Kiselspelar en avgörande roll i gjutjärn, främst genom att främja grafitisering för att förbättra mekaniska egenskaper. Dess roll varierar mellan de två huvudtyperna av gjutjärn: segjärn och grått gjutjärn. Här är hurkiselmetallanvänds i dessa applikationer:
2.1 Duktilt gjutjärn
I segjärn fungerar kiselmetall inte bara som ett deoxiderande medel utan fungerar också som ett grafitiserande element. Det främjar omvandlingen av kol från karburitformen (Fe₃C) till sfäroidal grafit, vilket förbättrar gjutjärnets mekaniska egenskaper, såsom seghet och formbarhet. Sfäroidal grafit fördelas i gjutjärnet i form av fina sfäriska former, vilket ger gjutjärnet inte bara hög hållfasthet och hårdhet, utan också bibehåller en viss grad av duktilitet. Typiskt sfäroidgrafitgjutjärn har en kiselhalt på mellan 2,2 % och 2,8 %
.
Främjar sfäroidal grafitbildning: Silikonmetallhjälper kolet att fällas ut som sfäroid grafit snarare än som karburit, och denna sfäroidala struktur minskar effektivt spänningskoncentrationer och förbättrar gjutjärnets slaghållfasthet.
Förbättra seghet och duktilitet: Tillsatsen av kiselmetall gör att segjärn har bättre seghet och duktilitet samtidigt som den bibehåller hög hållfasthet, vilket är lämpligt för mekaniska delar med höga krav på hållfasthet.
2.2 Grått gjutjärn
Huvudrollen förkiselmetalli grått gjutjärn är att främja grafitisering, så att kol fälls ut i form av flinggrafit, vilket förbättrar de mekaniska egenskaperna hos gjutjärn. Flinggrafit fördelas i matrisen och bildar ett grått gjutjärn med bra smörjförmåga och vibrationsdämpande egenskaper. Grått gjutjärn används vanligtvis vid tillverkning av motorblock, ventiler och pumpar och andra mekaniska delar. Kiselmetallhalten i grått gjutjärn varierar vanligtvis från 1,5 % till 3,5 %.
Främjar utfällning av flinggrafit: Silikonmetalluppmuntrar utfällning av kol i form av flinggrafit, vilket ger gjutjärnet bra smörjförmåga, vilket är viktigt för att minska slitaget och förlänga livslängden på delar.
Förbättrad vibrationsdämpning: Den flingiga grafitstrukturen ger grått gjutjärn goda vibrationsdämpande egenskaper, vilket gör den lämplig för användning i delar som behöver absorbera vibrationer och stötar.
Sammanfattning
Silikonmetallär ett nyckelelement i gjutjärn och förbättrar egenskaperna hos både segjärn och grått gjutjärn genom att främja grafitisering. Kiselmetallhalten i segjärn gör att kol fälls ut som sfäroidal grafit, vilket förbättrar styrkan, segheten och formbarheten hos gjutjärnet, medan kiselhalten i grått gjutjärn uppmuntrar kol att fällas ut som flinggrafit, vilket förbättrar smörjigheten och gjutjärnets vibrationsdämpande egenskaper. Dessa roller gör kisel oumbärligt vid tillverkning av gjutjärn, som ofta används vid tillverkning av olika mekaniska delar.
