ریخته گری: 20 Mesh SiC: 88% در مقابل{2}}% خلوص - کدام یک چدن را بهتر تلقیح می کند؟ تجارت درشت/ ظریف تر

مبانی تلقیح و پنجره زمانی

تلقیح آخرین افزودن مواد هسته‌زا به آهن مذاب درست قبل از ریختن است. هدف آن فراهم کردن هسته هایی است که گرافیت بتواند در طول انجماد بر روی آنها رسوب کند، ساختار گرافیت را تصفیه کند، تمایل به سرما را کاهش دهد و خواص مکانیکی را بهبود بخشد. زمان‌بندی بسیار مهم است: برای آهن خاکستری، اغلب در عرض سه دقیقه پس از ریختن، افزودن به آن انجام می‌شود تا هسته‌ها تا جبهه انجماد زنده بمانند. سه متغیری که کارایی تلقیح را کنترل می کنند عبارتند از سرعت انحلال تلقیح، مقدار سیلیکون و کربن موجود در واحد جرم و اندازه ذرات که هم سینتیک انحلال و هم تعداد هسته های جامد باقیمانده را تعیین می کند.

معنی مش 20 برای یک تلقیح کننده چیست؟

مش 20 مربوط به اندازه اسمی ذرات حدود 850 میکرومتر (0.85 میلی متر) است که در مقایسه با گریت های تلقیح معمولی 30 - 80 مش بسیار درشت است. ذرات درشت به آهستگی حل می شوند، که آزاد شدن سیلیکون و کربن را در پنجره طولانی تری گسترش می دهد - در زمانی که زمان نگهداری اجازه می دهد مفید باشد. اما انحلال آهسته دو خطر را به همراه دارد: انحلال ناقص قبل از شروع انجماد، ذراتی را به جا می‌گذارد که ممکن است به عنوان آخال عمل کنند، و سطح محدود به این معنی است که سیلیکون کل کمتری در هر گرم نسبت به دانه‌های ریزتر- با سطح سطح آزاد می‌شود. بنابراین، مبادله درشت/ریز بر زمان موجود متمرکز است: شن درشت فعالیت هسته‌زایی را طولانی‌تر می‌کند، اما ممکن است نتواند سیلیکون محلول کافی را در چرخه‌های ذوب یا نگهداری کوتاه ارائه دهد.

خلوص: 88% در مقابل{1}}% SiC

خلوص کاربید سیلیکون تعیین می کند که چه مقدار سیلیکون و کربن فعال در هر کیلوگرم. 88٪ SiC حاوی تقریباً 12٪ ناخالصی، عمدتا سیلیس، کربن آزاد و اکسیدهای فلزی است، در حالی که 90٪ SiC حاوی حدود 10٪ ناخالصی است. تفاوت های عملی سه مورد است. اول، Si+C موجود: 90% SiC سیلیکون و کربن فعال بیشتری را در واحد جرم فراهم می‌کند و پتانسیل هسته‌زایی را افزایش می‌دهد. دوم، تداخل ناخالصی: سیلیس مقداری سیلیکون را به عنوان SiO2 می‌بندد و سیلیکون آزاد موجود برای هسته‌سازی گرافیت را کاهش می‌دهد. ناخالصی های کمتر در 90 درصد SiC به معنای استفاده کارآمدتر از سیلیکون است. سوم، قوام: خلوص بالاتر انحلال یکنواخت‌تر و واکنش‌های غیرمنتظره کمتری با ترکیبات مذاب ایجاد می‌کند.

مقایسه عملکرد

از آنجایی که مش 20 ذاتاً درشت است، خلوص متمایز کننده اصلی است: 90٪ SiC چدن را بهتر تلقیح می کند زیرا سیلیکون و کربن قابل استفاده بیشتری را در واحد جرم ارائه می دهد و از تداخل ناخالصی کمتری رنج می برد، حتی اگر انحلال کند باقی می ماند.

