การเลือกหัวเชื้อ FeSi75 สำหรับการหล่อแบบก้อนกลมแบบบางและแบบหนัก

การผลิตเหล็กหล่อกลม (เหล็กดัด) ต้องอาศัยการเพาะเลี้ยงที่เหมาะสมอย่างมากเพื่อสร้างก้อนกราไฟท์ที่เพียงพอ ลดการเกิดคาร์ไบด์ และทำให้คุณสมบัติทางกลมีความเสถียรเฟอร์โรซิลิคอน 75(ซิลิคอน 74-77%เฟอร์โรซิลิคอน) เป็นหัวเชื้อพื้นฐานที่ใช้ในโรงหล่อทั่วโลกส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม การหล่อทรงกลมที่มีผนังบางและส่วนที่หนักต้องเผชิญกับสภาวะการแข็งตัวที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

ชิ้นส่วนที่มีผนังบางจะเย็นตัวเร็วมาก ทำให้เกิดความเสี่ยงสูงที่จะเกิดความเย็นและคาร์ไบด์สีขาวที่ขอบและมุม การหล่อส่วนที่หนักจะแข็งตัวอย่างช้าๆ โดยต้องใช้เวลานานในการยึดเกาะ การเพาะเชื้อจะจางลง กราไฟท์เป็นก้อน และการกระจายของปมที่ไม่สม่ำเสมอตลอดหน้าตัดที่หนา

ความล้มเหลวด้านคุณภาพโรงหล่อจำนวนมากมาจากการใช้ข้อกำหนด FeSi75% ที่เหมือนกันสำหรับการหล่อทั้งแบบบางและหนัก การใช้ FerroSilicon เกรนหยาบ 75% สำหรับงานผนังบางทำให้เกิดการละลายที่ไม่สมบูรณ์และยังมีคาร์ไบด์ตกค้าง การใช้อนุภาคละเอียด 75% FeSi ด้วยการเติมสูงสำหรับชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักมาก จะทำให้การเพาะเชื้อจางลงอย่างรวดเร็ว จำนวนปมภายในที่ไม่ดี และข้อบกพร่องของกราไฟท์ที่เป็นก้อน

ประสิทธิภาพของหัวเชื้อ FeSi75 ไม่ได้ขึ้นอยู่กับปริมาณซิลิคอนเท่านั้น การติดตามแคลเซียมและอะลูมิเนียม ระดับสิ่งเจือปน และการกระจายขนาดเป็นตัวกำหนดผลในการปลูกเชื้อในโลกแห่งความเป็นจริงสำหรับเหล็กก้อนกลม

บันทึก:เกรดโลหะวิทยา 75FeSi มาตรฐานไม่เหมาะสำหรับการเพาะเชื้อเสมอไป เลือก FeSi75 ที่ผ่านการรับรองของเชื้อที่มีปริมาณ Ca และ Al ที่ควบคุมเสมอ

ก่อนที่จะเลือก FeSi75 จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจความท้าทายหลักของการหล่อแต่ละประเภท:

3.1 การหล่อแบบกลมผนังบาง (ความหนาของผนังน้อยกว่าหรือเท่ากับ 12 มม. เช่น ตัวยึดรถยนต์ ตัวเรือนขนาดเล็ก ข้อต่อแบบบาง)

อัตราการทำความเย็นที่รวดเร็ว แนวโน้มการทำความเย็นต่ำกว่าปกติสูง
ความเสี่ยงหลักต่อข้อบกพร่อง: เย็นตัว ไม่มีซีเมนต์ไทต์ (คาร์ไบด์สีขาว) ที่ขอบและมุมบาง จำนวนปมน้อย ความสามารถในการขึ้นรูปไม่ดี
ข้อกำหนดในการปลูกเชื้อ: การละลายอย่างรวดเร็ว ผลกระทบการเกิดนิวเคลียสทันทีที่รุนแรง ลดเลือนการจางของเชื้อให้เหลือน้อยที่สุด แนะนำให้ฉีดวัคซีนล่าช้า

3.2 การหล่อแบบกลมหน้าตัดหนัก (ความหนาของผนังมากกว่าหรือเท่ากับ 40 มม. เช่น ตัววาล์วขนาดใหญ่ ดุมกังหันลม ฐานเครื่องจักรกลหนัก)

