Hợp kim canxi silicon, Ferro silicon, VàHợp kim Silicon Bariumlà ba chất thường được sử dụng trong sản xuất gang. Chức năng cốt lõi của chúng là cải thiện hình thái của than chì và tinh chỉnh kích thước hạt bằng cách thêm các yếu tố cụ thể vào sắt nóng chảy, do đó tăng cường các tính chất cơ học (như sức mạnh và độ bền) và khả năng xử lý của gang.
So sánh các thành phần cốt lõi và cơ chế tiêm chủng
Hiệu suất của một chất cấy về cơ bản được xác định bởi các yếu tố cốt lõi của nó. Các cơ chế hoạt động của các yếu tố khác nhau ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu ứng tiêm chủng. Sự khác biệt trong các thành phần và cơ chế cốt lõi của ba chất cấy được hiển thị trong bảng sau:
| Loại cấy | Thành phần chính | Các yếu tố chính thức chính | Cơ chế cấy cốt lõi |
| Hợp kim silicon Ferro | Fe (ma trận), SI (70%-85%), tạp chất tối thiểu |
Si |
1. Bổ sung SI trong sắt nóng chảy làm giảm tương đương carbon và ức chế sự hình thành gang trắng (xi măng). 2. SI thúc đẩy quá trình tạo mầm than chì và tinh chế các hạt than chì (ví dụ: vảy than chì trở nên mịn hơn và phân bố đều hơn). |
| Hợp kim canxi silicon | SI (50%-65%), CA (20%-35%), Fe (cân bằng) |
Si + ca. |
1. SI đóng một vai trò cơ bản trong việc cấy và ức chế gang trắng. 2. CA là một yếu tố khử oxy/khử oxy mạnh mẽ, loại bỏ các tạp chất có hại như O và S khỏi sắt nóng chảy (làm giảm khả năng kháng của tạp chất đối với quá trình tạo mầm than chì). 3. Cao và CAS, được hình thành bởi phản ứng của CA với O và S, đóng vai trò là hạt nhân tạo mầm không đồng nhất, làm tăng đáng kể tốc độ tạo mầm than chì và đạt được sự tinh chỉnh hạt vượt trội so với ferrosilicon tinh khiết. |
| Hợp kim Barium Silicon | SI (50%-70%), BA (10%-25%), Fe (cân bằng) |
Si + ba |
1. SI cung cấp một nền tảng cho graphitization. 2. Khả năng khử oxy của BA yếu hơn một chút so với CA, nhưng khả năng đồ họa của nó mạnh hơn, thúc đẩy sự biến đổi của than chì từ vảy sang flocs (trong sắt dễ uốn và gang dễ uốn). 3. BA làm giảm độ nhớt của sắt nóng chảy, cải thiện tính đồng nhất phân phối than chì và giảm các khiếm khuyết như khoang co ngót và độ xốp trong vật đúc. |
So sánh các kịch bản ứng dụng và hiệu suất chính
Sự khác biệt về hiệu suất giữa các chất cấy khác nhau xác định các loại gang áp dụng của chúng (sắt xám, sắt dẻo, sắt dễ uốn, v.v.) và các yêu cầu đúc (như cường độ cao, mỏng - các phần có tường và các phần có tường dày -). Một so sánh cụ thể như sau:
| Kích thước so sánh |
Hợp kim silicon Ferro
|
Hợp kim canxi silicon
|
Hợp kim Barium Silicon
|
| Ảnh |
 |
 |
 |
| Sức mạnh hiệu ứng tiêm chủng | Yếu - trung bình (tiêm cơ bản, hiệu ứng ổn định nhưng nhẹ) | SỨ | Medium - mạnh (đồ họa xuất sắc, đồng thời đạt được sự tinh chỉnh hạt) |
| Cải tiến hình thái than chì | Chủ yếu là tinh chỉnh flake than chì, với điều chỉnh hình thái hạn chế | Graphite tốt (Flakes/Floccations), giảm "than chì thô" | Cải thiện đáng kể hình thái than chì, thúc đẩy sự hình thành than chì flocculent/spheroidal (đặc biệt phù hợp với sắt dẻo) |
| Ức chế đúc trắng | Medium (chỉ dựa vào SI, dễ bị gang trắng trên mỏng - các bộ phận có tường bao quanh) | Mạnh mẽ (Ca loại bỏ các tạp chất có hại, giảm nguy cơ gang trắng trong mỏng - Các bộ phận có tường bao quanh) | Tương đối mạnh (BA hỗ trợ đồ họa hóa, ức chế gang trắng tốt hơn ferrosilicon) |
| Khả năng tương thích loại đúc | 1. Gang màu xám thông thường (như giường máy máy và đường ống); 2. Đặc biệt - |
1. Cao - gang xám cường độ (như khối động cơ); 2. Thin - gang màu xám có tường (như đầu xi lanh ô tô); 3. Gang dễ uốn (yêu cầu sàng lọc hạt) |
1. Sắt dễ uốn (như trục khuỷu và bánh xe ô tô); 2. Cao - Cây gang dễ uốn; 3. Đóng vai yêu cầu hình thái than chì cao |
| Kiểm soát khiếm khuyết | Chung (dễ bị co ngót do than chì thô) | Tốt (sàng lọc than chì làm giảm sự co ngót, CA cải thiện tính lưu động của sắt nóng chảy) | Tuyệt vời (BA làm giảm độ nhớt của sắt nóng chảy, giảm thiểu các khoang co ngót và vùi xỉ, làm cho nó đặc biệt phù hợp với các bộ phận cấu trúc phức tạp) |
Tóm tắt khuyến nghị lựa chọn
Dựa trên so sánh ở trên, trong sản xuất thực tế, các nguyên tắc sau đây nên được tuân theo khi chọn một chất cấy:
Các kịch bản trong đó Ferrosilicon (FESI) được ưa thích:
Sản xuất gang xám thông thường (chẳng hạn như - đường ống tải và các bộ phận máy móc nông nghiệp) với các yêu cầu thấp đối với hình thái sức mạnh và than chì;
Các vật đúc với cấu trúc đơn giản, độ dày tường đồng đều và không có mỏng - Các khu vực có tường có thể dễ bị đúc trắng;
Tìm kiếm chi phí thấp và ổn định quá trình mà không cần kiểm soát tiêm chủng phức tạp.
Các kịch bản trong đó các hợp kim canxi silicon được ưa thích:
Sản xuất cao - gang màu xám cường độ (như khối động cơ và van áp suất cao-) yêu cầu cải thiện cường độ kéo;
Các vật đúc với các khu vực có tường mỏng - (như đầu xi lanh ô tô) đòi hỏi phải triệt tiêu đúc trắng mạnh;
Hàm lượng O và S cao trong sắt nóng chảy đòi hỏi quá trình khử oxy và khử lưu huỳnh đồng thời để cải thiện hiệu suất tiêm chủng.
Hợp kim Silicon Barium (Hợp kim Fesiba) được ưa thích trong các kịch bản sau:
Sản xuất sắt dẻo hoặc gang dễ uốn đòi hỏi phải kiểm soát chặt chẽ hình thái than chì (phôi hóa/hình cầu);
Các vật đúc với các cấu trúc phức tạp (như trục khuỷu và hộp số) dễ bị thu hẹp khoang và vùi xỉ;
Cao - Giá trị - Các vật đúc được thêm vào đòi hỏi chi phí cao hơn để đổi lấy các tính chất cơ học tuyệt vời (như sắt dễ uốn với cường độ kéo lớn hơn hoặc bằng 600 MPa).
