Kalcija silīcija sakausējumi, ferro silīcijs, unsilīcija bārija sakausējumiir trīs parasti izmanto sējmašīnas čuguna ražošanā. To galvenā funkcija ir uzlabot grafīta morfoloģiju un uzlabot graudu lielumu, pievienojot izkausētajam dzelzs īpašiem elementiem, tādējādi uzlabojot mehāniskās īpašības (piemēram, stiprību un izturību) un čuguna apstrādājamību.
Galveno komponentu un inokulācijas mehānismu salīdzinājums
Inokulanta veiktspēju būtībā nosaka tā pamatelementi. Dažādu elementu darbības mehānismi tieši ietekmē inokulācijas efektu. Triju inokulantu galveno komponentu un mehānismu atšķirības ir parādītas šajā tabulā:
| Inokulanta tips | Galvenās sastāvdaļas | Galvenie inokulantu elementi | Core inokulanta mehānisms |
| Ferro silīcija sakausējums | Fe (matrica), Si (70%-85%), minimāli piemaisījumi |
Si |
1. Si papildināšana izkausētā dzelzs samazina oglekļa ekvivalentu un kavē balto čuguna (cementīta) veidošanos. 2. Si veicina grafīta kodolu veidošanos un uzlabo grafīta daļiņas (piemēram, pārslu grafīts kļūst smalkāks un vienmērīgāk sadalīts). |
| Kalcija silīcija sakausējums | SI (50%-65%), CA (20%-35%), Fe (bilance) |
SI + CA |
1. Si ir būtiska loma baltā čuguna inokulācijā un kavēšanā. 2. CA ir spēcīgs dezoksidējošs/desulfurizējošs elements, kas no izkausētā dzelzs noņem kaitīgus piemaisījumus, piemēram, O un S (samazinot piemaisījumu izturību pret grafīta kodolu). 3. CAO un CAS, ko veido CA reakcija ar O un S, kalpo kā neviendabīgi kodolie kodoli, ievērojami palielinot grafīta kodolizācijas ātrumu un sasniedzot graudu pilnveidošanu, kas ir pārāka par tīru ferosiliconu. |
| Bārija silīcija sakausējums | SI (50%-70%), BA (10%-25%), Fe (bilance) |
Si + ba |
1. SI nodrošina pamatu grafitizācijai. 2. BA dezoksidējošā spēja ir nedaudz vājāka nekā CA, taču tās grafitizācijas spēja ir spēcīgāka, veicinot grafīta pārveidošanu no pārslām uz flokiem (kaļamos dzelzs un kaļamā čuguna). 3. BA samazina izkausēto dzelzs viskozitāti, uzlabo grafīta sadalījuma vienveidību un samazina tādus defektus kā saraušanās dobumi un porainība lējumos. |
Galveno veiktspējas un lietojumprogrammu scenāriju salīdzinājums
Veiktspējas atšķirības starp dažādiem inokulantiem nosaka to piemērojamos čuguna veidus (pelēkais dzelzs, kaļamais dzelzs, kaļamā dzelzs utt.) Un liešanas prasības (piemēram, augsta stiprība, plānas - sienas detaļas un biezas - sienas daļas). Īpašs salīdzinājums ir šāds:
| Salīdzināšanas izmēri |
Ferro silīcija sakausējums
|
Kalcija silīcija sakausējums
|
Bārija silīcija sakausējums
|
| Fotografēt |
 |
 |
 |
| Inokulācijas efekta stiprums | Vāja - barotne (pamata inokulācija, stabils, bet viegls efekts) | Spēcīga (saliktā inokulācija, ievērojams graudu uzlabojums un balto čuguna slāpēšana) | Vidējs - spēcīgs (lieliska grafitizācija, vienlaikus sasniedzot arī graudu uzlabošanu) |
