Модификатор ZIRCINOC® INOCULANT
Статьи от автора: Петрунин С.А.Московское представительство компании "Элкем АСА"
-
Оказывает более сильное воздействие на СЧ и ВЧ, по сравнению с большинством другими модификаторов.
-
Пригоден для широкого спектра условий литейного производства.
-
Оптимальный химический состав обеспечивает уникальные свойства.
-
Модификатор длительного времени воздействия.
-
Легко растворяется даже при низких температурах заливки.
-
Подходит для позднего модифицирования в струе металла (MSI процесс).
Модификатор Zircinoc® Inoculant - это сплав на основе FeSi (75%), содержащий тщательно сбалансированное количество таких элементов-модификаторов как: Zr, Ca и Al.
Такое сочетание элементов обеспечивает отличный контроль за отбелом в сером и высокопрочном чугунах и улучшает структуру измельченного графита. Модификатор Zircinoc® Inoculant особенно эффективен для СЧ со средним и высоким содержанием серы, а также находит широкое применение для ВЧ. При модифицировании СЧ с содержанием серы менее 0,035 % см. брошюру компании "Элкем АСА" "Модификатор Foundrisil® Inoculant".
Модификатор Zircinoc® Inoculant производится компанией "Элкем АСА", которая осознает требования, предъявляемые сегодня к модификаторам средней степени воздействия на расплав, которые не провоцируют образование шлака, усадки или вредных неметаллических включений, т.е. отвечающим подавляющему большинству условий литейного производства.
Уже давно известно, что сочетание Ca/Zr/Al оказывает благоприятное воздействие на процесс модифицирования чугуна с высоким содержанием азота (например, при использовании шихты для вагранки, содержащей большое количество стального лома). Цирконий вступает во взаимодействие со свободным азотом, растворенным в чугуне, в результате чего формируются включения безвред-ного нитрида циркония, и, в связи с этим, уменьшается тенденция к образованию газовых раковин.
Модификатор Zircinoc® Inoculant производится в соответствии с техническими условиями следующего состава:
|
Si
|
73 - 78 %
|
|
Cа
|
2,0 - 2,5 %
|
|
Zr
|
1,3 - 1,8 %
|
|
Al
|
1,0 - 1,5 %
|
ПРОИЗВОДСТВО МОДИФИКАТОРА ZIRCINOC® INOCULANT
Модификатор Zircinoc® Inoculant производится на заводах компании "Элкем АСА" в Норвегии, сертифицированных в соответствии с ISO 9001. Компания "Элкем АСА" является первым производителем ферросплавов в мире, получившим данный сертификат на производство модификаторов.
Повышенное внимание к контролю качества гарантирует, что модификатор Zircinoc® Inoculant обладает постоянным химическим, гранулометрическим составом и эксплуатационными свойствами. Модификатор Zircinoc® Inoculant, как и большинство сплавов на основе ферросилиция, производится в дуговых рудовосстановительных печах. Используемая в данном случае технология изготовления тонких слябов из ферросплава обеспечивает быстрое затвердевание и однородное распределение различных составляющих продукта (см. Рис. 2). Это, в свою очередь, гарантирует однородный состав конечного продукта, независимо от размера фракций.
ПРЕИМУЩЕСТВА МОДИФИКАТОРА ZIRCINOC® INOCULANT
1. Серый чугун
Модификатор Zircinoc® Inoculant применяется для серых чугунов с базовым содержанием серы более 0,035 %. При использовании в качестве добавки в ковш, Zircinoc® Inoculant уменьшает естественную склонность чугуна к формированию отбела и способствует образованию однородной структуры по всему сечению отливки. Данный продукт содержит графитирующие элементы, обеспечивая тем самым интенсивный рост включений графита.
|
|
|
Рис. 1. Воздействие модификатора Zircinoc® Inoculant на устранение отбела в чугуне
(high - высокое, low - низкое) |
Все вышесказанное верно и для использования данного модификатора в качестве добавки при позднем модифицировании в струе металла (MSI), когда специальная фракция (0,2 - 0,7 мм) Zircinoc® Inoculant особенно эффективна при небольших навесках. Это частично обусловлено процес-сами дробления и сортировки, используемыми при производстве, которые гарантируют, что содержание кислорода в продукте находится на очень низком уровне, а также, что модификатор не содержит шлак или иные включения, которые могут присутствовать в других, низкокачественных материалах, приготовленных менее тщательно. Фракция менее 0,2 мм удаляется, чтобы предотвратить появление пыли. Такая тщательная подготовка способствует быстрому растворению модификатора в жидком чугуне, делая Zircinoc® Inoculant наиболее пригодным для позднего модифицирования в струе металла.
