Hvað sáðefni gerir í bráðnu járni
Sáðefni er efni sem bætt er við bráðið járn skömmu fyrir steypu til að stjórna storknunarbyggingunni. Í gráu járni stuðlar sáning að myndun grafíts og kemur í veg fyrir myndun harðra og brothættra karbíðbygginga sem kallast kulda. Án sáningar kólna þunnir hlutar af steypu fljótt og hafa tilhneigingu til að mynda karbíð sem erfitt er að vinna og draga úr sveigjanleika. Sáðefnið virkar með því að veita kjarnaagnum í bræðslunni sem grafít getur vaxið á, þannig að járnið storknar með fínu og jafndreifðu grafíti í stað grófra flaga og karbíða.
Sama vélbúnaður bætir sveigjanlegt járn, þar sem sáning eykur fjölda grafíthnúða og dregur úr hættu á karbíðum og sprungnu grafíti. Í báðum tilfellum er stefnt að vel kjarnabræðslu sem er enn virk þegar málmurinn fer í mótið.
Hvers vegna bólusetning dofnar
Bólusetning hefur alvarlegt hagnýtt vandamál: áhrif hennar dofna með tímanum. Kjarnaagnirnar leysast upp eða verða óvirkar á meðan bráðnu járninu er haldið, þannig að áhrifin eru sterkust strax eftir íblöndun og veikjast næstu mínúturnar. Í venjulegu steypuhúsi geta áhrifin minnkað áberandi innan 5 til 10 mínútna frá því að hafa verið haldið, og eftir 20 til 30 mínútur getur mikið af því verið farið. Ef bræðslunni er haldið of lengi áður en hellt er, sýnir steypan sömu galla og ef engu sáðefni hefði verið bætt við.
Fölnun versnar vegna hás hitastigs, langrar flutningsfjarlægðar frá meðhöndlunarstöðinni að mótinu og seint í viðbót sem hefur ekki tíma til að leysast almennilega upp. Þetta er ástæðan fyrir því að steypur stjórna tímanum á milli sáningar og úthellingar mjög vandlega, og hvers vegna langvirk sáðefni voru þróuð.
Hvernig baríum og strontíum lengja áhrifin
Langvirkt sáningarefni er hannað til að standast hverfa með því að bæta við þáttum sem hægja á kjarnamyndun. Mikilvægustu þeirra eru baríum og strontíum. Baríum styrkir kjarnakraft kísilríkra agna og hægir á upplausn þeirra í bræðslunni, þess vegna halda kísilbaríum sáðefni áfram að virka í lengri tíma. Strontíum er sérstaklega áhrifaríkt til að draga úr kulda í þunnum hlutum af gráu járni og er oft blandað saman við baríum í hágæða sáðefnum.
Kalsíum og ál eru einnig til staðar í litlu magni í flestum sáðefnum til sölu, þar sem þau hjálpa til við að stjórna hvarfinu og myndun virkra kjarna. Dæmigert langvirkt sáningarefni inniheldur 70 til 75 prósent sílikon, 2 til 6 prósent baríum, 0,5 til 2 prósent strontíum, 0,5 til 2,5 prósent kalsíum og 0,5 til 2 prósent ál, með restinni járn. Sjaldgæf jarðvegs sáðefni eru notuð í sveigjanlegu járni, þar sem cerium og lanthanum hjálpa til við að vinna gegn leifum frumefna sem trufla hnúðamyndun.
Einkunnir, viðbótarhlutfall og steypuæfingar
Langvirk sáðefni eru til í nokkrum formum, þar á meðal klumpi, kornuðu og fínu dufti, og formið er passað við íblöndunaraðferðina. Notaðu fínar einkunnir í myglu og í straumbólusetningu, en við sleifar eru grófari einkunnir notaðar. Dæmigert íblöndunarhlutfall er 0,1 til 0,5 prósent af þyngd bráðna járnsins, þar sem nákvæmt hlutfall fer eftir grunnjárni, brennisteinsstigi og þykkt steypunnar.
Skilvirkni sáðefna er venjulega athugað með því að mæla kældýpt í fleygprófi og með því að skoða grafítbygginguna í smásjá. Vegna þess að áhrif sáningar minnkar alltaf, verður að gera prófun á sýni sem hellt er á sama tíma og framleiðslusteypa. Steypa sem hellir stórum mótum hægt, eða sem geymir járn í flutningssleif, græðir mest á langvirkri einkunn. Sáðefni eru afhent í samræmi við efnakröfur viðskiptavinaforskriftarinnar og birgir vottar kísil-, baríum-, strontíum-, kalsíum- og álinnihald fyrir hverja lotu.
Algengar spurningar
Sp.: Hvað er langvirkt sáðefni?
Langvirkt sáðefni er sáðefni sem byggir á sílikon sem inniheldur baríum, strontíum eða hvort tveggja, þannig að grafítkjörnandi áhrif þess lifir lengur í bráðnu járni en áhrif venjulegs kísiljárns.
Sp.: Hversu lengi virkar langvirkt sáðefni?
Áhrifin eru háð hitastigi járns, brennisteinsmagni og haldtíma. Við venjulegar steypuaðstæður getur það samt verið gagnlegt 15 til 30 mínútum eftir að það hefur verið bætt í, á meðan venjulegt kísiljárn getur tapað miklu af áhrifum sínum innan 5 til 10 mínútna.
Sp.: Hver er munurinn á baríum og strontíum sáðefnum?
Baríum er sterkari andlitsþátturinn og hentar hærra hitastigi og lengri geymsluaðstæðum. Strontíum er sérstaklega gott til að koma í veg fyrir kulda í þunnum hlutum og er oft valið þar sem yfirborðsfrágangur og vinnanleiki skiptir máli.
Sp.: Hversu miklu langvirku sáðefni á að bæta við?
Dæmigert hlutfall er 0,1 til 0,5 prósent miðað við þyngd af bráðnu járni. Rétt hlutfall er stillt með prufusteypum og með chill wedge prófi frekar en með einni fastri reglu.
Sp.: Getur langvirkt sáningarefni komið í stað síðbúnar sáningar?
Það dregur úr þörfinni fyrir mjög seint viðbót, en þessar tvær aðferðir virka best saman. Langvirkt efni heldur bræðslunni í kjarna meðan á haldinu stendur og lítil síðbúin eða í straumi bætir aftur áhrifin rétt áður en málmurinn fer í mótið.
