Кальцієво-кремнієвий сплав (CaSi)є основною багатофункціональною добавкою у виробництві чавуну. Завдяки чотирьом основним функціям-модифікації графіту, розкисленню та очищенню, подрібненню зерна та контролю вмісту сірки-він всебічно підвищує міцність, ударну в’язкість, оброблюваність і надійність чавуну, роблячи його придатним-для високоякісних застосувань, таких як автомобільні деталі та промислове обладнання.
Фізичні властивості:Температура плавлення 1250-1350 градусів, щільність 2,5-2,8 г/см³, сріблясто-сірий блок (5-30 мм) або порошок, кальцій легко випаровується при високих температурах, демонструє сильну реакційну здатність і має хорошу сумісність з розплавленим залізом;
Основні переваги:Багатофункціональна інтеграція (сфероїдізація + розкислення + рафінування), додавання 0,2%-0,5% на тонну чавуну може досягти багато{5}}поліпшення продуктивності зі значною економічною ефективністю;
Основний механізм із кремнієво-кальцієвого сплаву покращує характеристики чавуну
(1) Модифікація графіту: від «лускатого» до «сфероїда», міцність подвоюється
Механізм дії:
Кремній посилює активність вуглецю в розплавленому залізі, сприяючи зародженню графіту; Кальцій, як сфероїдизуючий агент, адсорбується на поверхні ядер графіту, пригнічуючи ріст пластівців і скеровуючи утворення сфероїда/черв’яка-подібного графіту;
Ключова реакція:
Кальцій поєднується з сіркою та киснем, усуваючи їх перешкоди сфероїдизації графіту, тоді як утворений CaC₂ може служити ядром зародження графіту.
(2) Розкислення та очищення: зменшення включень і підвищення чистоти.
Механізм дії:
Кремній реагує з киснем: Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe. Щільність утвореного SiO₂ становить 2,65 г/см³, що набагато нижче, ніж у розплавленого заліза (7,1 г/см³), що дозволяє легко спливати й утворювати шлак.
Посилене-розкислення кальцієм:
2Ca + O₂ → 2CaO. Кальцій має сильнішу спорідненість з киснем, ніж кремній, який може видалити сліди залишків кисню в розплавленому залізі. Водночас він реагує з Al₂O₃, утворюючи композитні включення з -температурою плавлення- (CaO・Al₂O₃), що полегшує розділення.
(3) Зернистість: покращує мікроструктуру, збалансовуючи міцність і міцність.
Механізм дії:
Дрібні частинки (такі як CaS, SiO₂) у кремнієвих-кальцієвих сплавах діють як гетерогенні центри зародження, сприяючи утворенню численних дрібних зерен, а не кількох грубих зерен під час твердіння чавуну.
Посилення меж зерен:
Подрібнені зерна збільшують кількість меж зерен на одиницю об’єму, перешкоджаючи руху дислокацій і дисперсійному напрузі, таким чином покращуючи загальні характеристики матеріалу.
(4) Контроль сірки: усуває гарячу крихкість і покращує продуктивність обробки
Механізм дії:
Кальцій переважно реагує з сіркою: Ca + FeS → CaS + Fe. CaS має температуру плавлення 2450 градусів, не розчиняється в розплавленому залізі, випадає в осад у вигляді твердих частинок і плаває в шлак, повністю усуваючи шкідливий вплив сірки.
Ключове значення:
Запобігає FeS (температура плавлення 1190 градусів) від утворення безперервної мережі на кордонах зерен, усуваючи явище «гарячої крихкості».
Основні контрольні точки використання:
Час додавання:Додайте до ковкого чавуну після сфероїдизації та перед інокуляцією; додати до сірого чавуну за 5-10 хвилин до випуску, щоб забезпечити достатню реакцію.
Метод додавання:додатиCaSi Lumpпродукти безпосередньо; додатиSiCa порошокпродукти через інокулятор; додатиCaSi порошковий дрітпродукти за допомогою механізму подачі дроту (швидкість 3-5 м/с), щоб уникнути втрати кальцію на випаровування.
Контроль дозування: Excessive addition (>0.5%) will lead to excessively high cast iron hardness (HB>250), що ускладнює обробку. Необхідний точний контроль відповідно до типу чавуну.
