Slitiny vápenatého křemíku, Ferro křemík, aSilicon Barium slitinyjsou tři běžně používané inokulanty při výrobě litiny. Jejich základní funkcí je zlepšit morfologii grafitu a zdokonalovat velikost zrna přidáním specifických prvků do roztaveného železa, čímž se zvýší mechanické vlastnosti (jako je síla a houževnatost) a zpracovatelnost litiny.
Porovnání základních komponent a inokulačních mechanismů
Výkon inokulace je v podstatě určen jeho hlavními prvky. Mechanismy působení různých prvků přímo ovlivňují inokulační účinek. Rozdíly v jádrových složkách a mechanismech tří inokulantů jsou uvedeny v následující tabulce:
| Typ inokulace | Hlavní složky | Klíčové inokulační prvky | Jádro inokulační mechanismus |
| Ferro Silicon slitina | Fe (matice), SI (70%-85%), minimální nečistoty |
Si |
1. Doplňování SI v roztaveném železe snižuje ekvivalent uhlíku a inhibuje tvorbu bílé litiny (cementit). 2. SI podporuje grafitovou nukleaci a zdokonaluje grafitové částice (např. Graket Graphite se stává jemnějším a rovnoměrněji distribuovaným). |
| Slitina křemíku vápenatého | SI (50%-65%), CA (20%-35%), Fe (rovnováha) |
SI + CA |
1. SI hraje základní roli při inokulaci a inhibici bílé litiny. 2. CA je silný deoxidizační/odsulfurizační prvek, který odstraňuje škodlivé nečistoty, jako je O a s z roztaveného železa (snižování rezistence nečistot vůči grafitové nukleaci). 3. CAO a CAS, vytvořené reakcí CA s O a S, slouží jako heterogenní nukleační jádra, což významně zvyšuje rychlost nukleace grafitu a dosahuje zdokonalení zrna lepší než čistý Ferrosilicon. |
| Slitina křemíku z barya | SI (50%-70%), BA (10%-25%), Fe (zůstatek) |
SI + BA |
1. SI poskytuje základ pro grafitizaci. 2. Deoxidizační schopnost BA je o něco slabší než CA, ale její grafitizační schopnost je silnější a podporuje transformaci grafitu z vloček na flocs (v tažné železné železe a kumpenitelné litině). 3. BA snižuje viskozitu roztaveného železa, zlepšuje uniformitu grafitového distribuce a snižuje defekty, jako jsou dutiny smrštění a poréziovi v odlitcích. |
Srovnání klíčových scénářů výkonu a aplikací
Rozdíly v oblasti výkonu mezi různými inokulanty určují jejich příslušné typy litiny (šedá železa, tažná železa, kuliná železa atd.) A požadavky na odlévání (jako je vysoká síla, tenká - zděná část a tlusté - zdí). Specifické srovnání je následující:
| Srovnávací rozměry |
Ferro Silicon slitina
|
Slitina křemíku vápenatého
|
Slitina křemíku z barya
|
| Fotografie |
 |
 |
 |
| Inokulační účinek síla | Slabý - médium (základní inokulace, stabilní, ale mírný efekt) | Silné (složené očkování, významné zdokonalení zrna a potlačení litiny bílé) | Střední - silná (vynikající grafitizace, a zároveň dosažení zdokonalení obilí) |
| Zlepšení grafitové morfologie | Hlavně zdokonaluje vločkovou grafitu s omezenou morfologickou úpravou | Jemný grafit (vločky/flokulace), snižování „hrubého grafitu“ | Významně zlepšuje grafitovou morfologii a podporuje tvorbu flokulentního/sféroidního grafitu (zejména vhodného pro tažné železo) |
| Potlačení bílého obsazení | Střední (spoléhá se pouze na Si, náchylný k bílé litině na tenké - zděné části) | Silné (ca odstraňuje škodlivé nečistoty a snižuje riziko bílé litiny v tenkých - zděných částech) | Relativně silné (BA pomáhá grafitizaci a potlačuje bílou litinu lepší než Ferrosilicon) |
| Kompatibilita typu obsazení | 1. Obyčejná šedá litina (jako jsou strojní přístrojové postele a potrubí); 2. tlusté - zděné odlitky s nízkými požadavky na výkon |
1. Vysoká - Síla šedá litina (jako jsou bloky motoru); 2. Tenký - zděná šedá litina (jako jsou hlavy automobilového válce); 3.. Mallable Litie Iron (vyžadující zdokonalení obilí) |
1. tažná železa (jako jsou automobilové klikové hřídele a kola); 2. Vysoká - Síla Mallable litinová; 3. odlitky vyžadující vysokou grafitovou morfologii |
| Kontrola vady | Obecné (náchylné ke smrštění v důsledku hrubého grafitu) | Dobré (zdokonalení grafitu snižuje smrštění, CA zlepšuje plynulost roztaveného železa) | Vynikající (BA snižuje viskozitu roztaveného železa, minimalizuje dutiny smrštění a inkluze strusky, což je obzvláště vhodné pro složité strukturální části) |
Shrnutí doporučení výběru
Na základě výše uvedeného srovnání by se ve skutečné produkci měly dodržovat následující zásady při výběru inokulace:
Scénáře, kde je preferován Ferrosilicon (FESI):
Výroba běžné šedé litiny (jako je nízká - nakládací trubky a části zemědělských strojů) s nízkými požadavky na sílu a grafitovou morfologii;
Odlitky s jednoduchou strukturou, jednotnou tloušťkou stěny a bez tenkých - zděných oblastí náchylných k bílému obsazení;
Hledání nízkých nákladů a stability procesu bez komplexní kontroly inokulace.
Scénáře, kde jsou preferovány slitiny křemíku vápenatého:
Výroba vysoké - Síla šedá litina (jako jsou bloky motoru a vysoké tlakové ventily -) vyžadující zlepšenou pevnost v tahu;
Odlitky s tenkými - zděnými oblastmi (jako jsou hlavy automobilových válců) vyžadující silné potlačení bílého obsazení;
Vysoký obsah O a S v roztaveném železe vyžadujícím současnou deoxidaci a odsouzení ke zlepšení inokulačního výkonu.
V následujících scénářích je upřednostňována slitina křemíku (slitina Fesiba):
Produkce tažného železa nebo kunné litiny vyžaduje přísnou kontrolu grafitové morfologie (flokulace/sféricita);
Odlitky se složitými strukturami (jako jsou klikové hřídele a převodovky) jsou náchylné ke smršťovacím dutinám a inkluze strusky;
Vysoká - hodnota - Přidaná odlitky vyžadují vyšší náklady výměnou za vynikající mechanické vlastnosti (jako je tažné železo s pevností v tahu větší nebo rovné 600 MPa).
