Kalsiumsilisiumlegering (CaSi)er et multifunksjonelt kjernetilsetningsstoff i støpejernsproduksjon. Gjennom fire kjernefunksjoner-grafittmodifisering, deoksidering og rensing, kornforfining og svovelkontroll-forsterker den styrken, seigheten, bearbeidbarheten og påliteligheten til støpejern, noe som gjør den egnet for avanserte applikasjoner som bildeler og industrimaskiner.
Fysiske egenskaper:Smeltepunkt 1250-1350 grader, tetthet 2,5-2,8g/cm³, sølvgrå blokk (5-30mm) eller pulver, kalsium fordamper lett ved høye temperaturer, viser sterk reaktivitet og har god kompatibilitet med smeltet jern;
Kjernefordeler:Multifunksjonell integrering (sfæroidisering + deoksidering + raffinering), tilsetning av 0,2 %-0,5 % per tonn støpejern kan oppnå flerdimensjonal ytelsesforbedring, med betydelig kostnadseffektivitet;
Kjernemekanisme av silisiumkalsiumlegering som forbedrer støpejernsytelsen
(1) Grafittmodifikasjon: fra "flake" til "sfæroid", seighet dobles
Virkningsmekanisme:
Silisium øker karbonaktiviteten i smeltet jern, og fremmer grafittkjernedannelse; Kalsium, som et sfæroidiserende middel, adsorberer på overflaten av grafittkjerner, hemmer flakvekst og styrer dannelsen av sfæroid/orm-som grafitt;
Nøkkelreaksjon:
Kalsium kombineres med svovel og oksygen, og eliminerer deres interferens med grafittsfæroidisering, mens den genererte CaC₂ kan tjene som en grafittkjernedannende kjerne.
(2) Deoksidering og rensing: Reduserer inneslutninger og forbedrer renheten.
Virkningsmekanisme:
Silisium reagerer med oksygen: Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe. Tettheten til den genererte SiO2 er 2,65 g/cm³, mye lavere enn for smeltet jern (7,1 g/cm³), noe som gjør det lett å flyte og danne slagg.
Kalsium-forbedret deoksidasjon:
2Ca + O2 → 2CaO. Kalsium har en sterkere affinitet for oksygen enn silisium, som kan fjerne spormengder av gjenværende oksygen i smeltet jern. Samtidig reagerer den med Al2O3 for å danne lav-smeltepunkt-komposittinneslutninger (CaO・Al2O3), noe som letter separasjon.
(3) Kornforfining: Forfiner mikrostrukturen, balanserer styrke og seighet.
Virkningsmekanisme:
Små partikler (som CaS, SiO₂) i silisium-kalsiumlegeringer fungerer som heterogene kjernedannelsessteder, og fremmer dannelsen av mange fine korn i stedet for noen få grove korn under størkning av støpejern.
Styrking av korngrenser:
Raffinerte korn øker antall korngrenser per volumenhet, hindrer dislokasjonsbevegelser og sprer stress, og forbedrer dermed den generelle materialytelsen.
(4) Svovelkontroll: Eliminerer varm sprøhet og forbedrer maskineringsytelsen
Virkningsmekanisme:
Kalsium reagerer fortrinnsvis med svovel: Ca + FeS → CaS + Fe. CaS har et smeltepunkt på 2450 grader, er uløselig i smeltet jern, feller ut som faste partikler og flyter til slagget, og eliminerer de skadelige effektene av svovel fullstendig.
Nøkkelverdi:
Hindrer FeS (smeltepunkt 1190 grader) fra å danne et kontinuerlig nettverk ved korngrenser, og eliminerer fenomenet "hot brittleness".
Viktige kontrollpunkter for bruk:
Tidspunkt for tillegg:Legg til duktilt jern etter sfæroidiseringsbehandling og før inokulering; tilsett i grått støpejern 5-10 minutter før du banker for å sikre tilstrekkelig reaksjon.
Tilleggsmetode:Legge tilCaSi Klumpprodukter direkte; legge tilSiCa pulverprodukter gjennom en inokulator; legge tilCaSi kjernetrådprodukter som bruker en trådmater (hastighet 3-5 m/s) for å unngå tap av kalsiumfordamping.
Doseringskontroll: Excessive addition (>0.5%) will lead to excessively high cast iron hardness (HB>250), øker prosesseringsvansker. Nøyaktig kontroll er nødvendig i henhold til type støpejern.
