Знание - Sanxin

 

Високоефективният чугун (включително високоякостен сив чугун и ковък чугун), разтопен в средночестотни пещи, поради чистото си разтопено желязо, високата температура на прегряване и голямата склонност към преохлаждане по време на кристализация, поставя по-високи изисквания за обработка с инокулант. Традиционният 75% силициево-железен инокулант е склонен към износване и има ограничен ефект, поради което различни високоефективни инокуланти са се превърнали в неизбежен избор.

 

I. Видове и характеристики на често използвани високоефективни нодулизаторни машини

Високоефективните нодулизатори обикновено са композитни нодулизатори, образувани чрез добавяне на един или повече силни графитизиращи елементи към феросилиций.

Силициево-бариев инокулант (FeSi-Ba)

Характеристики: Барият (Ba) може значително да забави намаляването на инокулацията и да удължи ефективното време на инокулация. Той е изключително подходящ за производствени сценарии, където разтопеното желязо трябва да се поддържа топло или да се транспортира за относително дълго време. Има отлична способност за насърчаване на графита и силен капацитет за дезоксидация.

Сценарии на приложение: Големи и средни по размер отливки, автоматизирани производствени линии (като производствени линии за спирачни дискове и спирачни барабани) и ситуации, изискващи продължително отливане.

 

Силициево-стронциев инокулант (FeSi-Sr)

Характеристики: Стронций (Sr) е един от най-ефективните елементи за елиминиране на белия чугун и намаляване на склонността към образуване на карбиди. Ключовото му предимство се състои във факта, че почти не се десулфурира и може ефективно да защити оригиналните ядра на MnS в разтопеното желязо.

Сценарии на приложение: Първично разтопено желязо с ниско съдържание на сяра (S < 0.06%), тънкостенни отливки и отливки с изключително високи изисквания за равномерност на твърдостта и обработваемост (като блокове на двигатели, глави на цилиндри и блокове на хидравлични клапани).

 

Силициево-калциев инокулант (FeSi-Ca)

Характеристики: Калцият (Ca) има силни деоксидиращи и десулфуриращи свойства, като ефективно пречиства разтопеното желязо и осигурява образуване на ядра. Необходимо е обаче да се внимава, тъй като остатъците му (CaO) могат да причинят дефекти тип „калциева ръжда“.

Сценарии на приложение: Когато съдържанието на сяра в разтопеното желязо е относително високо (S > 0.08%), то се използва за регулиране на съдържанието на сяра чрез лекия си десулфуриращ ефект. Използва се най-вече като средство за предварителна обработка или като компонент на композитни инокуланти, а употребата му като единствен инокулант в по-късен етап е станала по-рядка.

 

Сложни инокуланти (като Si-Ba-Ca, Si-Sr-Ba и др.)

Характеристики: Те съчетават предимствата на множество елементи, допълвайки се взаимно. Например, Si-Ba-Ca има както противогниеви, така и желязо-пречиствателни свойства; Si-Sr-Ba, от друга страна, не само има силни свойства срещу бял чугун, но и подобрени противогниеви характеристики.

Сценарии на приложение: Най-широко използваният тип. Различни съотношения на комбинираните инокуланти могат да бъдат избрани въз основа на различните видове отливки и условията на разтопеното желязо, което ги прави най-универсални.

 

Инокулант за редкоземни елементи (като FeSi-RE)

Характеристики: Редкоземните (RE) елементи имат изключително силни деоксидиращи и десулфуриращи способности и могат да неутрализират опасностите от някои смущаващи елементи. Те могат ефективно да подобрят морфологията на графита и да увеличат съдържанието на перлит.

Сценарии на приложение: Обикновено се използва за инокулация в ковък чугун; в сив чугун се използва за обработка на пещни материали, съдържащи следи от вредни елементи (като Ti, Pb, Bi), или за производство на сив чугун с ултрависока якост.

 

II. Принципи за избор на ефикасни инокуланти

Основата на принципа за подбор е „Адаптиране към местните условия и съответствие с изискванията“, което изисква цялостно разглеждане на следните четири измерения:

Принцип първи: Въз основа на първоначалното съдържание на сяра в разтопеното желязо (най-основният принцип)

Това е решаващ фактор, пряко съответстващ на различните философии на инокулацията.

