Aleación de calcio y silicio (CaSi)es un aditivo metalúrgico versátil ampliamente utilizado en los talleres de fundición modernos. Sirve como un poderoso desoxidante, desulfurador, inoculante de grafito y modificador de inclusión tanto para fundición de hierro gris como de hierro dúctil. Sin embargo, los diferentes procesos de fundición (fundición en arena, fundición a la cera perdida, fundición a presión y fundición continua) requieren diferentes grados, tamaños y proporciones de calcio-silicio de CaSi. Muchos defectos de fundición, como cavidades de contracción, porosidad, cierre en frío y esferoidización deficiente del grafito, son causados por especificaciones de aleación de CaSi que no coinciden.
Grados y especificaciones comerciales comunes de aleaciones de CaSi
Las aleaciones de calcio y silicio de calidad-para fundición se dividen principalmente en tres grados principales según su contenido de Ca y Si. Cada grado tiene características metalúrgicas únicas que se adaptan a las demandas específicas de producción de piezas de fundición.
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Grado CaSi |
Contenido de CA |
Contenido |
Impureza (S/P) |
Característica central |
|---|---|---|---|---|
|
Ca28Si60 |
28% mínimo |
60% mínimo |
Bajo |
Inoculación y desulfuración equilibradas, grado universal. |
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Ca30Si60 |
30% mínimo |
60% mínimo |
Ultra{0}}bajo |
Alta actividad de calcio, fuerte modificación de inclusión. |
|
Ca20Si65 |
20% mínimo |
65% mínimo |
Estándar |
Alto contenido de silicio, excelente mejora de la fluidez. |
Factores clave de selección para la producción de piezas fundidas
Antes de combinar las aleaciones de CaSi con su proceso de fundición, confirme estos cuatro factores críticos para evitar la inestabilidad de la calidad y el desperdicio de costos:
Proporción de calcio y silicio
Los grados altos-de calcio se centran en la desulfuración y la modificación de la inclusión, ideales para hierro dúctil de alta-pureza. Los grados altos-de silicio priorizan la mejora de la fluidez del hierro fundido y el refinamiento del grafito, perfecto para la fundición de hierro gris.
Coincidencia de tamaño
El tamaño afecta directamente la velocidad de fusión y la tasa de recuperación del elemento. El polvo demasiado fino provoca pérdida por oxidación; los retrasos de gran tamaño provocan una fusión incompleta y una inoculación desigual.
Control de impurezas
Las aleaciones de CaSi con bajo contenido de azufre y fósforo evitan inclusiones quebradizas y defectos por orificios, lo cual es esencial para piezas fundidas de precisión y alta-resistencia.
Método de adición
Los diferentes métodos de alimentación (inoculación en cuchara, inoculación en arroyo, inoculación tardía) requieren diferentes tamaños y niveles de actividad de la aleación.
Selección de aleaciones de CaSi mediante diferentes procesos de fundición
Esta es la guía más práctica para fundiciones globales. Cada proceso de fundición convencional se ha centrado en soluciones de grado y tamaño de CaSi.
Fundición en arena (hierro gris y hierro dúctil ordinario)
Grado recomendado: Ca28Si60|Tamaño: 10–30 mm
La fundición en arena es el proceso de fundición de producción en masa-más común, con una tolerancia moderada a los defectos. Ca28Si60 proporciona efectos equilibrados de desoxidación y refinamiento del grafito. Reduce eficazmente la porosidad por contracción, optimiza la distribución del grafito y mejora el acabado de la superficie de fundición. Esta calidad ofrece el mejor rendimiento-en términos de costos para piezas mecánicas estándar, accesorios de tuberías y componentes de hierro gris para automóviles.
Fundición a la cera perdida de precisión
Grado recomendado: Ca30Si60 alta-pureza|Tamaño: 3-10 mm
Las piezas de fundición requieren tasas de defectos ultra-bajas y una alta precisión dimensional. Ca30Si60 con alto-calcio con impurezas ultra-bajas modifica profundamente las inclusiones de hierro fundido, elimina los micro-poros y los defectos de cierre en frío y mejora la compacidad de las piezas fundidas de precisión. El tamaño fino de las partículas garantiza una fusión rápida y uniforme sin contaminación de residuos.
Fundición a presión de alta-presión
Grado recomendado: Ca20Si65|Tamaño: 3-15 mm
La fundición a presión exige una excelente fluidez del hierro fundido para piezas de-paredes delgadas y formas complejas-. El alto contenido de silicio Ca20Si65 mejora significativamente la fluidez de la fusión y la capacidad de llenado del molde. Estabiliza la estructura de solidificación y reduce los defectos específicos de -fundición-, como relleno insuficiente y rebabas superficiales.
Colada continua para palanquillas de hierro
Grado recomendado: Ca30Si60|Tamaño: 5-20 mm
La fundición continua requiere una composición estable de hierro fundido y un rendimiento anti-obstrucción. La aleación CaSi con alto contenido de calcio forma esferoidizaciones de alúmina dura, garantiza una colada continua suave y evita el bloqueo de la boquilla. Mantiene una estructura de palanquilla consistente y reduce el tiempo de inactividad de colada continua.
Tabla de coincidencia rápida de procesos y calificaciones
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Proceso de fundición |
Mejor grado CaSi |
Tamaño de partícula ideal |
Principales efectos de mejora |
|---|---|---|---|
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Fundición en arena |
Ca28Si60 |
10–30 mm |
Inoculación-rentable, menos defectos de contracción |
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Fundición de precisión de inversión |
Ca30Si60 |
3-10 mm |
Impurezas ultra-bajas, alta compacidad de fundición |
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Fundición a presión de alta-presión |
Ca20Si65 |
3-15 mm |
Mejora la fluidez y perfecciona la formación-de paredes finas |
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colada continua |
Ca30Si60 |
5-20 mm |
Composición estable, evita la obstrucción de la boquilla. |
Defectos comunes causados por una selección incorrecta de CaSi
Esferoidización deficiente del grafito: uso de calcio bajo-para hierro dúctil de alta-calidad
Porosidad y poros de la fundición: aleación de CaSi con alto-impureza y contenido excesivo de S/P
Baja fluidez y llenado incompleto: grado CaSi con bajo-silicio para fundición a presión de piezas delgadas
Distribución desigual de la aleación: tamaño no coincidente que provoca una fusión incompleta
La selección de la aleación de silicio calcio correcta depende completamente del tipo de proceso de fundición, los requisitos de precisión de la fundición y los estándares de calidad. Ca28Si60 es la opción rentable-universal para la fundición en arena ordinaria. El Ca30Si60 de alta-pureza se adapta a la fundición a la cera perdida de precisión y a la fundición continua que requieren una alta pureza y una modificación de inclusión estable. El Ca20Si65 con alto contenido de silicio es la mejor opción para los procesos de fundición a presión que necesitan una fluidez superior del hierro fundido.
Al hacer coincidir los grados y tamaños de SiCa específicos con procesos de fundición específicos, las fundiciones pueden reducir efectivamente las tasas de defectos, mejorar la calidad de la superficie y el rendimiento mecánico de las piezas fundidas terminadas y optimizar los costos generales de producción.
