Paduan silikon kalsium, silikon ferro, Danpaduan silikon bariumadalah tiga inokulan yang umum digunakan dalam produksi besi cor. Fungsi inti mereka adalah untuk meningkatkan morfologi grafit dan memperbaiki ukuran butir dengan menambahkan elemen spesifik ke besi cair, sehingga meningkatkan sifat mekanik (seperti kekuatan dan ketangguhan) dan proses proses besi cor.
Perbandingan komponen inti dan mekanisme inokulasi
Kinerja inokulan pada dasarnya ditentukan oleh elemen intinya. Mekanisme aksi elemen yang berbeda secara langsung mempengaruhi efek inokulasi. Perbedaan dalam komponen inti dan mekanisme dari tiga inokulan ditunjukkan pada tabel berikut:
| Tipe inokulan | Bahan utama | Elemen inokulan utama | Mekanisme inokulan inti |
| Paduan Silikon Ferro | Fe (matriks), Si (70%-85%), pengotor minimal |
Si |
1. Menambah SI dalam besi cair mengurangi setara karbon dan menghambat pembentukan besi cor putih (sementit). 2. SI mempromosikan nukleasi grafit dan memurnikan partikel grafit (misalnya, flake grafit menjadi lebih halus dan lebih merata). |
| Paduan silikon kalsium | SI (50%-65%), CA (20%-35%), Fe (saldo) |
Si + ca |
1. SI memainkan peran mendasar dalam menginokulasi dan menghambat besi cor putih. 2. CA adalah elemen deoksidasi/desulfurizing yang kuat, menghilangkan kotoran berbahaya seperti O dan S dari besi cair (mengurangi resistensi pengotor terhadap nukleasi grafit). 3. CAO dan CAS, dibentuk oleh reaksi CA dengan O dan S, berfungsi sebagai inti nukleasi heterogen, secara signifikan meningkatkan laju nukleasi grafit dan mencapai penyempurnaan biji -bijian yang lebih unggul dari ferrosilicon murni. |
| Paduan silikon barium | SI (50%-70%), BA (10%-25%), Fe (saldo) |
Si + ba |
1. SI memberikan fondasi untuk grafitisasi. 2. Kemampuan deoksidasi BA sedikit lebih lemah dari CA, tetapi kemampuan grafitisasi lebih kuat, mempromosikan transformasi grafit dari serpihan ke flok (dalam besi ulet dan besi cor yang dapat ditempa). 3. BA mengurangi viskositas besi cair, meningkatkan keseragaman distribusi grafit, dan mengurangi cacat seperti rongga penyusutan dan porositas dalam coran. |
Perbandingan kinerja utama dan skenario aplikasi
Perbedaan kinerja antara inokulan yang berbeda menentukan jenis besi cor yang berlaku (besi abu -abu, besi ulet, besi lunak, dll.) Dan persyaratan casting (seperti kekuatan tinggi, bagian tipis -, dan bagian berdinding tebal - tebal). Perbandingan spesifik adalah sebagai berikut:
| Dimensi perbandingan |
Paduan Silikon Ferro
|
Paduan silikon kalsium
|
Paduan silikon barium
|
| Foto |
 |
 |
 |
| Kekuatan efek inokulasi | Medium lemah - (inokulasi dasar, efek stabil tetapi ringan) | Kuat (inokulasi gabungan, penyempurnaan butir yang signifikan, dan penekanan besi cor putih) | Medium - kuat (grafitisasi luar biasa, sementara juga mencapai penyempurnaan biji -bijian) |
| Peningkatan morfologi grafit | Terutama menyempurnakan grafit serpihan, dengan penyesuaian morfologi terbatas | Grafit halus (serpihan/flokulasi), mengurangi "grafit kasar" | Secara signifikan meningkatkan morfologi grafit, mempromosikan pembentukan grafit flokulen/spheroidal (terutama cocok untuk zat besi ulet) |
| Penindasan casting putih | Medium (hanya bergantung pada Si, rentan terhadap besi cor putih pada - bagian berdinding) | Strong (CA menghilangkan kotoran berbahaya, mengurangi risiko besi cor putih dalam bagian tipis -) | Relatif kuat (BA membantu grafitisasi, menekan besi cor putih lebih baik dari ferrosilicon) |
| Kompatibilitas tipe casting | 1. Besi cor abu -abu biasa (seperti tempat tidur alat mesin dan pipa); 2. Tebal - coran berdinding dengan persyaratan kinerja rendah |
1. High - kekuatan besi cor abu -abu (seperti blok mesin); 2. Thin - besi cor abu -abu berdinding (seperti kepala silinder mobil); 3. Besi cor yang dapat ditempa (membutuhkan penyempurnaan biji -bijian) |
1. Besi ulet (seperti poros dan roda otomotif); 2. High - Kekuatan Iron Cast yang dapat ditempa; 3. Coran yang membutuhkan morfologi grafit tinggi |
| Kontrol cacat | Umum (rentan terhadap penyusutan karena grafit kasar) | Bagus (penyempurnaan grafit mengurangi penyusutan, CA meningkatkan fluiditas zat besi cair) | Sangat baik (BA mengurangi viskositas besi cair, meminimalkan rongga penyusutan dan inklusi terak, membuatnya sangat cocok untuk bagian struktural yang kompleks) |
Ringkasan Rekomendasi Seleksi
Berdasarkan perbandingan di atas, dalam produksi aktual, prinsip -prinsip berikut harus diikuti saat memilih inokulan:
Skenario di mana ferrosilicon (FESI) lebih disukai:
Produksi besi cor abu -abu biasa (seperti - load pipa dan bagian -bagian mesin pertanian rendah) dengan persyaratan rendah untuk kekuatan dan morfologi grafit;
Coran dengan struktur sederhana, ketebalan dinding yang seragam, dan tidak ada - area berdinding yang rentan terhadap cor putih;
Mencari stabilitas biaya dan proses rendah tanpa kontrol inokulasi yang kompleks.
Skenario di mana paduan silikon kalsium lebih disukai:
Produksi tinggi - kekuatan besi cor abu -abu (seperti blok engine dan katup tekanan- tinggi) yang membutuhkan kekuatan tarik yang lebih baik;
Coran dengan area berdinding - yang tipis (seperti kepala silinder mobil) yang membutuhkan penindasan cor putih yang kuat;
Kandungan O dan S tinggi dalam zat besi cair yang membutuhkan deoksidasi simultan dan desulfurisasi untuk meningkatkan kinerja inokulasi.
Paduan Silikon Barium (paduan Fesiba) lebih disukai dalam skenario berikut:
Produksi besi ulet atau besi tuang lunak membutuhkan kontrol ketat morfologi grafit (flokulasi/kebulatan);
Coran dengan struktur kompleks (seperti poros engkol dan gearbox) rentan terhadap penyusutan rongga dan inklusi terak;
Nilai tinggi - - yang ditambahkan memerlukan biaya yang lebih tinggi dengan imbalan sifat mekanik yang sangat baik (seperti besi ulet dengan kekuatan tarik lebih besar dari atau sama dengan 600 MPa).
