Kalcio silicio lydiniai (CaSi)paprastai turi 20–35% Ca ir 55–75% Si, o likusi dalis yra priemaišų pėdsakai (pvz., Al Mažiau arba lygus 2%, Fe Mažiau arba lygus 5%). Jų gebėjimo pagerinti ketaus veikimą esmė slypi sinerginiame dvigubo mechanizmo efekte: „deoksidacija ir sieros pašalinimas + inokuliacija ir tobulinimas“.
Išlydytos geležies valymo mechanizmas:Įdėjus išlydytos geležies, Ca pirmiausia reaguoja su O ir S, sudarydamas aukštą -lydymosi- tašką, mažo- tankio CaO (lydymosi temperatūra 2613 laipsniai) ir CaS (lydymosi temperatūra 2450 laipsnių). Šie junginiai plūduriuoja ant išlydytos geležies paviršiaus kaip intarpai ir pašalinami, sumažinant dujų (H₂, N₂) ir kenksmingų priemaišų kiekį, taip išvalant išlydytą geležį.
Inokuliacijos ir tobulinimo mechanizmas:Si yra pagrindinis ketaus grafitizuojantis elementas ir gali slopinti baltosios geležies (Fe₃C) susidarymą. Tuo pačiu metu mažos dalelės silicio kalcio lydinyje (pvz., CaO-SiO₂ sudėtinė fazė) gali veikti kaip grafito kristalizacijos katalizatorius. „Heterogeninė branduolio šerdis“ išgrynina grafito grūdelius ir matricos struktūrą, optimizuodama ketaus mikrostruktūrą.
Silicio kalcio lydinio poveikis ketaus takumui pagerinti
Ketaus sklandumas tiesiogiai lemia sudėtingų liejinių (pvz., plonasienių vožtuvų korpusų ir tiksliųjų pavarų) formavimo kokybę. SiCa lydinys pagerina sklandumą dviem pagrindiniais būdais:
Išlydytos geležies paviršiaus įtempimo ir klampumo mažinimas:
Eksperimentiniai duomenys rodo, kad į pilkąjį ketų įpylus 0,2 % -0,5 % silicio ir kalcio lydinio (dydis 10–30 mm), išlydytos geležies paviršiaus įtempis gali sumažėti nuo 1,8 N/m iki 1,5–1,6 N/m (sumažėja 10–15 %), o skystumas sumažėja maždaug 2 %. 15%-20%, užtikrinant sudėtingų ertmių liejinių vientisumą ir sumažinant tokius defektus kaip „nepilnas užpildymas“ ir „šaltas uždarymas“;
Išlydytos geležies lydymosi temperatūros ir įtraukimo morfologijos optimizavimas:
Si gali sumažinti ketaus eutektinę temperatūrą (nuo 1153 laipsnių iki 1140{3}}1145 laipsnių), pailgindamas išlydytos geležies skysčio laikymo laiką; Ca gali suminkštinti aštrius intarpus išlydytoje geležyje. Al2O3 intarpai paverčiami sferiniais CaO-Al₂O3-SiO2 sudėtiniais intarpais, sumažinant atsparumą išlydytos geležies srautui.
Tipiškas pritaikymas:
Gaminant plonasienes pilkas ketaus dalis, kurių sienelių storis 3-5 mm, pridėjus silicio-kalcio inokulianto liejimo išeiga padidėja nuo 75 % iki daugiau nei 92 %, o liejimo efektyvumas padidėja 30 %.
