Калциеви силиконови сплави, Феро силицийиСиликонови бариеви сплависа три често използвани инокуланти в производството на чугун. Основната им функция е да подобрят морфологията на графита и да усъвършенстват размера на зърното, като добавят специфични елементи към разтопеното желязо, като по този начин подобряват механичните свойства (като здравина и здравина) и обработваемост на чугун.
Сравнение на основните компоненти и механизмите за инокулация
Изпълнението на инокулант по същество се определя от основните му елементи. Механизмите на действие на различни елементи влияят пряко върху ефекта на инокулация. Разликите в основните компоненти и механизмите на трите инокуланти са показани в следната таблица:
| Тип инокулант | Основни съставки | Ключови елементи на инокулант | Механизъм на основния инокулант |
| Феро силиконова сплав | Fe (матрица), SI (70%-85%), минимални примеси |
Si |
1. Допълването на SI в разтопеното желязо намалява еквивалента на въглеродния и инхибира образуването на бял чугун (циментит). 2. SI насърчава графитното ядрено и прецизира графитните частици (напр. Графитът на люспите става по -фин и по -равномерно разпределен). |
| Калциев силиконова сплав | SI (50%-65%), CA (20%-35%), FE (баланс) |
Si + CA |
1. SI играе основна роля за инокулиране и инхибиране на бял чугун. 2. Ca е силен дезоксидиращ/десулфуриращ елемент, премахвайки вредните примеси като O и S от разтопеното желязо (намаляване на устойчивостта на примесите срещу графитно ядрено). 3. CAO и CAS, образувани от реакцията на Ca с O и S, служат като хетерогенни ядра за ядрени нуклеи, като значително увеличават скоростта на графитно нуклеиране и постигат рафиниране на зърното, превъзхождащо чистия феросиликон. |
| Барий силиконова сплав | SI (50%-70%), BA (10%-25%), FE (баланс) |
Si + Ba |
1. SI предоставя основа за графитизация. 2. Дезоксидиращата способност на BA е малко по -слаба от тази на CA, но способността му за графитизация е по -силна, насърчаваща трансформацията на графит от люспи в флоци (в пластични желязо и ковък чугун). 3. BA намалява разтопения вискозитет на желязото, подобрява равномерността на разпределението на графита и намалява дефектите като кухини за свиване и порьозност при отливки. |
Сравнение на ключови сценарии за ефективност и приложения
Разликите в производителността между различните инокуланти определят техните приложими видове чугун (сиво желязо, пластично желязо, ковко желязо и др.) И изисквания за леене (като висока якост, тънки - части за стени и дебели - разградени части). Специфично сравнение е следното:
| Сравнителни размери |
Феро силиконова сплав
|
Калциев силиконова сплав
|
Барий силиконова сплав
|
| Снимка |
 |
 |
 |
| Силата на ефекта на инокулация | Слаба - среда (основна инокулация, стабилен, но лек ефект) | Силна (композитна инокулация, значително усъвършенстване на зърното и потискане на бялото чугун)) | Средна - силна (отлична графитизация, като същевременно постига усъвършенстване на зърното) |
| Графитна морфология Подобряване | Главно усъвършенства любезните графити, с ограничена корекция на морфологията | Фин графит (люспи/флокулации), намаляване на „груб графит“ | Значително подобрява графитната морфология, насърчавайки образуването на флокулент/сфероидален графит (особено подходящ за пластично желязо) |
| Потискане на бялото леене | Средна (разчита единствено на Si, предразположена към бяло чугун върху тънки - стенирани части) | Силен (CA премахва вредните примеси, намалявайки риска от бяло чугун в тънки - стенирани части) | Сравнително силен (BA подпомага графитизацията, потискайки бялата чугуна по -добре от феросиликон) |
| Съвместимост на типа кастинг | 1. Обикновен сив чугун (като легла и тръби за машинен инструмент); 2. Дебели - Зарязани отливки с ниски изисквания за производителност |
1. Висока - сила сив чугун (като блокове на двигателя); 2. Тънка - стени сив чугун (като автомобилни глави на цилиндъра); 3. Ковък чугун (изисква усъвършенстване на зърното) |
1. Пластично желязо (като автомобилни коляни и колела); 2. Висока - здравина ковък чугун; 3. Кастинги, изискващи висока графитна морфология |
| Контрол на дефекти | Общи (предразположени към свиване поради груб графит) | Добро (графитното усъвършенстване намалява свиването, CA подобрява течността на разтопената желязо) | Отличен (BA намалява разтопения вискозитет на желязото, минимизирайки кухините на свиване и шлаковите включвания, което го прави особено подходящ за сложни структурни части) |
Резюме на препоръките за избор
Въз основа на горното сравнение, в действителното производство трябва да се следват следните принципи при избора на инокулант:
Сценарии, при които Ferrosilicon (FESI) е предпочитан:
Производство на обикновена сива чугуна (като ниска - товарни тръби и части от селскостопански машини) с ниски изисквания за здравина и графитна морфология;
Отливки с проста структура, равномерна дебелина на стената и без тънка - райони с стени, предразположени към бяло отливане;
Търсене на ниска цена и стабилност на процеса без сложен контрол на инокулацията.
Сценарии, при които са предпочитани калциеви силиконови сплави:
Производство на високо - Сила сив чугун (като блокове на двигателя и високи - клапани за налягане), изискващи подобрена якост на опън;
Отливки с тънки - Застроени зони (като автомобилни глави на цилиндъра), изискващи силно потискане на бялото леене;
Високо съдържание на О и S в разтопеното желязо, изискващо едновременно дезоксидация и десулфуризация за подобряване на ефективността на инокулация.
Силиконовата бариева сплав (сплав Fesiba) е предпочитана в следните сценарии:
Производството на пластично желязо или ковък чугун изисква строг контрол на графитната морфология (флокулация/сферичност);
Отливките със сложни структури (като коляновите валове и скоростните кутии) са склонни към свиване на кухини и шлакови включвания;
Висока - стойност - Добавените отливки изискват по -висока цена в замяна на отлични механични свойства (като пластично желязо с якост на опън, по -голяма или равна на 600 MPa).
