Ферросиликомагний ФСМг-5 в Минске

Ферросиликомагний ФСМг-5: состав, фракции и применение в ковшевой обработке чугуна

Ферросиликомагний ФСМг-5 — комплексный модификатор на основе кремния с регламентированным содержанием магния, применяемый для сфероидизирующей и графитизирующей обработки расплава чугуна в литейном производстве. В отличие от чистого магния, ввод которого сопровождается пирофорным горением и низким усвоением, лигатура ФСМг-5 обеспечивает контролируемое растворение активного элемента в объёме металла при ковшевой обработке. Кремниевая матрица выполняет функцию носителя: температура плавления сплава ниже температуры жидкого чугуна, что гарантирует полное расплавление присадки без локального переохлаждения расплава.

Магний в составе ФСМг-5 — основной сфероидизирующий элемент. Его содержание в лигатуре нормируется в узком диапазоне, поскольку отклонение в меньшую сторону не обеспечивает полной сфероидизации включений графита, а превышение приводит к пироэффекту, шлакообразованию и снижению усвоения. Кремний, в свою очередь, выступает графитизирующим компонентом и одновременно разбавителем, снижающим упругость паров магния при вводе в расплав.

Нормируемые характеристики

Фракционный состав и способы ввода

Гранулометрия ФСМг-5 подбирается под конкретный метод модифицирования. Для колокольчикового способа в ковше применяют фракцию 5–20 мм, обеспечивающую замедленное растворение и высокое усвоение магния. Для инмолд-процесса и обработки в литниковой системе используют мелкие фракции 0,5–3 мм, которые вводятся в поток металла. Пылевидная составляющая менее 0,5 мм нежелательна: она окисляется на зеркале расплава и увеличивает угар.

• Ковшевое модифицирование «сэндвич»-методом — фракция 5–20 мм, засыпка в карман ковша под стальной скрап.
• Колокольчиковый ввод — фракция 10–20 мм, погружение под уровень расплава.
• Инмолд-процесс — фракция 0,5–3 мм, размещение в реакционной камере литейной формы.
• Обработка в потоке (in-stream) — фракция 0,5–2 мм, дозирование в струю металла.
• Проволочная инжекция — наполнение порошковой проволоки фракцией 0,2–1,5 мм.

Металлургический эффект и условия применения

Ввод ФСМг-5 в расплав чугуна с температурой 1400–1480 C инициирует сфероидизацию графитовых включений: пластинчатый графит трансформируется в шаровидный, что повышает предел прочности при растяжении с 200–300 МПа до 400–700 МПа в зависимости от марки ВЧШГ. Расход лигатуры определяется содержанием серы в исходном расплаве: чем выше сульфидная нагрузка, тем больше магния связывается в тугоплавкие сульфиды MgS и выводится в шлак. При содержании серы 0,02–0,04 % типовой расход составляет 1,0–1,6 % от массы обрабатываемого металла.

Обработку ведут в ковшах с основной футеровкой, исключающей восстановление кремнезёма магнием. После ввода лигатуры выполняется вторичное графитизирующее модифицирование ферросилицием ФС75 для предотвращения отбела в тонких сечениях отливок. Модифицированный чугун применяется для изготовления корпусов редукторов, тормозных дисков, коленчатых валов, деталей гидроаппаратуры и трубопроводной арматуры.

• Автомобилестроение — тормозные диски, суппорты, картеры.
• Тяжёлое машиностроение — корпуса редукторов, зубчатые колёса.
• Трубопроводная арматура — корпуса задвижек, фланцы.
• Энергетика — детали газотурбинных установок, корпуса насосов.
• Станкостроение — станины, шпиндельные корпуса.

Вопросы и ответы