Hợp kim Ferrophosphoruslà một phụ gia chức năng cốt lõi trong đúc, đặc biệt là đúc gang. Trong quá trình đúc, tính lưu động và khuôn - khả năng làm đầy của sắt nóng chảy xác định trực tiếp liệu việc đúc sẽ gặp phải các khiếm khuyết quan trọng như "đóng cửa lạnh", "dưới - thu thập" và "co ngót". Một trong những chức năng cốt lõi của hợp kim ferrophosphorus là giải quyết điểm đau quá trình này:
Tối ưu hóa quá trình đúc và giảm khiếm khuyết sản xuất.
Cải thiện đáng kể tính trôi chảy của sắt nóng chảy
Phốt pho (P) trong sắt nóng chảy làm giảm độ nhớt và sức căng bề mặt của nó, phá vỡ sự kết hợp nguyên tử trong sắt nóng chảy. Điều này đặc biệt đúng với các vật đúc có tường mỏng- (như kho vệ sinh, vỏ máy chính xác và vật đúc sắt trang trí) hoặc đúc với các khoang phức tạp (như đa - thân van và khối động cơ). Việc bổ sung hợp kim FEP có thể cải thiện khuôn - khả năng lấp đầy 15%- 30%, cho phép điền mượt mà hơn của các vận động viên nhỏ và mỏng - các khu vực có tường bao quanh. Điều này làm giảm đáng kể các khiếm khuyết như "quá trình thu gom" (sắt nóng chảy không lấp đầy khoang khuôn) và "đóng cửa lạnh" (sắt nóng chảy không hợp nhất sau khi hóa rắn), tăng đáng kể tốc độ vượt qua hơn 20%.
Tinh chỉnh cấu trúc hóa rắn và giảm các khoang co ngót và độ xốp
Phốt pho hoạt động như một "lõi tạo mầm không đồng nhất" trong quá trình hóa rắn bằng gang, thúc đẩy sự biến đổi của các tinh thể cột thô sang các tinh thể được cân bằng mịn và thu hẹp phạm vi nhiệt độ hóa rắn. Hiệu ứng tinh chế này cho phép hóa rắn đồng đều hơn của sắt nóng chảy, ngăn chặn sự hình thành "khoang co ngót" (lỗ chân lông lớn) hoặc "độ xốp" (lỗ chân lông nhỏ, phân tán) do co rút vi phân cục bộ. Điều này cải thiện sự niêm phong và kháng áp lực của các vật đúc đòi hỏi độ kín khí cao, chẳng hạn như đường ống và tàu áp suất.
Tăng cường tính chất cơ học và chức năng của đúc
Ngoài việc tối ưu hóa quá trình, các hợp kim ferrophosphorus cũng có thể tăng cường cụ thể hiệu suất của các vật đúc, đáp ứng các yêu cầu chức năng của các kịch bản khác nhau:
Cải thiện khả năng chống mài mòn và tuổi thọ đúc kéo dài
Trong Wear - Gang điện trở (chẳng hạn như đường ray hướng dẫn máy công cụ, lớp lót máy nghiền, trống phanh ô tô và giày phanh), phốt pho và sắt tạo thành một phốt pho eutectic (Fe₃p + pearlite). Eutectic này có độ cứng cực kỳ cao (HV 800 - 1000) và được phân phối trong mạng hoặc mạng không liên tục trong ma trận gang, hoạt động như "bộ xương cứng" để chống mài mòn. So với gang thông thường không có phốt pho, phốt pho - có chứa gang chống mài mòn có thể làm giảm 40% -60% và kéo dài tuổi thọ dịch vụ của nó 1-2 lần, khiến nó đặc biệt phù hợp với điều kiện làm việc bị ảnh hưởng và ma sát.
Cải thiện khả năng gia công và giảm chi phí.
Đối với các bộ phận bằng gang yêu cầu gia công tiếp theo (như bánh răng, mặt bích và ghế mang), một lượng phốt pho thích hợp (thường là 0,05%- 0,15%) có thể làm cho cấu trúc ngọc trai trong ma trận gang đồng đều hơn. Bản chất giòn của phốt pho eutectic cũng tạo điều kiện phá vỡ chip trong quá trình cắt (ngăn chặn "chip dài" quấn quanh công cụ) trong khi cũng giảm hao mòn công cụ. Trong gia công thực tế, gang chứa phốt pho có thể cải thiện hiệu quả cắt giảm 10%-15%, giảm 20%tần số thay đổi công cụ và gián tiếp giảm chi phí gia công.
