Kalsíum sílikon málmblöndur (CaSi)innihalda venjulega 20%-35% Ca og 55%-75% Si, þar sem afgangurinn er snefilóhreinindi (svo sem Al minna en eða jafnt og 2%, Fe minna en eða jafnt og 5%). Kjarninn í getu þeirra til að bæta frammistöðu steypujárns liggur í samlegðaráhrifum tvíþætts vélbúnaðar: "afoxun og brennisteinslosun + sáning og fágun."
Hreinsunarbúnaður fyrir bráðið járn:Eftir að bráðnu járni hefur verið bætt við hvarfast Ca helst við O og S og myndar há-bræðslumark-, lág-þéttleika CaO (bræðslumark 2613 gráður) og CaS (bræðslumark 2450 gráður). Þessi efnasambönd fljóta upp á yfirborð bráðna járnsins sem innihaldsefni og eru fjarlægð, sem dregur úr innihaldi lofttegunda (H₂, N₂) og skaðlegra óhreininda og hreinsar þannig bráðna járnið.
Sáningar- og betrumbætur:Si er kjarna grafítgerðarþátturinn í steypujárni og getur hindrað myndun hvíts járns (Fe₃C). Á sama tíma geta örsmáu agnirnar í kísilkalsíumblöndunni (eins og CaO-SiO₂ samsettur fasi) virkað sem hvati fyrir grafítkristöllun. "Heterogenous nucleation core" betrumbætir grafítkorn og fylkisbyggingu, hámarkar örbyggingu steypujárns.
Áhrif sílikonkalsíumblendis á að bæta vökva steypujárns
Vökvi steypujárns ákvarðar beint mótunargæði flókinna steypu (eins og þunnt -veggað ventlahús og nákvæm gír). SiCa álfelgur bætir vökva í gegnum tvær meginleiðir:
Að draga úr yfirborðsspennu og seigju bráðnu járns:
Tilraunagögn sýna að með því að bæta 0,2%-0,5% kísil-kalsíumblendi (stærð 10-30 mm) við grátt steypujárn getur það dregið úr yfirborðsspennu bráðnu járns úr 1,8N/m í 1,5-1,6N/m (lækkun um 10%-15%), aukið seigju vökva um 20%. 15% -20%, sem tryggir heilleika flókinna holasteypu og dregur úr göllum eins og "ófullkominni fyllingu" og "köldu lokun";
Hagræðing á bræðslumarki og inntökuformgerð bráðins járns:
Si getur lækkað eutectic hitastig steypujárns (úr 1153 gráður í 1140-1145 gráður), lengt vökvahaldstíma bráðins járns; Ca getur mýkt hvassar innfellingar í bráðnu járni. Al₂O₃ innifalið er umbreytt í kúlulaga CaO-Al₂O₃-SiO₂ samsett innilokun, sem dregur úr viðnám gegn flæði bráðnu járns.
Dæmigert forrit:
Þegar framleiddir eru þunnir-veggðir gráir steypujárnshlutar með veggþykkt 3-5 mm, eykur kísil-kalsíum sáðefni steypuafraksturinn úr 75% í yfir 92% og bætir mótun skilvirkni um 30%.
Hagræðing á vélrænum eiginleikum steypujárns með kalsíum-kísilblendi
| Tegund steypujárns | Magn kísilkalsíumviðbótar | Togstyrkur Aukning | Hörku (HB) Aukning | Hækkun á hörku | Kjarnastarfsregla |
|---|---|---|---|---|---|
| Grátt steypujárn | 0.3%-0.6% | 10%-18% | 8%-12% | 20%-30% | Hreinsar flögugrafít, dregur úr skerandi áhrifum þess á fylkið. |
| Sveigjanlegt steypujárn | 0,4%-0,8%(Notið ásamt kúlueyðandi lyfjum) | 15%-25% | 10%-15% | 25%-40% | Stuðlar að kúluvæðingu grafíts (eykur kúlumyndun úr 80% í yfir 95%), hámarkar ferrít/perlít hlutfallið. |
| Mallocaterite Steypujárn | 0.2%-0.4% | 8%-15% | 5%-10% | 30%-50% | Dregur úr myndun hvíts járns og hreinsar perlítkorn. |
Fínstilling á gæðum steypujárns með kalsíum-kísilblendi
Minnkun á porosity og rýrnunargöllum
Stýring á porosity:
Afoxunar- og brennisteinslosandi áhrif kalsíumkísilblendis geta dregið úr súrefnisinnihaldi bráðnu járns úr 80-100ppm í 30-50ppm og vetnisinnihaldið úr 5-8ppm í 2-3ppm og þannig minnkað porosity steypujárnshluta úr 8%-12% í 3%-60% (%-50%).
Rýrnunarstýring:
Sáningaráhrif kalsíums-kísilblendis stuðla að útskilnaði grafíts. Rúmmálsstækkunin við grafítkristöllun (u.þ.b. 2%) getur bætt upp fyrir storknunarrýrnun bráðins járns, minnkað „samþjappað rýrnunarhol“ og „dreifðan rýrnunargljúp,“ sem hentar sérstaklega vel fyrir þykka-veggaða steypu (eins og steypujárnshólfa).
Að bæta yfirborðsgæði steypunnar
Hreinsun yfirborðskorns:
Kalsíumkísill hreinsar yfirborðskorn steypu, dregur úr yfirborðsgrófleika (Ra) úr 6,3 μm í 3,2-1,6 μm og dregur þannig úr síðari vinnslu og lækkar vinnslukostnað.
Að bæla yfirborðsgalla:
Ca getur myndað þétta CaO-SiO₂ oxíðfilmu á steypuyfirborðinu, sem kemur í veg fyrir að bráðna járnið hvarfast við mótunarsandinn til að mynda „sandviðloðun“, á sama tíma og það dregur úr yfirborðsoxíðkvarða og bætir útlitshlutfall steypunnar.
Lykilatriði og ráðleggingar um val fyrir notkun kalsíums-kísilblendi
Ferlisstýring
Stærðarval:
For large castings (>50 kg),10-50 mm kubbuð kalsíumkísilblendier hentugur til að tryggja samræmda viðbrögð; fyrir litla nákvæmnissteypu er 5-15 mm kornótt kalsíum-kísilblendi hentug til að flýta fyrir upplausn;
Tímasetning viðbót:
Fyrir sveigjanlegt járn ætti að bæta við kalsíum-kísilblendi 30-60 sekúndum eftir að kúlueyðandi efninu er bætt við til að forðast ótímabæra viðbrögð milli Ca og kúlueyðandi efnisins (eins og Mg); fyrir grátt steypujárn má bæta því við 1-2 mínútum áður en slegið er á til að bæta sáningaráhrifin;
Magnstýring:
Forðist of mikla viðbót (td yfir 1,0%), annars myndast harðir og brothættir fasar eins og CaC₂, sem leiðir til lækkunar á seigleika steypujárnsins.
Bekkjarval
Venjulegt grátt steypujárn:
Veldu Ca20-Si60 gerð kísil-kalsíum málmblöndu (Ca innihald 20%-25%) til að jafna kostnað og áhrif;
Hágæða sveigjanlegt járn (eins og vindorkuflansar): Veldu Ca30-Si65 gerð kísil-kalsíumblendi (Ca innihald 28%-35%) til að tryggja kúlumyndunarhraða og hreinleika;
Þunn-múrvegg nákvæmnissteypa:
Veldu lágt-álkísil-kalsíumblendi (Al Minna en eða jafnt og 1%) til að koma í veg fyrir að innfellingar sem myndast af Al hafi áhrif á vökva.
