Kalcija silīcija sakausējums (CaSi)ir galvenā daudzfunkcionālā piedeva čuguna ražošanā. Pateicoties četrām pamatfunkcijām-grafīta modificēšana, deoksidācija un attīrīšana, graudu rafinēšana un sēra satura kontrole,-tas vispusīgi uzlabo čuguna izturību, stingrību, apstrādājamību un uzticamību, padarot to piemērotu augstas klases-lietotājiem, piemēram, automašīnu detaļām un rūpnieciskajām iekārtām.
Fizikālās īpašības:Kušanas temperatūra 1250-1350 grādi, blīvums 2,5-2,8g/cm³, sudrabaini pelēks bloks (5-30mm) vai pulveris, kalcijs viegli iztvaiko augstā temperatūrā, uzrāda spēcīgu reaģētspēju un labi sader ar kausētu dzelzi;
Galvenās priekšrocības:Daudzfunkcionāla integrācija (sferoidizācija + deoksidācija + attīrīšana), pievienojot 0,2%-0,5% uz tonnu čuguna, var panākt daudzdimensionālu veiktspējas uzlabošanos ar ievērojamu izmaksu efektivitāti;
Silīcija kalcija sakausējuma galvenais mehānisms uzlabo čuguna veiktspēju
(1) Grafīta modifikācija: no "pārslas" uz "sferoīdu", stingrība dubultojas
Darbības mehānisms:
Silīcijs uzlabo oglekļa aktivitāti izkausētā dzelzē, veicinot grafīta kodolu veidošanos; Kalcijs kā sferoidizējošs līdzeklis adsorbējas uz grafīta kodolu virsmas, kavējot pārslu augšanu un vadot sferoīda/tārpu{0}}veidošanos, piemēram, grafītu;
Galvenā reakcija:
Kalcijs apvienojas ar sēru un skābekli, novēršot to traucējumus grafīta sferoidizēšanā, savukārt radītais CaC₂ var kalpot par grafīta kodolu veidojošo kodolu.
(2) Deoksidācija un attīrīšana: ieslēgumu samazināšana un tīrības uzlabošana.
Darbības mehānisms:
Silīcijs reaģē ar skābekli: Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe. Radītā SiO₂ blīvums ir 2,65 g/cm³, kas ir daudz mazāks nekā kausētam dzelzs blīvumam (7,1 g/cm³), kas ļauj viegli peldēt un veidot izdedžus.
Ar kalciju{0}}pastiprināta deoksidācija:
2Ca + O₂ → 2CaO. Kalcijam ir spēcīgāka afinitāte pret skābekli nekā silīcijam, kas var noņemt nelielu daudzumu atlikušā skābekļa izkausētā dzelzē. Vienlaikus tas reaģē ar Al₂O₃, veidojot zemas -kušanas- kompozītu ieslēgumus (CaO・Al₂O₃), atvieglojot atdalīšanu.
(3) Graudu uzlabošana: uzlabo mikrostruktūru, līdzsvarojot izturību un stingrību.
Darbības mehānisms:
Sīkas daļiņas (piemēram, CaS, SiO₂) silīcija-kalcija sakausējumos darbojas kā neviendabīgas kodolu veidošanās vietas, kas čuguna cietēšanas laikā veicina daudzu smalku graudu veidošanos, nevis dažus rupjus graudus.
Graudu robežu stiprināšana:
Rafinēti graudi palielina graudu robežu skaitu tilpuma vienībā, kavējot dislokācijas kustību un izkliedējot spriegumu, tādējādi uzlabojot kopējo materiāla veiktspēju.
(4) Sēra kontrole: novērš karsto trauslumu un uzlabo apstrādes veiktspēju
Darbības mehānisms:
Kalcijs vislabāk reaģē ar sēru: Ca + FeS → CaS + Fe. CaS kušanas temperatūra ir 2450 grādi, tas nešķīst kausētā dzelzē, izgulsnējas kā cietas daļiņas un peld uz izdedžiem, pilnībā novēršot sēra kaitīgo ietekmi.
Galvenā vērtība:
Neļauj FeS (kušanas temperatūra 1190 grādi) izveidot nepārtrauktu tīklu pie graudu robežām, novēršot "karstā trausluma" parādību.
Galvenie lietošanas kontroles punkti:
Papildināšanas laiks:Pievienot kaļajam čugunam pēc sferoidizācijas apstrādes un pirms inokulācijas; pievienojiet pelēkajam čugunam 5-10 minūtes pirms piesitiena, lai nodrošinātu pietiekamu reakciju.
Papildināšanas metode:PievienotCaSi gabalsprodukti tieši; pievienotSiCa pulverisprodukti caur inokulatoru; pievienotCaSi vadsprodukti, izmantojot stieples padevēju (ātrums 3-5 m/s), lai izvairītos no kalcija iztvaikošanas zudumiem.
Devas kontrole: Excessive addition (>0.5%) will lead to excessively high cast iron hardness (HB>250), palielinot apstrādes grūtības. Nepieciešama precīza kontrole atbilstoši čuguna veidam.
