Ферросиликомагний ФСМг-3 в Минске

Ферросиликомагний ФСМг-3: состав и назначение

Ферросиликомагний ФСМг-3 — лигатура для модифицирования чугуна, обеспечивающая сфероидизирующую обработку расплава с получением высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ). Марочный состав регламентируется ГОСТ 25156-2020, где ФСМг-3 относится к группе сплавов с содержанием магния 8–12% и кремния 40–48%.

Основное функциональное назначение ФСМг-3 — связывание серы и формирование шаровидной формы графитных включений в структуре отливки. Магний в составе лигатуры выступает сфероидизатором, а кремний компенсирует раскисляющее действие и стабилизирует ферритную основу металла. В отличие от магния в чистом виде, применение лигатуры исключает пироэффект и обеспечивает прогнозируемое усвоение элемента в ковше.

Химический состав и контроль качества

Содержание основных элементов в ферросиликомагнии ФСМг-3 контролируется в узких пределах, что гарантирует воспроизводимость металлургических свойств плавки:

• магний (Mg) — 8–12%, определяет сфероидизирующий потенциал;
• кремний (Si) — 40–48%, обеспечивает раскисление и жидкотекучесть;
• кальций (Ca) — 1,5–3,5%, способствует десульфурации и снижению отбела;
• алюминий (Al) — до 1,5%, стабилизирует усвоение магния;
• железо (Fe) — остальное, формирует плотную основу лигатуры.

Гранулометрический состав ФСМг-3 поставляется в фракциях 5–25 мм, 10–50 мм и 25–100 мм в зависимости от способа ввода — в ковш, в струю металла или в автоклавную установку. Для литья в песчано-глинистые формы применяется фракция 5–25 мм, обеспечивающая равномерное растворение в объёме расплава.

Технология модифицирования

Ввод ФСМг-3 осуществляется в ковш на струю металла при температуре перегрева 1420–1480 C. Расход лигатуры составляет 1,2–2,0% от массы металла и зависит от исходного содержания серы: при 0,02% S достаточно 1,2–1,4%, при 0,05% S — до 1,8–2,0%. Оптимальное усвоение магния достигается при использовании ковшей с отношением высоты к диаметру не менее 1,5 и закрытой заливкой через сифон.

После сфероидизирующей обработки обязательна стадия инокулирования ферросилицием ФС75 или комплексными инокуляторами для устранения карбидной сетки и формирования равномерной перлитно-ферритной структуры. Суммарная усадка при модифицировании ФСМг-3 компенсируется увеличением прибылей на 15–20% относительно серого чугуна.

Применение в промышленности

Высокопрочный чугун, получаемый с использованием ФСМг-3, применяется для ответственных деталей, работающих под знакопеременными и ударными нагрузками:

• коленчатые валы и распределительные валы двигателей внутреннего сгорания;
• корпуса насосов и гидрораспределителей, работающих при давлении до 25 МПа;
• зубчатые колёса и шестерни горнодобывающего оборудования;
• корпуса турбокомпрессоров и выпускных коллекторов;
• опорные катки и тормозные диски железнодорожного транспорта;
• корпусные детали станков и кузнечно-прессового оборудования.

Механические свойства ВЧШГ после модифицирования ФСМг-3 достигают предела прочности 450–700 МПа при относительном удлинении 2–10% в зависимости от марки чугуна (ВЧ45–ВЧ70). Твёрдость отливок регулируется термической обработкой: нормализация при 880–920 C формирует перлитную структуру, закалка с отпуском — структуру сорбита.

Преимущества применения ФСМг-3

Использование ферросиликомагния ФСМг-3 в литейном производстве обеспечивает стабильные результаты при минимальных технологических рисках:

• усвоение магния 45–60% при ковшевом модифицировании;
• отсутствие пироэффекта и дымовыделения при вводе в расплав;
• равномерное распределение графита по сечению отливки;
• снижение брака по отбелу и усадочной пористости;
• возможность получения отливок с толщиной стенки от 8 до 200 мм.

Условия хранения и транспортировки

Ферросиликомагний ФСМг-3 гигроскопичен: при контакте с влагой на поверхности гранул образуется гидроксид магния, снижающий эффективность модифицирования и вызывающий выбросы расплава. Хранение осуществляется в герметичных контейнерах или полипропиленовых мешках с полиэтиленовым вкладышем при относительной влажности воздуха не более 60%. Перед применением лигатура подлежит просушке при 150–200 C в течение 2–4 часов.

Вопросы и ответы