Данные принципы остаются верными и для ковшевого модифицирования, так как склонность к формированию шлака находится на более низком уровне по сравнению с модификаторами, содержащими повышенное количество Са/Ва, или литейным ферросилицием, обычно используемыми в избытке.
2. Высокопрочный чугун
Доказано, что модификатор Zircinoc® Inoculant особенно эффективен при производстве высокопрочного чугуна. Карбид стабилизирующий эффект магния, вводимого при сфероидизирующем модифицировании означает, что обработанный расплав требует большей навески графитизирующего модификатора, чем СЧ, и, в связи с этим, чистый (без примесей), быстрорастворимый модификатор предоставляет неоспоримые преимущества, особенно при пониженных после сфероидизирующей обработки температурах заливки.
Создавая центры кристаллизации графита, модификатор Zircinoc® Inoculant способствует образованию относительно высокого количества глобулей графита, а также снижению отбела в более тонких сечениях отливок. За счет формирования глобулей графита с более равномерным распределением по размерам и форме возможно значительно повысить механические свойства отливок, что присуще большинству марок ВЧ.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что модификатор Zircinoc® Inoculant подходит для производства ферритных марок высокопрочных чугунов, а также для изготовления отливок общего назначения для машиностроения.
СПЕЦИАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МОДИФИКАТОРА ZIRCINOC® INOCULANT
Модификатор Zircinoc® Inoculant обладает уникальным свойством контролировать, по крайней мере, некоторое количество азота, который может раствориться в чугуне - это характерно для литейных чугунов с высоким содержанием азота, выплавленных с использованием шихты, состоящей из большого количества стального лома, с применением кокса или залитых в формы со стержнями на смоляных крепителях. Единственный элемент, обладающий подобным свойством - титан - но использование этого элемента нежелательно.
Образуя включения безвредного нитрида циркония, азот безопасен в сравнении с его растворенной формой, которая способствует появлению азотных газовых раковин. Это является дополнительным преимуществом модификатора при работе с ВЧ, в которых свободный азот может стабилизировать перлит.
ПРАКТИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОДИФИКАТОРА ZIRCINOC® INOCULANT НА ЛИТЕЙНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
Как и для всех модификаторов, модифицирующий эффект от ввода Zircinoc® Inoculant при ковшевом модифицировании исчезает с течением времени. Несмотря на отличные характеристики по данному показателю, рекомендуется разливать металл в пределах 10 - 12 минут после добавки модификатора. Необходимо иметь в виду, что из-за специфических условий для каждого литейного производства (например, при слишком высоких температурах обработки) может потребоваться совет специалиста по срокам модифицирования и разливке сплава. Нормальный объем навески составляет 0,1 - 0,2 % для серого чугуна при ковшевом модифицировании и 0,3 - 0,5 % для высокопрочного чугуна. Из практики позднего модифицирования в струе металла навески менее 0,1 % и приблизительно 0,15 %, соответственно, способствуют получению оптимальных результатов в серых и высокопрочных чугунах.
|
x50
|
x200
|
|
|
|
|
Рис. 2. Фотография структуры модификатора Zircinoc® Inoculant со сканирующего электронного микроскопа, показывающая равномерное распределение фаз.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Si
|
FeSi2
|
CaSi2
|
FeZr - silicide
|
Ca, Al-silicide-CaAl2Si2
|
* Модификатор Zircinoc® Inoculant является зарегистрированной торговой маркой, принадлежащей компании "Elkem ASA".
Опубликовано: ИТБ "Литьё Украины", №4 (44) 2004 г.