| Grafīta morfoloģijas uzlabošana | Galvenokārt precizē pārslu grafītu ar ierobežotu morfoloģijas pielāgošanu | Smalks grafīts (pārslas/flokulācijas), samazinot "rupju grafītu" | Ievērojami uzlabo grafīta morfoloģiju, veicinot flokulenta/sferoidālā grafīta veidošanos (īpaši piemērota kaļamajam dzelzs) veidošanos) |
| Balta liešanas slāpēšana | Vidējs (paļaujas tikai uz Si, nosliece uz baltu čugunu uz plānas - sienas daļas) | Spēcīgs (CA noņem kaitīgus piemaisījumus, samazinot balto čuguna risku plānā - sienu daļās) | Salīdzinoši stiprs (BA palīdz grafitizācijai, balto čuguna nomācot labāk nekā Ferrosilicon) |
| Liešanas veida saderība | 1. Parastā pelēkā čuguna (piemēram, darbgaldu gultas un caurules); 2. Biezs - sienu lējums ar zemas veiktspējas prasībām |
1. Augsts - stiprums pelēks čuguna (piemēram, motora bloki); 2. plāns - sienu pelēks čuguna (piemēram, automašīnu cilindru galvas); 3. Kalle čuguna (nepieciešama graudu uzlabošana) |
1. Kaļamais dzelzs (piemēram, automobiļu kloķvārpstas un riteņi); 2. Augsts - stiprums kaļams čuguns; 3. Lējumi, kuriem nepieciešama augsta grafīta morfoloģija |
| Defektu kontrole | Vispārējs (pakļauts saraušanās rupja grafīta dēļ) | Labs (grafīta uzlabošana samazina saraušanos, CA uzlabo izkausēto dzelzs plūstamību) | Lielisks (BA samazina izkausēto dzelzs viskozitāti, samazinot saraušanās dobumus un izdedžu ieslēgumus, padarot to īpaši piemērotu sarežģītām strukturālām detaļām) |
Atlases ieteikumu kopsavilkums
Balstoties uz iepriekš minēto salīdzinājumu, faktiskajā ražošanā, izvēloties inokulantu, jāievēro šādi principi:
Scenāriji, kur priekšroka tiek dota Ferrosilicon (FESI):
Parastā pelēkā čuguna (piemēram, zemas - slodzes caurules un lauksaimniecības mašīnu daļas) ražošana ar zemām stiprības un grafīta morfoloģijas prasībām;
Lējumi ar vienkāršu struktūru, vienmērīgu sienas biezumu un nav plānu - sienu laukumiem, kuriem ir nosliece uz baltu cast;
Zemu izmaksu un procesa stabilitātes meklēšana bez sarežģītas inokulācijas kontroles.
Scenāriji, kur priekšroka tiek dota kalcija silīcija sakausējumiem:
Augsta - stiprības pelēkā čuguna (piemēram, motora bloki un augsti {- spiediena vārsti)
Lējumi ar plānām - sienu laukumiem (piemēram, automašīnu cilindru galvām), kurai nepieciešama spēcīga balta loma nomākums;
Lai uzlabotu inokulācijas veiktspēju, augsts O un S saturs izkausētā dzelzs, kam nepieciešama vienlaicīga dezoksidācija un desulfurizācija.
Silīcija bārija sakausējums (Fesiba sakausējums) tiek dots priekšroka šādos scenārijos:
Kaļā dzelzs vai kaļamā čuguna ražošana prasa stingri kontrolēt grafīta morfoloģiju (flokulācija/sfēriskums);
Lējumi ar sarežģītām struktūrām (piemēram, kloķvārpstām un pārnesumkārbām) ir pakļauti saraušanās dobumiem un izdedžu ieslēgumiem;
Augstai - vērtībai - Pievienotajiem lējumiem ir vajadzīgas augstākas izmaksas apmaiņā pret izcilām mehāniskām īpašībām (piemēram, kaļamais dzelzs ar stiepes izturību, kas lielāka par vai vienāda ar 600 MPa).
