Ferro Silicon Barium Alloy ปรับปรุงการหล่ออย่างไร

ในโรงหล่อสมัยใหม่ การผลิตงานหล่อคุณภาพสูง-พร้อมคุณสมบัติทางกลที่สม่ำเสมอและมีข้อบกพร่องน้อยที่สุดถือเป็นความท้าทายอย่างต่อเนื่อง ในบรรดาหัวเชื้อและสารดัดแปลงต่างๆโลหะผสมเฟอร์โรซิลิคอนแบเรียม (FeSiBa)ได้กลายมาเป็นผู้เปลี่ยนเกม- แต่มันจะปรับปรุงกระบวนการหล่อได้อย่างไร? บทความนี้จะแจกแจงรายละเอียดกลไกทางโลหะวิทยาและประโยชน์เชิงปฏิบัติ

บทบาทหลักของหัวเชื้อใดๆ ก็ตามคือการจัดเตรียมตำแหน่งนิวเคลียสที่ต่างกันสำหรับการตกตะกอนของกราไฟท์ เฟอร์โร ซิลิคอน แบเรียม มีคุณสมบัติเป็นเลิศเนื่องจาก:

แบเรียม (BA)ช่วยลดแรงตึงผิวระหว่างเหล็กหลอมเหลวและกราไฟต์ ช่วยให้กราไฟท์ก่อตัวได้ง่ายขึ้น

โลหะผสมสร้างความมั่นคงบาซิลิเกตสารประกอบที่ทำหน้าที่เป็นนิวเคลียสที่มีฤทธิ์สูงสำหรับเกล็ดกราไฟท์หรือทรงกลม

ผลลัพธ์:แนวโน้มการเย็นตัวลดลง (โดยเฉพาะในส่วนที่บางต่ำกว่า 10 มม.) และจำนวนปมที่สูงขึ้นในเหล็กดัด โดยทั่วไปตั้งแต่ 150–200 ปม/มม.² ไปจนถึงมากกว่า 300 ปม/มม.²

ออกซิเจนที่ละลายในเหล็กหลอมเหลวทำให้เกิดการรวมตัวของออกไซด์ รูเข็ม และลดการไหล เฟอร์โรซิลิคอนแบเรียมให้ดีออกซิเดชันแบบคู่:

ซิลิคอนทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้าง SiO₂ ซึ่งลอยออกมา

แบเรียมมีสัมพรรคภาพออกซิเจนสูงกว่าซิลิคอนและแคลเซียม ทำให้เกิด BaO ที่เสถียรและแยกตัวจากการหลอมได้อย่างรวดเร็ว

ผลลัพธ์:การหล่อที่สะอาดยิ่งขึ้นพร้อมข้อบกพร่องเกี่ยวกับรูพรุนน้อยลงและการปรับปรุงพื้นผิวให้ดีขึ้น

ความหงุดหงิดที่ใหญ่ที่สุดอย่างหนึ่งในการฉีดวัคซีนคือซีดจาง– การสูญเสียผลกระทบของนิวเคลียสเมื่อเวลาผ่านไป หัวเชื้อแบบธรรมดา (เช่น FeSi กับ Ca) จะสูญเสียประสิทธิภาพภายใน 6-8 นาที

เฟอร์โรซิลิคอนแบเรียมชะลอการซีดจางลงอย่างมากเนื่องจาก:

ตำแหน่งนิวเคลียสที่มีแบเรียมมีความเสถียรทางความร้อนมากกว่า

โลหะผสมจะค่อยๆ ละลายมากขึ้นในเหล็กหลอมเหลว และปล่อยองค์ประกอบออกฤทธิ์ออกมาในระยะเวลานานขึ้น

ผลลัพธ์:การฉีดวัคซีนที่มีประสิทธิภาพยาวนาน12–15 นาที– ช่วยให้คนงานโรงหล่อมีเวลาเพียงพอในการขนย้ายทัพพี การเท และแม่พิมพ์หลายชิ้นโดยไม่ต้องเติมเชื้อใหม่

