Модификатор SUPERSEED® EXTRA INOCULANT

• Максимально снижает отбел в отливках из серого чугуна.

• Способствует формированию равномерно распределенного графита типа "А".

• Нейтрализует вредное воздействие азота.

• Способствует образованию мелких включений графита, уменьшая выкрашивание графита в процессе механической обработки.

• Низкое содержание алюминия снижает риск появления водородной пористости.

• Эффективен для серых чугунов с любым содержанием серы.

Superseed® Extra является модификатором на основе ферросилиция, разработанным специально для производства отливок из серого чугуна. Модификатор содержит сбалансированные добав-ки стронция и циркония, способствующие образованию графита типа "А" и уменьшающие риск появления азотной пористости. Благодаря низкому содержанию алюминия и кальция в модификаторе, вероятность возникновения водородной пористости и образования шлака минимальна.

Модификатор Superseed® Extra производится в Норвегии на заводе Бремангер компании "Elkem ASA". Завод сертифицирован в соответствии с ISO 9001, ISO 14001, и QS 9000.

Модификаторы семейства Superseed® широко известны в мире как наиболее эффективные материалы для серого чугуна с высоким или средним содержанием серы. Создавая эти материалы, компания "Elkem ASA" стреми-лась разработать модификатор, способный эффективно работать в чугунах с широким разбросом по содержанию серы. Модификатор Superseed® Extra полностью отвечает поставленной задаче. Добавка в рафинированный ФС 75 циркония придает дополнительные преимущества, среди которых способность взаимодействовать с растворенным в чугуне азотом, что уменьшает возможность появления газовых раковин, а также способность формированию измельченного графита типа А. Это ведет к снижению образования вредной графитной спели, как это часто бывает при использовании некоторых других сильнодействующих запатентованных модификаторов, и графита типа "D", образующегося при добавках титана (Ti).

Свойства модификаторов семейства Superseed® по эффективному снижению отбела были сохранены и даже улучшены в марке Superseed® Extra, включая успешное снижение отбела в чугунах с низким содержанием серы, трудно поддающихся модифицированию при нормальных условиях. Пример проявления свойств по снижению отбела показан на рис. 1.

Модификатор Superseed® Extra производится в соответствии с техническими условиями следующего состава:

Преимущества модификатора SUPERSEED® EXTRA

Выше представлены примеры величины клина чугуна, обработанного модификатором Superseed® Extra и обычным литейным ферросилицием.

Свойства модификатора Superseed® Extra.

Модификатор Superseed® Extra является уникальной запатентованной разработкой, обеспечивающей максимальный модифицирующий эффект при малом количестве модифицирующих элементов. Это ставит его в более выгодное положение по сравнению с большинством традиционных модификаторов, содержащих большие количества активных элементов, которые способствуют формированию шлака.

Образование равномерно распределенного графита типа А.

Помимо эффективного снижения отбела, даже при низком содержании серы в чугуне, модификатор Superseed® Extra обеспечивает формирование равномерно распределенного графита типа "А". Это происходит за счет того, что комбинация стронций/цирконий способствует образованию большого числа зародышей, обеспечивая тем самым формирование множества эвтектических ячеек в чугуне, что, в свою очередь, способствует равномерному распределению мелких включений графи-та. Данный эффект достигается при минимальном переохлаждении - таким образом уменьшается склонность к образованию графита типа "D" и "В". Как показано в примере из практики, следствием этого является улучшение прочностных свойств отливки.

Примеры структур графита, получаемых при использовании Superseed® Extra, по сравнению с другим модификатором, нейтрализующим азот, показаны на рис. 2 (примеры основаны на данных исследований проведенных в "Casting Development Center", Великобритания).

Рис. 2. Эффект воздействия Superseed Extra на структуру графита по сравнению с модификатором, нейтрализующим азот.

Измельченная структура графита, полученная при использовании Superseed® Extra, позволила уменьшить количество графита, выкрашивающегося в процессе механической обработки, обеспечивая, таким образом, высокую чистоту поверхности отливок.

Контроль за содержанием азота.

Многие литейные компании используют базовый чугун со средним и высоким содержанием азота. Это может быть как ваграночный, так и электропечной чугун, полученный из стального лома с применением большого количества науглероживателей. Азот также может появляться в отливках с полостями в результате разложения стержневых смол или крепителей.

