medium (opiera się wyłącznie na SI, podatnie na białe żeliwa na cienkich częściach mury) | Strong (CA usuwa szkodliwe zanieczyszczenia, zmniejszając ryzyko białego żeliwa w cienkich częściach mury -) | Stosunkowo silny (BA pomaga grafityzacji, tłumienie białego żeliwa lepiej niż ferrocelicon) |
| Kompatybilność typu odlecia | 1. Zwykłe szare żeliwo (takie jak łóżka i rury maszynowe); 2. Gruby - Odlewy mury o niskich wymaganiach dotyczących wydajności |
1. High - site szare żeliwa (takie jak bloki silnika); 2. Cienkie - murowane szare żeliwo (takie jak głowice cylindrów samochodowych); 3. Melowalne żeliwo (wymagające udoskonalenia ziarna) |
1. Żelaza plastyczne (takie jak motoryzacyjne wale korbowe i koła); 2. High - Millable Cast Iron; 3. Odlewy wymagające wysokiej morfologii grafitowej |
| Kontrola defektu | Ogólne (podatne na skurcz z powodu gruboziarnistego grafitu) | Dobre (udoskonalenie grafitu zmniejsza skurcz, CA poprawia stopioną płynność żelaza) | Doskonałe (BA zmniejsza stopioną lepkość żelaza, minimalizowanie wnęki skurczowej i wtrąceń żużla, co czyni ją szczególnie odpowiednia dla złożonych części strukturalnych) |
Podsumowanie zaleceń wyboru
Na podstawie powyższego porównania, w rzeczywistej produkcji należy zastosować następujące zasady przy wyborze inoculant:
Scenariusze, w których preferowane jest Ferrocelicon (FESI):
Produkcja zwykłego szarego żelaza (takich jak niska - rur obciążenia i części maszyn rolniczych) o niskich wymaganiach dotyczących siły i morfologii grafitowej;
Odlewy o prostej konstrukcji, jednolita grubość ściany i bez cienkich - obszary mury podatne na białą odlew;
Poszukiwanie taniego kosztu i stabilności procesu bez złożonej kontroli zaszczepienia.
Scenariusze, w których preferowane są stopy krzemu wapnia:
Produkcja wysokiej - siły szary żeliwa (takie jak bloki silnika i wysokie - zawory ciśnieniowe) wymagające lepszej wytrzymałości na rozciąganie;
Odlewy z cienkimi obszarami murem - (takimi jak głowice cylindrów samochodowych) wymagające silnej białej odlewu;
Wysoka zawartość O i S w stopionym żelazie wymagającym jednoczesnego odczepienia i desulfuryzacji w celu poprawy wydajności zaszczepienia.
Silikonowy stop barowy (stop Fesiba) jest preferowany w następujących scenariuszach:
Produkcja żelaza plastycznego lub żeliwa plastycznego wymaga ścisłej kontroli morfologii grafitowej (flokulacja/sferyczność);
Odlewy z złożonymi strukturami (takimi jak wały korbowe i skrzynie biegów) są podatne na skurczowe wnęki i wtrącenia żużla;
Wartość wysokiej - Dodane odlewy - wymagają wyższego kosztu w zamian za doskonałe właściwości mechaniczne (takie jak żelazo plastyczne o wytrzymałości na rozciąganie większej lub równej 600 MPa).
