Кальцієві кальцієві сплави, Силіконовий кремніюіСиліконові барієві сплавиє трьома часто використовуються інокулянтами у виробництві чавуну. Їх основна функція полягає у поліпшенні морфології графіту та вдосконалення розміру зерна, додавши конкретні елементи до розплавленого заліза, тим самим посилюючи механічні властивості (наприклад, міцність і міцність) та процесність чавуну.
Порівняння основних компонентів та механізмів щеплення
Продуктивність прищеплення по суті визначається його основними елементами. Механізми дії різних елементів безпосередньо впливають на ефект щеплення. Відмінності основних компонентів та механізмів трьох інокулянтів показані в наступній таблиці:
| Тип інокулянта | Основні інгредієнти | Ключові елементи інокулянта | Ядровий прищеплений механізм |
| Силіконовий сплав Ferro | Fe (матриця), Si (70%-85%), мінімальні домішки |
Сина |
1. Доповнення СІ в розплавленому залізі зменшує еквівалент вуглецю і гальмує утворення білого чавуну (цементу). 2. Si сприяє графітовому зародженні та уточнює графітові частинки (наприклад, пластівець графіт стає більш тонким і рівномірно розподіленим). |
| Силіконовий сплав кальцію | Si (50%-65%), CA (20%-35%), Fe (баланс) |
Si + ca |
1. СІ відіграє фундаментальну роль у прищепленні та гальмуванні білого чавуну. 2. Са - це сильний дезоксидизуючий/десульфуризуючий елемент, що видаляє шкідливі домішки, такі як O і S з розплавленого заліза (зменшення стійкості домішок до графітового зародження). 3. CAO і CAS, утворені реакцією Са з O і S, служать гетерогенними ядрами ядра, значно збільшуючи швидкість ядра графіту та досягнення зернового вишуканого вишуканого зерна вище чистого феросилікону. |
| Силіконовий сплав барію | SI (50%-70%), BA (10%-25%), Fe (баланс) |
SI + BA |
1. Si забезпечує основу для графітизації. 2. Здатність від дезоксидування BA трохи слабша, ніж Са, але його здатність до графітизації сильніша, сприяючи перетворенню графіту від пластівців до флоку (в пластичному залізі та ковзаному чавуні). 3. BA знижує розплавлену в'язкість заліза, покращує рівномірність розподілу графіту та зменшує дефекти, такі як порожнини усадки та пористість на виливках. |
Порівняння ключових сценаріїв продуктивності та додатків
Відмінності продуктивності між різними інокулянтами визначають їх застосовні типи чавуну (сірий залізо, пластичне залізо, ковзаюче залізо тощо) та вимоги до лиття (наприклад, високі сили, тонкі - стінові деталі та товсті частини- стіновані частини). Конкретне порівняння полягає в наступному:
| Порівняння розмірів |
Силіконовий сплав Ferro
|
Силіконовий сплав кальцію
|
Силіконовий сплав барію
|
| Фото |
 |
 |
 |
| Сила ефекту інокуляції | Слабкий - середовище (основна щеплення, стабільний, але легкий ефект) | Сильна (композитна щеплення, значне вдосконалення зерна та придушення білого чавуну) | Середній - Сильний (відмінна графітизація, а також досягнення зерна) |
| Поліпшення морфології графіту | В основному вдосконалює пластівець графіту з обмеженою налагодженням морфології | Тонкий графіт (пластівці/флокуляції), зменшення "грубого графіту" | Значно покращує графітну морфологію, сприяючи утворенню флокулентного/сфероїдного графіту (особливо підходить для пластичного заліза) |
| Біле придушення кастингу | Середнє (покладається виключно на Si, схильне до білого чавуну на тонких - стінових деталях) | Сильний (CA видаляє шкідливі домішки, зменшуючи ризик білого чавуну в тонких - стінових деталях) | Відносно сильна (BA допомагає графітизації, пригнічуючи білий чавун краще, ніж феросилікон) |
| Сумісність типу лиття | 1. Звичайний сірий чавун (наприклад, верстат для вершини та труби); 2. Товсті - Стінині литі з низькими вимогами до продуктивності |
1. Високий - Сила сірий чавун (наприклад, блоки двигунів); 2. Тонкий - стінований сірий чавун (наприклад, головки автомобілів циліндрів); 3. Кожовий чавун (вимагає уточнення зерна) |
1. Пластичне залізо (наприклад, автомобільні колінчасті вали та колеса); 2. Високий - міцний чавун, що підлягає ковтуванню; 3. Кастинги, що вимагають високої графітової морфології |
| Контроль дефектів | Загальний (схильний до усадки через грубий графіт) | Добре (графітова вдосконалення зменшує усадку, СА покращує розплавлену плинність заліза) | Відмінна (BA знижує розплавлену в'язкість заліза, мінімізуючи порожнини усадки та включення шлаку, що робить його особливо придатним для складних структурних частин) |
Короткий зміст рекомендацій щодо вибору
Виходячи з вищезазначеного порівняння, у фактичному виробництві слід дотримуватися наступних принципів при виборі інокулянта:
Сценарії, де є кращий феросилікон (FESI):
Виробництво звичайного сірого чавуну (наприклад, низькі - навантажувальні труби та частини сільськогосподарської машини) з низькими вимогами до міцності та графітової морфології;
Кастинги з простою структурою, рівномірною товщиною стінки та тонкими - областями стіни, схильними до білого лиття;
Пошук низької вартості та стабільності процесу без складного контролю щеплення.
Сценарії, де кращі сплави кальцію кальцію:
Виробництво високого - Сиси сірого чавуну (наприклад, блоки двигуна та високі - клапани тиску), що потребує покращеної міцності на розрив;
Кастинги з тонкими - областями стіни (наприклад, головками автомобілів циліндрів), що вимагають сильного придушення білого лиття;
Високий вміст O і S у розплавленому залізі, що вимагає одночасного дезиксиду та десульфуризації для поліпшення продуктивності щеплення.
Силіконовий сплав (сплав Fesiba) є кращим у таких сценаріях:
Виробництво пластичного заліза або ковзаючого чавуна вимагає суворого контролю графітової морфології (флокуляція/сферичність);
Кастинги зі складними конструкціями (такими як колінчасті вали та коробки передач) схильні до порожнин усадки та включення шлаку;
Високе - Значення - Додані лиття потребують більшої вартості в обмін на відмінні механічні властивості (наприклад, пластичне залізо з міцністю на розрив більше або дорівнює 600 МПа).
