A nagyobb tisztaság nem mindig jobb: Miért jobb a Silicon Metal 553 a 421-nél bizonyos öntési alkalmazásokban

A globális öntvény- és kohászati ​​kereskedelemben továbbra is él egy általános tévhit: nagyobb-tisztaságszilícium fém= jobb casting teljesítmény. Sok tengerentúli vásárló alapértelmezett prémium minőséget választ, mint plszilícium fém 421(Si Több vagy egyenlő, mint 99,0%, Fe Kevesebb vagy egyenlő 0,4%, Al Kevesebb vagy egyenlő 0,2%, Ca Kevesebb vagy egyenlő, mint 0,1%), feltételezve, hogy a szigorúbb szennyeződés-ellenőrzés kiváló eredményeket biztosít. De a valós-öntödei termelésben-különösen a nagy-mennyiségű, általános-célú öntvényekhez és bizonyos alumínium/vasötvözet-eljárásokhoz-standard{10}}minőségűszilícium fém 553(Si nagyobb vagy egyenlő, mint 98,5%, Fe Kevesebb vagy egyenlő 0,5%, Al Kevesebb vagy egyenlő 0,5%, Ca Kevesebb vagy egyenlő, mint 0,3%) gyakran stabilabb öntési minőséget, jobb folyamattűrést és alacsonyabb összköltséget biztosít.

A szilícium fémminőségeket három kritikus szennyeződés maximális határértéke határozza meg: Fe (vas), Al (alumínium), Ca (kalcium)-a három számjegy közvetlenül megfelel ezeknek a határértékeknek (×0,1%). Az alábbiakban a szabványos nemzetközi specifikációk összehasonlítása látható:

A kritikus szennyeződések hatása az öntésre

Vas (Fe):Kemény, rideg intermetallikus fázisokat (pl. Al₅FeSi) képez az alumíniumötvözetekben, -csökkentheti a nyúlást, de javítja a kopásállóságot és a formakitöltés stabilitását vastag profilú öntvényekben.
Alumínium (Al):Nitrogénnel reagál, AlN zárványokat képezve, ami az acél ridegségét okozza; alumíniumötvözetekben finomítja a szemcséket, de oxidfilmeket tud létrehozni, ha túl-kontrolláljuk.
Kalcium (Ca):A leghatásosabb különbség-A Ca megmérgezi az Al-Si-ötvözetek Sr/Na módosítóit, megzavarja a gömbgrafitos vas beoltását, és salakzárványokat képez. Az Si553-ban háromszor nagyobb a Ca, mint a Si421-ben (0,3% vs 0,1%).

2.1 Nagy{1}}mennyiségű általános alumíniumöntvények

A Silicon 421 gyengesége:

Az ultra-alacsony Al (0,2%) és Ca (0,1%) túlságosan érzékennyé teszi az olvadék reakcióképességét. Kis hőmérséklet-ingadozások vagy csekély ömledékszennyeződések következetlen szemcsefinomulást, zsugorodási porozitást és rossz penészkitöltést okoznak,-ami a tömeggyártásban nagyobb selejtmennyiséget eredményez.

A Silicon 553 előnyei:

A valamivel magasabb Al (0,5%) természetes szemcsefinomítóként működik, stabilizálja a megszilárdulást és csökkenti a melegrepedést vékony falú, összetett öntvényekben.
A mérsékelt Ca (0,3%) nem mérgezi meg teljesen a módosítókat a szabványos Al-Si-ötvözetekben- megfelelő Sr hozzáadásával (10-15%-kal több, mint 421), a módosítási hatás stabil marad, és az 553-as költségmegtakarítás messze meghaladja az extra módosító költséget.
Jobb olvadékfolyékonyság és formatöltés: A kiegyensúlyozott szennyeződési profil csökkenti a felületi feszültséget, javítja az üregek kitöltését a bonyolult alkatrészeknél és csökkenti a hibás futást.

2.2 Szürkevas és gömbgrafitos öntvény

A Silicon 421 gyengesége:

A rendkívül alacsony Ca (0,1%) nem biztosít elegendő gócképző helyet az oltás során. Ez alul-oltáshoz, egyenetlen grafitpelyhek/gömbök képződéséhez, valamint inkonzisztens mechanikai tulajdonságokhoz (keménység, szakítószilárdság) vezet a tételekben,-különösen a vastag-szelvényű vasöntvényeknél.

A Silicon 553 előnyei:

A magasabb Ca (0,3%) kiegészítő oltóanyagként működik, elősegítve az egyenletes grafitkiválást és csökkentve a kihűlési hajlamot (fehérvas képződés) vastag szakaszokon.
A kiegyensúlyozott Fe/Al-szennyeződések nem károsítják a grafit morfológiáját a szabványos vasminőségekben,{0}}stabilizálják az oltási hatást, és meghosszabbítják az oltás elhalványulási idejét, ami kritikus a nagy, hosszú öntési ciklusú öntősorok esetében.
Nincs szükség extra oltószerekre: Az 553-as szilíciumfém természetes szennyeződési profilja csökkenti a speciális oltóanyagok szükséges hozzáadását, leegyszerűsíti a folyamatot és csökkenti a költségeket.

2.3 Költségérzékeny-nem-kritikus szerkezeti öntvények

Azoknál az öntvényeknél, ahol a felületkezelés és az ultra{0}}magas mechanikai tulajdonságok nem kritikusak (pl. építőelemek, nem-biztonsági gépjármű-alkatrészek), a 421-es szilíciumfém kiváló tisztasága kárba vész:
A 421-es szilíciumfém 8-15%-kal többe kerül, mint az 553-as (a szigorúbb olvasztási és tisztítási eljárások miatt).
Az 553-as szilíciumfém megfelel ezeknek az alkalmazásoknak az összes teljesítménykövetelményének-nincs mérhető különbség a végső öntvény minőségében, de jelentős a margónövekedés.

A 421-es minőségű szilícium fém továbbra is a megfelelő választás a csúcsminőségű-precíziós-kritikus öntési alkalmazásokhoz, ahol a szennyeződések- okozta hibák elfogadhatatlanok:
 Nagy -szilárdságú alumíniumötvözetek (A356, A357 repülőgép- és autóipari biztonsági alkatrészekhez):Az ultra-alacsony Al/Ca megakadályozza a törékeny AlN zárványokat, és biztosítja a teljes Sr-módosítást-, ami kritikus a nagy nyúlás- és kifáradásállósághoz.
 Ultra-vékony-falú présöntvények (2 mm vagy annál kisebb, elektronikai házak):A minimális szennyeződések megakadályozzák az oxidzárványok kialakulását, és hibátlan felületkezelést biztosítanak az eloxáláshoz/festéshez.
 Nagy-tisztaságú speciális acél és szuperötvözet öntvények:Strict control of Fe/Al/Ca is required to meet aerospace/medical material standards.