Азот может быть нейтрализован добавлением титана или циркония. Известно, что титан увеличивает число зародышей графита, но так как титан повышает степень переохлаждения сильнее, чем цирконий, то появляется тенденция к формированию переохлажденного графита типа "D" и закономерному образованию феррита. Это особенно важно, так как титан может присутствовать в виде следов в стальном ломе, используемом при плавке, тем самым, увеличивая свое вредное воздействие. Титан также может накапливаться в случае применения некоторых специальных способов плавки.

В процессе нейтрализации азота, титан формирует тугоплавкие частицы карбонитрида титана, Ti(C,N), образование которых, как известно, пагубно сказывается на обрабатываемости отливок. К тому же, при использовании титана (как и алюминия) существует риск возникновения водородной пористости.

Таким образом, применение циркония обладает определенными преимуществами по сравнению с титаном, обеспечивая также отсутствие накопительного эффекта. Титан способствует измельчению зерен, повышая степень переохлаждения по сравнению с воздействием стронция/циркония, которые добиваются того же эффекта, улучшая зародышеобразование при минимальной степени переохлаждения. Комбинация Sr/Zr значительно снижают риск формирования переохлажденного графита, связанного с ним феррита и, таким образом, недостаточной прочности.

Рис. 3. Сопоставление дефектов (азотных газовых раковин) в сером чугуне, с содержанием газов (азота) порядка 130 ррм. Слева направо: Superseed Extra; Ti содержащий модификатор, литейный FeSi

Пример предотвращения азотной пористости показан на рис. 3: дано сечение отливки, полученной из чугуна с искусственно завышенным содержанием азота с добавлением Superseed® Extra, титан содержащего модификатора и обычного литейного ферросилиция.

Комбинированные водородные и азотные газовые раковины.

Довольно часто встречаются газовые раковины, провоцируемые как водородом, так и азотом по отдельности и/или одновременно. Состав Superseed® Extra включает не только цирконий, как ней-трализатор вредного влияния азота, но и отличается низким содержанием алюминия по сравнению с большинством существующих аналогов, что позволяет успешно избегать возникновения дефектов, связанных с наличием водорода в базовом чугуне.

Методы модифицирования.

Модифицирующий эффект Superseed® Extra, как, впрочем, и всех модификаторов, исчезает через некоторое время после добавления в чугун. Однако Superseed® Extra обладает всеми характе-ристиками модификаторов семейства Superseed® в части более длительного сохранения модифици-рующего эффекта по сравнению со стандартным литейным ферросилицием. Superseed® Extra применяется как при ковшевом, так и при модифицировании в струе. Пониженное содержание модифи-цирующих элементов в модификаторе придает ему хорошую растворимость в чугуне даже при низкой температуре.

Примеры из практики.

Пример из практики 1.

Североамериканская компания (1), специализирующаяся на производстве отливок для автомобильной и тракторной промышленности, использовала базовый ваграночный чугун с обычным содержанием серы в 0.1 % и азота на уровне110 ррм. Чугун был склонен к образованию азотных газо-вых раковин. Были проведены сравнительные испытания модификаторов, содержащих редкие земли, титан, и Superseed® Extra для устранения проблем газоусадочной пористости и получения предела прочности на разрыв минимум в 210 МПа. По завершению периода испытаний, модификатор, содержащий редкоземельные элементы, не смог обеспечить желаемый уровень отбела; добавка с титаном не позволила достичь необходимой прочности на разрыв. При использовании модификатора Superseed® Extra предел прочности на разрыв постоянно соответствовал 245 МПа, фактов отбела и газо-усадочной пористости, провоцируемой азотом, обнаружено не было.

Пример из практики 2.

В литейном цехе российской компании (2) при переходе с отечественного FeSiBa на Superseed® Extra выход годного литья увеличился на 1,75 % за счёт снижения металлургического брака по газо-усадочной пористости и отбелу на отливке "блок цилиндров".

При годовой выплавке данной отливки в 13 000 тонн по жидкому общий годовой экономический эффект только за счёт снижения себестоимости данного литья оценивается в 3,2 млн. руб.

Пример из практики 3.

В литейном цехе российской компании (3) при переходе с отечественных материалов (ФС65Ба1, СК25, графит) на Superseed® Extra общий брак снизился с 1,6 % до 0,5 % за счёт снижения металлургического брака по газоусадочной пористости на отливке "блок цилиндров".

При годовой выплавке данной отливки в 60 000 тонн по жидкому общий годовой экономический эффект только за счёт снижения себестоимости данного литья оценивается в 3,5 млн. руб.

* Superseed и Superseed Extra - зарегистрированные торговые марки, принадлежащие Elkem AS.

Опубликовано: ИТБ "Литьё Украины", №12 (40) 2003 г.