درشت در مقابل خوب: معاوضه های عملی

سنگ ریزه درشت (20 مش) زمان انحلال طولانی را ارائه می دهد و برخی از ذرات حل نشده ممکن است به عنوان مکان های هسته زایی جامد عمل کنند، اما سطح پایین تر آزادسازی کل سیلیکون را در زمانی که زمان کوتاه است محدود می کند، و-ریسک عملیات ریختن سریع تحت-مایه تلقیح را محدود می کند. سنگ ریزه ریزتر (مش 30-80) سریعتر حل می شود و جذب سیلیکون کامل تری را در زمان نگهداری کوتاه به دست می آورد، اما پنجره هسته کوتاهتر است و زمان بندی باید دقیق باشد. برای مواد 20 مش، تمرکز عملی باید به حداکثر رساندن Si + C موجود از طریق خلوص بالاتر به جای تغییر مش باشد، مگر اینکه این فرآیند اجازه تنظیم شن برای اندازه های مختلف یا سرعت های ریختن را بدهد.

راهنمای انتخاب

ابتدا، زمان ریزش را ارزیابی کنید: اگر زمان نگهداری بیش از دو دقیقه باشد، مش 20 درشت می تواند کار کند، مشروط بر اینکه خلوص به اندازه کافی بالا باشد تا سیلیکون کافی آزاد شود. دوم، ضخامت بخش آهن را بررسی کنید: مقاطع سنگین از هسته‌زایی طولانی‌مدت بهره می‌برند، بنابراین شن درشت در صورت خالص بودن قابل قبول است. بخش های نازک نیاز به سنگ ریزه تری دارند که به سرعت حل می شوند. سوم، اجتناب از دوز بیش از حد: ذرات درشت در صورت مصرف بیش از حد، خطر ورود را افزایش می‌دهند. چهارم، یک رویکرد ترکیبی را در نظر بگیرید: از 20 مش 90% SiC برای تلقیح پایه استفاده کنید و در صورت نیاز، SiC با خلوص{6} ریزتر را برای تقویت سریع سیلیکون اضافه کنید. در نهایت، هزینه کل را در برابر عملکرد وزن کنید: 90٪ SiC کمی بیشتر در هر تن هزینه دارد اما ثبات را بهبود می بخشد و می تواند رد شدن ها را کاهش دهد.

سوالات متداول

Q1: آیا SiC 20 مش به طور کامل در مذاب حل می شود؟

نه همیشه. برخی از ذرات ممکن است جامد باقی بمانند و به عنوان مکان‌های هسته‌زایی اضافی عمل کنند، اما بیشتر آنها باید تا حدی حل شوند تا سیلیکون و کربن آزاد شوند. انحلال ناقص می تواند در صورت مصرف بیش از حد به یک خطر ورود تبدیل شود.

Q2: چرا خلوص بالاتر تلقیح با SiC درشت را بهبود می بخشد؟

SiC بیشتر در هر گرم به معنی سیلیکون و کربن آزاد بیشتر است و ناخالصی های کمتر از تشکیل SiO2 که سیلیکون را به هم می بندد جلوگیری می کند. هر دو اثر، جرم هسته‌زایی فعال تحویلی به مذاب را افزایش می‌دهند.

Q3: آیا می توانم از SiC 20 مش برای چدن نازک- استفاده کنم؟

مخاطره آمیز است. شن درشت ممکن است قبل از انجماد سریع حل نشود و بخش های نازک زیر-تلقیح شوند. مش ریزتر برای مقاطع نازک ایمن تر است.

Q4: چه خلوصی برای تلقیح SiC 20 مش توصیه می شود؟

خلوص 90 درصد عموماً برای مش 20 توصیه می شود زیرا اندازه ذرات درشت را با به حداکثر رساندن سیلیکون فعال و کربن تحویلی در واحد جرم جبران می کند.

Q5: آیا باید SiC درشت و ریز را برای تلقیح ترکیب کنم؟

اغلب بله. مواد درشت باعث رهاسازی پایدار می‌شوند در حالی که مواد ریز باعث افزایش سریع سیلیکون می‌شوند. نسبت ترکیب را با زمان ریختن و اندازه بخش مطابقت دهید.