Ketaus mechaninių savybių optimizavimas naudojant kalcio{0}}silicio lydinį
| Ketaus tipas | Silicio kalcio priedo kiekis | Tempimo stiprumo padidėjimas | Kietumas (HB) Padidėjęs | Smūgio atsparumo padidėjimas | Pagrindinis darbo principas |
|---|---|---|---|---|---|
| Pilkas ketaus | 0.3%-0.6% | 10%-18% | 8%-12% | 20%-30% | Rafinuoja grafito dribsnius, sumažindamas jo pjovimo poveikį matricai. |
| Kalusis ketus | 0,4–0,8 % (naudoti kartu su sferoidinėmis medžiagomis) | 15%-25% | 10%-15% | 25%-40% | Skatina grafito sferoidizaciją (padidina sferoidizacijos greitį nuo 80% iki daugiau nei 95%), optimizuoja ferito/perlito santykį. |
| Mallocaterite ketaus | 0.2%-0.4% | 8%-15% | 5%-10% | 30%-50% | Slopina baltosios geležies susidarymą ir rafinuoja perlito grūdelius. |
Ketaus liejimo kokybės optimizavimas naudojant kalcio{0}}silicio lydinį
Poringumo ir susitraukimo defektų mažinimas
Poringumo kontrolė:
Kalcio silicio lydinio deoksidacinis ir desulfuruojantis poveikis gali sumažinti deguonies kiekį išlydytoje geležyje nuo 80–100 ppm iki 30–50 ppm, o vandenilio kiekį nuo 5–8 ppm iki 2–3 ppm, taip sumažinant ketaus dalių poringumą nuo 8–12% iki 3–6% (sumažėjimas 0–5%).
Susitraukimo kontrolė:
Kalcio{0}}silicio lydinio inokuliacinis poveikis skatina grafito išsiskyrimą. Tūrio padidėjimas grafito kristalizacijos metu (apie 2 %) gali kompensuoti išlydytos geležies susitraukimą kietėjant, sumažinant „koncentruotas susitraukimo ertmes“ ir „disperguotą susitraukimo poringumą“, o tai ypač tinka storasieniams liejiniams (pvz., ketaus cilindrų blokams).
Liejinių paviršiaus kokybės gerinimas
Rafinuojamas paviršiaus grūdelis:
Kalcio silicis išgrynina liejinių paviršiaus grūdelius, sumažindamas paviršiaus šiurkštumą (Ra) nuo 6,3 μm iki 3,2–1,6 μm, taip sumažindamas vėlesnį apdirbimą ir apdirbimo išlaidas.
Paviršiaus defektų pašalinimas:
Ca gali sudaryti tankią CaO-SiO₂ oksido plėvelę liejimo paviršiuje, neleisdama išlydytai geležiai reaguoti su formuojamu smėliu, kad susidarytų „smėlio sukibimas“, taip pat sumažinant paviršiaus oksido apnašą ir pagerinant liejimo išvaizdos tinkamumą.
Pagrindiniai kalcio{0}}silicio lydinio naudojimo punktai ir pasirinkimo rekomendacijos
Proceso valdymas
Dydžio pasirinkimas:
For large castings (>50 kg),10-50 mm blokuotas kalcio silicio lydinystinka vienodai reakcijai užtikrinti; mažo tikslumo liejiniams 5-15 mm granuliuotas kalcio ir silicio lydinys tinka tirpimui paspartinti;
Papildymo laikas:
Kalciojo ketaus atveju kalcio -silicio lydinys turėtų būti įpilamas praėjus 30–60 sekundžių po sferoidizuojančio agento pridėjimo, kad būtų išvengta priešlaikinės reakcijos tarp Ca ir sferoidizuojančios medžiagos (pvz., Mg); pilkajam ketui, jo galima įpilti likus 1-2 minutėms iki bakstelėjimo, kad pagerėtų inokuliacijos efektas;
Kiekio kontrolė:
Venkite per daug pridėti (pvz., viršyti 1,0%), nes kitaip susidarys kietos ir trapios fazės, tokios kaip CaC₂, dėl ko sumažės ketaus kietumas.
Pažymių pasirinkimas
Įprastas pilkasis ketus:
Pasirinkite Ca20-Si60 tipo silicio ir kalcio lydinį (Ca kiekis 20%-25%), kad subalansuotumėte kainą ir poveikį;
Aukštos-kaliojo ketaus (pvz., vėjo energijos flanšai): pasirinkite Ca30-Si65 tipo silicio ir kalcio lydinį (Ca kiekis 28%-35%), kad užtikrintumėte sferoidizacijos greitį ir grynumą;
Plonasieniai{0}}tikslūs liejiniai:
Pasirinkite mažo-aliuminio silicio-kalcio lydinį (Al Mažiau nei 1 %), kad išvengtumėte Al sudarytų intarpų, turinčių įtakos sklandumui.