Hỗ trợ cải thiện sức mạnh đúc (yêu cầu kiểm soát thành phần cẩn thận).
Trong gang màu xám hoặc sắt dẻo, một lượng phốt pho (nhỏ hơn hoặc bằng 0,1%) có thể tăng cường cường độ ma trận thông qua "tăng cường dung dịch rắn". Các nguyên tử phốt pho, khi được tích hợp vào mạng sắt, cản trở chuyển động trật khớp, tăng cường độ kéo của đúc lên 5%-10%. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng lợi thế này đòi hỏi phải kiểm soát chặt chẽ hàm lượng phốt pho (số lượng quá mức có thể dẫn đến việc nắm bắt) và nó thường được sử dụng cùng với các yếu tố như mangan (MN) và đồng (Cu) để đạt được sự cân bằng giữa độ bền và độ bền.
Chi phí thấp, khả năng ứng dụng rộng và hoạt động dễ dàng
Từ góc độ triển khai sản xuất, việc sử dụng các hợp kim Ferro phốt pho cũng mang lại những lợi thế thực tế quan trọng, dễ dàng tích hợp vào các quy trình đúc hiện có:
Chi phí cao - Hiệu suất và nguyên liệu thô có sẵn
Hợp kim sắt phốt pho là sản phẩm phụ của ngành hóa học phốt pho (được sản xuất đồng thời trong quá trình tinh chế phốt pho trong lò điện). Chi phí nguyên liệu của nó thấp hơn nhiều so với các hợp kim kim loại quý như niken (NI) và crom (CR). Hơn nữa, lượng phốt pho Ferro được thêm vào mỗi tấn đúc là cực kỳ nhỏ (thường là 0,2%-0,5%), cho phép các vấn đề về quy trình hoặc hiệu suất được giải quyết với đầu tư tối thiểu, dẫn đến lợi thế chi phí tổng thể đáng kể.
Tương thích với một loạt các loại gang, với khả năng tương thích mạnh mẽ.
Hợp kim phosphorus ferro phù hợp cho gần như tất cả các loại gang chính thống:
Gang xám (cải thiện tính lưu động và khả năng gia công);
Gang dễ uốn (hỗ trợ tinh chỉnh cấu trúc vi mô và cải thiện sức mạnh);
Wear - gang điện trở (Core Wear - Enhancer chống tăng);
Thin - Gang tường (Trình tối ưu hóa tính lưu động chính).
Không cần sửa đổi đối với thiết bị luyện kim hiện tại (lò tần số trung gian, cúp); Đơn giản chỉ cần thêm nó theo tỷ lệ trong giai đoạn giữa và muộn của việc luyện kim, giúp bạn dễ dàng vận hành.
Dễ dàng kiểm soát thành phần và đảm bảo sự ổn định chất lượng cao.
Nó có phân loại cấp độ rõ ràng (chẳng hạn nhưFEP16, FEP21 và FEP24, tương ứng với nội dung phốt pho là 15%- 17%, 20%- 23%và 23%- 25%). Các xưởng đúc có thể chính xác chọn lớp dựa trên nội dung phốt pho mục tiêu của chúng. Bằng cách điều chỉnh đầu tiên - (thêm cấp độ ferrophosphorus tương ứng) và sau đó tinh chỉnh (thêm hợp kim phốt pho thấp hoặc phốt pho cao), hàm lượng phốt pho của đúc có thể dễ dàng được kiểm soát trong phạm vi được thiết kế (thường là một lỗi nhỏ hơn hoặc bằng.
Cần lưu ý rằng tiền đề của những lợi thế này là "kiểm soát chính xác hàm lượng phốt pho" (để tránh nguy cơ nắm bắt). Trong ứng dụng thực tế, cần phải chọn loại ferrophosphorus thích hợp và số lượng bổ sung dựa trên vật liệu đúc và điều kiện làm việc để tối đa hóa giá trị ứng dụng của nó.