การแข็งตัวช้า ใช้เวลานานตั้งแต่การเพาะเชื้อจนถึงการแข็งตัวขั้นสุดท้าย
ความเสี่ยงต่อข้อบกพร่องหลัก: การจางของเชื้อจุลินทรีย์, จำนวนปมน้อยในบริเวณกึ่งกลาง, กราไฟท์เป็นก้อน, การแยกตัว, ประสิทธิภาพเชิงกลที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างพื้นผิวและแกน
ข้อกำหนดในการปลูกถ่าย: ผลนิวเคลียสที่คงอยู่ยาวนาน; การฉีดวัคซีนด้วยทัพพีเดี่ยวมักไม่เพียงพอ โดยทั่วไปมีการใช้การฉีดวัคซีนแบบหลายขั้นตอน

สำหรับเหล็กดัดชนิดผนังบาง สิ่งสำคัญอันดับแรกคือการกำจัดความเย็นและให้มีจำนวนก้อนเนื้อสูงในส่วนที่มีการระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว

เกรด FeSi75 ที่แนะนำ:FeSi75 เกรดหัวเชื้อมาตรฐาน โดยมี Ca 0.5‑1.0 %, Al 0.8‑1.5 %
ขนาดที่เหมาะสมที่สุด:เม็ดละเอียด 0.2-0.8 มม. สำหรับการฉีดวัคซีนแบบอินสตรีม / เลตสตรีม 1-3 มม. สำหรับการฉีดวัคซีนเชื้อรา
ไม่แนะนำให้ใช้อนุภาคหยาบ (>5 มม.) สำหรับชิ้นส่วนที่มีผนังบาง เม็ดขนาดใหญ่ไม่สามารถละลายได้เต็มที่ภายในระยะเวลาการแข็งตัวอันสั้น ทำให้เกิดอนุภาคที่ไม่ละลายน้ำ และทำให้เกิดข้อบกพร่องของคาร์ไบด์
อัตราการเพิ่มที่แนะนำ:0.5-0.7 โดยน้ำหนัก% ของน้ำหนักเหล็กหลอมเหลว
หลีกเลี่ยงการเติมมากเกินไป ซิลิคอนมากเกินไปจะทำให้ระดับ Si สุดท้ายเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดเฟอร์ไรต์มากเกินไป และลดความแข็งแรงของการหล่อสำเร็จรูป
การฝึกฉีดวัคซีน:ฉีดวัคซีนช่วงปลาย (การฉีดวัคซีนในสตรีมหรือเชื้อรา) การเติมเชื้อด้วยทัพพีเพียงอย่างเดียวมักจะซีดจางก่อนที่จะเทลงในชิ้นส่วนที่มีผนังบาง เก็บเวลารวมตั้งแต่การเพาะเชื้อจนถึงการเทไม่เกิน 6 นาที
ข้อผิดพลาดทั่วไปในการหล่อผนังบาง:
การใช้ FeSi75 ที่เป็นก้อนหยาบสำหรับการผลิตที่มีผนังบาง:การหลอมละลายที่ไม่สมบูรณ์ ความเย็นอย่างต่อเนื่อง และคาร์ไบด์ที่ขอบของชิ้นส่วน
อัตราการเติมสูงเกินไป:ซิลิคอนที่มากเกินไปทำให้เกิดเมทริกซ์เฟอร์ไรต์หยาบ ความต้านทานแรงดึงลดลง
ระยะเวลาในการคงตัวนานหลังการฉีดวัคซีน: ผลของการฉีดวัคซีนจะจางหายไปก่อนที่การหล่อจะแข็งตัว

การหล่อแบบส่วนที่หนักต้องเผชิญกับการระบายความร้อนที่ช้าและการแข็งตัวที่ยาวนาน การฉีดวัคซีน FeSi75 แบบกระบวยแบบขั้นตอนเดียวแบบธรรมดามักไม่สามารถรักษาผลของการเกิดนิวเคลียสได้จนกว่าจุดศูนย์กลางของส่วนที่หนาจะแข็งตัว