เหล็กหล่อสีขาว (ซีเมนต์ไทต์) มีความแข็ง เปราะ และตัดเฉือนได้ยาก โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นเมื่อการระบายความร้อนเร็วเกินไป FeSiBa ตอบโต้สิ่งนี้โดย:

ส่งเสริมกราไฟท์ประเภท A (สม่ำเสมอ) แทนกราไฟท์หรือคาร์ไบด์ที่ผ่านการระบายความร้อนอันเดอร์คูล

การลดอัตราการเย็นตัวที่สำคัญซึ่งจำเป็นสำหรับการก่อตัวของกราไฟท์

ผลลัพธ์:แม้แต่ในการหล่อผนังบางที่ซับซ้อน (เช่น เสื้อสูบ ดิสก์เบรก) ก็สามารถลดความลึกของการทำความเย็นจาก 3 มม. เหลือน้อยกว่า 1 มม. ได้ ซึ่งช่วยขจัดความจำเป็นในการรักษาความร้อนที่มีราคาแพง

โครงสร้างจุลภาคที่ดีขึ้นแปลโดยตรงถึงประสิทธิภาพที่ดีขึ้น การหล่อเชื้อด้วยเฟอร์โรซิลิคอนแบเรียมโดยทั่วไปจะแสดง:

ผลผลิตเหล่านี้ได้มาโดยไม่ต้องเปลี่ยนองค์ประกอบของธาตุเหล็กพื้นฐาน – มีเพียงหัวเชื้อเท่านั้น

เพื่อให้ได้รับประโยชน์เหล่านี้อย่างเต็มที่ โปรดปฏิบัติตามหลักเกณฑ์เหล่านี้:

อัตราการเพิ่ม:0.3–0.5% ของน้ำหนักหลอมเหลวสำหรับการปลูกเชื้อทัพพี

ขนาดอนุภาค:0.2–2 มม. สำหรับการฉีดวัคซีนแบบสตรีม 2–10 มม. สำหรับการเติมทัพพี

อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น:1,450–1,550 องศา (หลีกเลี่ยงความร้อนเกิน 1,580 องศา )

ระยะเวลา:เพิ่มให้ช้าที่สุดก่อนเทเพื่อเพิ่มผลตกค้างสูงสุด

ตัวอย่างอุตสาหกรรม: การหล่อเหล็กดัดแบบผนังบาง

โรงหล่อที่ผลิตขายึดยานยนต์หนา 6 มม. เปลี่ยนจาก FeSi75Ca เป็น FeSiBa (Ba 4.5%) ผลลัพธ์:

ความลึกของความเย็น: 2.8 มม. →0.5 มม

ความเป็นก้อนกลม: 72% →91%

อัตราการปฏิเสธเนื่องจากจุดแข็ง: 18% →3%

โรงหล่อจะชดใช้ต้นทุนโลหะผสมที่สูงขึ้นเล็กน้อยภายในสามเดือนด้วยเศษที่ลดลงและยกเลิกการหลอม

โลหะผสมเฟอร์โรซิลิคอนแบเรียมปรับปรุงการหล่อโดยจัดการกับความท้าทายที่สำคัญที่สุดสี่ประการในโรงหล่อ:นิวเคลียสไม่ดี ระยะเวลาซีดจางสั้น การเกิดคาร์ไบด์ และการรวมตัวของออกไซด์แม้ว่าค่าใช้จ่ายล่วงหน้าจะสูงกว่าหัวเชื้อทั่วไปเล็กน้อย แต่ข้อบกพร่อง การรักษาความร้อน และเศษซากที่ลดลงทำให้เป็นโซลูชันที่คุ้มต้นทุนสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเหล็กดัดคุณภาพสูง การหล่อแบบผนังบาง และไลน์การขึ้นรูปอัตโนมัติ

ขั้นตอนต่อไป:ประเมินการทดลองกับ FeSiBa เกี่ยวกับการแคสต์ที่มีแนวโน้มว่าจะเกิดข้อบกพร่องมากที่สุด โรงหล่อส่วนใหญ่เห็นการปรับปรุงที่วัดผลได้ภายใน 10 ความร้อนแรก