Разтопено желязо с високо съдържание на сяра (S > 0.08%): Изберете инокуланти с леки десулфуриращи способности, като например силициево-калциева серия (FeSi-Ca) или калций-съдържащи композитни инокуланти (като Si-Ba-Ca). Използвайте техните десулфуриращи способности, за да регулирате съдържанието на сяра до идеалния диапазон и да осигурите нуклеационни ядра.

Разтопено желязо с ниско съдържание на сяра (S < 0.06%): Трябва да се изберат инокуланти от тип „защита на сярата“, като първият избор е силициево-стронциевата серия (FeSi-Sr) или композитни инокуланти, съдържащи стронций. Защитете ценните MnS ядра от разрушаване и използвайте напълно силната им способност да елиминират белия чугун.

Принцип втори: Въз основа на характеристиките и изискванията за експлоатационни характеристики на отливките

За тънкостенни и сложни отливки: Те са изключително чувствителни към тенденцията на бял чугун. Силициево-стронциевият инокулант е първият избор поради най-силната му способност да елиминира карбиди, осигурявайки равномерна твърдост и обработваемост.

За дебели и тежки отливки: Фокусът трябва да бъде върху противоразпадните свойства. За да се избегне влошаване на морфологията на графита, причинено от разпадането на инокуланта, могат да се изберат силициево-бариеви или барий-съдържащи композитни инокуланти.

За отливки с високи изисквания за качество на повърхността/отливки за износ: За да се избегне дефектът „петно ​​от калциева ръжда“, трябва да се предпочитат инокуланти на основата на стронций или барий с ниско съдържание на калций или без калций.

Принцип три: Въз основа на потока на производствения процес

Дълъг цикъл на изливане: Ако интервалът от завършване на инокулацията до изливането на последната кутия с отливки е дълъг, трябва да се избере инокулант на силициево-бариева основа със силна противогниеща способност.

Инокулация в потока / инокулация във формата: Обикновено се използват специални инокуланти с равномерен размер на частиците, бърза скорост на разтваряне и висока ефективност, като например инокуланти на основата на стронций или специални композитни инокуланти.

Принцип четвърти: Въз основа на всеобхватния баланс между разходите и ползите

Въпреки че единичната цена на високоефективния инокулант е по-висока от тази на 75% силициево-желязо, количеството му на добавяне обикновено може да бъде намалено с 30% до 50%, а ефектът му е далеч по-добър от последния.

Необходимо е да се изчисли цялостната цена: икономиите на разходи, породени от подобряването на добива, повишаването на стабилността на производителността и намаляването на процента на брак и преработка, дължащи се на високоефективния инокулант, често са много по-високи от разликата в цената на самия инокулант.

 

Обобщение и практически предложения

Данните на първо място: От съществено значение е да бъдете оборудвани с термичен анализатор пред пещта, за да измерите точно съдържанието на въглерод-силициев еквивалент (CE) и сяра (S) в оригиналното разтопено желязо. Това е единствената основа за научен подбор на инокуланти.

Тестване в малък мащаб: При промяна на вида или степента на инокуланта, първо проведете триъгълно тестово блоково изпитване пред пещта, за да наблюдавате размера на белия чугун и морфологията на графита, бързо да проверите ефекта и да определите оптималното количество на добавяне.

Опростяване и стандартизация: След постигане на стабилно производство, формулата на шихтата за пещта и един доминиращ високоефективен инокулант трябва да бъдат фиксирани максимално, за да се намалят производствените променливи, което е от полза за контрола на процеса и стабилността на качеството.

В заключение, за топенето на високопроизводителен чугун в средночестотна пещ, изхвърлянето на единичното силициево желязо 75 и научно подбирането на ефективни инокуланти, основани на принципа „определяне на вида по съдържание на сяра, определяне на характеристиките по дебелина на детайла и определяне на сорта по процес“ е ключовото техническо средство за постигане на скок в качеството на продукта.

 

Вигор има над 20 години опит и професионален екип в процесите на леене и коване под налягане. Ако имате някакви въпроси или продукти, които трябва да направите, моля, не се колебайте да се свържете с нас на info@castings-forging.com