เกรด FeSi75 ที่แนะนำ:FeSi75 เกรดหัวเชื้อพร้อม Ca และ Al ที่สมดุล สำหรับส่วนที่มีน้ำหนักมาก โรงหล่อมักจะรวม FeSi75 เข้ากับหัวเชื้อที่มีแบเรียมเพื่อปรับปรุงความต้านทานการซีดจาง
ขนาดที่เหมาะสมที่สุด:

การฉีดวัคซีนเบื้องต้นของทัพพี:เม็ดขนาด 3-10 มม. ละลายได้ดีและมีเสถียรภาพในการหยิบจับ
การฉีดวัคซีนระยะที่สอง (ในสตรีม):เม็ดขนาด 0.5-2 มม. เพื่อเสริมการเกิดนิวเคลียสก่อนการเติมแม่พิมพ์
อัตราการเพิ่มที่แนะนำ:0.6-0.8 % โดยน้ำหนักของหัวเชื้อทั้งหมด แบ่งระหว่างการเติมทัพพีและการเติมสเตรีตตอนปลาย
อย่าพึ่งปริมาณรวมที่สูงเท่านั้น การเพิ่ม FeSi75 ชุดเดียวไม่สามารถแก้ปัญหาการซีดจางของเชื้อสำหรับชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักมากได้อย่างสมบูรณ์ การฉีดวัคซีนหลายขั้นตอนมีประสิทธิภาพมากกว่า
การฝึกฉีดวัคซีน:รวมการฉีดวัคซีนหลักของทัพพีเข้ากับการฉีดวัคซีนช่วงปลายในสตรีม ให้รอบการเทสั้นที่สุด สำหรับการหล่อที่มีน้ำหนักมากเป็นพิเศษ ให้ตรวจสอบจำนวนปมที่แกนการหล่อ ไม่ใช่แค่พื้นผิวเท่านั้น

ข้อผิดพลาดในการหล่อชิ้นส่วนหนักทั่วไป:

ใช้ FeSi75 ที่เติมทัพพีเท่านั้นโดยไม่มีการฉีดวัคซีนล่าช้า:การฉีดวัคซีนที่รุนแรงจางลง จำนวนปมน้อย และกราไฟท์เป็นก้อนในจุดหล่อโลหะ
การใช้ผงละเอียดพิเศษสำหรับการฉีดทัพพีแบบหนา:การสลายตัวอย่างรวดเร็ว แต่ผลของการฉีดวัคซีนจะจางหายไปเร็วเกินไปในระหว่างการแข็งตัวเป็นเวลานาน
การเติม FeSi75 ส่วนเกิน:ปริมาณซิลิคอนสูงทำให้เกิดกราไฟท์เป็นก้อนภายในหน้าตัดที่หนา

FeSi75 เป็นสารตั้งต้นพื้นฐานสากลสำหรับเหล็กหล่อกลม แต่ไม่มีวิธีแก้ปัญหาใดที่เหมาะกับทุกรูปแบบสำหรับการหล่อแบบผนังบางและงานหนัก

สำหรับการหล่อแบบกลมที่มีผนังบาง FeSi75 ที่เป็นอนุภาคละเอียดพร้อมการเติมเชื้อช่วงปลายมีความสำคัญอย่างยิ่งในการยับยั้งการเกิดความเย็นและคาร์ไบด์ในส่วนการทำความเย็นที่รวดเร็ว สำหรับการหล่อแบบงานหนัก จำเป็นต้องมีการฉีดวัคซีนแบบหลายขั้นตอนซึ่งรวมการเติมทัพพีเกรนปานกลางบวกกับการฉีดเชื้อแบบอินสตรีมแบบละเอียดเพื่อต่อสู้กับการซีดจางของเชื้อและหลีกเลี่ยงกราไฟท์ที่เป็นก้อนในแกนการหล่อ

โรงหล่อไม่ควรเน้นเฉพาะเปอร์เซ็นต์ซิลิคอนของ FeSi75 เท่านั้น ความสมดุลของ Ca‑Al การกระจายขนาด และจังหวะการเติมเชื้อมีความสำคัญเท่าเทียมกันในการรับประกันจำนวนปมที่เสถียร โครงสร้างจุลภาคที่สม่ำเสมอ และคุณสมบัติทางกลที่สม่ำเสมอสำหรับเหล็กหล่อกลมทั้งแบบผนังบางและส่วนหนัก