Ферросиликомагний ФСМг-7 в Минске


Ферросиликомагний ФСМг-7: состав и назначение

Ферросиликомагний ФСМг-7 — лигатура для модифицирования чугуна, обеспечивающая сфероидизирующую обработку расплава при производстве высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ). Марочный состав регламентируется ГОСТ 14896-84 и характеризуется содержанием магния в пределах 6,5–8,0 %, что определяет его применение в литейных цехах с классической технологией ковшевого модифицирования.

Основное назначение ФСМг-7 — введение магния в жидкий чугун для изменения формы графитовых включений с пластинчатой на шаровидную. Магний в составе лигатуры снижает поверхностное натяжение расплава и способствует кристаллизации графита в сфероидальной форме, что повышает механические свойства отливок: предел прочности при растяжении достигает 400–800 МПа в зависимости от марки чугуна и последующей термической обработки.

Химический состав и технологические параметры

Химический состав ферросиликомагния ФСМг-7 нормируется по содержанию кремния (45–55 %), магния (6,5–8,0 %), кальция (до 2,0 %) и редкоземельных металлов (до 1,5 %). Остаточное содержание примесей — фосфора и серы — ограничено верхними пределами 0,05 % и 0,03 % соответственно. Кальций и РЗМ в составе лигатуры выполняют функцию стабилизаторов процесса модифицирования, снижая пироэффект и улучшая усвоение магния расплавом.

Гранулометрический состав ФСМг-7 поставляется в нескольких фракциях: 5–20 мм для ковшевого модифицирования, 0,5–5 мм для вдувания в струе азота и 20–100 мм для загрузки в реакционные камеры. Выбор фракции определяется типом обрабатывающего оборудования и массой металла в ковше.

Применение в литейном производстве

Ферросиликомагний ФСМг-7 используется при производстве отливок ответственного назначения для следующих отраслей:

  • автомобилестроение — коленчатые валы, ступицы, тормозные суппорты;
  • железнодорожный транспорт — корпуса букс, детали тележек грузовых вагонов;
  • энергетическое машиностроение — корпуса насосов, арматура трубопроводов;
  • горнодобывающее оборудование — бронеплиты, изнашиваемые детали дробилок;
  • станкостроение — станины, направляющие, корпусные детали.

Расход лигатуры при ковшевом модифицировании составляет 1,2–2,0 % от массы обрабатываемого металла. Температура расплава перед введением ФСМг-7 должна находиться в интервале 1420–1480 C, что обеспечивает полное растворение магния и равномерное распределение его по объему ковша. Продолжительность выдержки после модифицирования — 5–10 минут, после чего расплав готов к заливке.

Преимущества использования ФСМг-7

Применение ферросиликомагния ФСМг-7 обеспечивает стабильное получение структуры чугуна с шаровидным графитом при минимальном разбросе механических свойств по сечению отливки. Лигатура характеризуется равномерным распределением магния по объему куска, что исключает локальные пересыщения расплава и связанные с ними дефекты — отбел и усадочные раковины.

ПараметрФСМг-7ФСМг-5ФСМг-9Метод контроля
Массовая доля Mg, %6,5–8,04,5–6,08,5–10,0ГОСТ 14896-84
Массовая доля Si, %45–5545–5545–55ГОСТ 14896-84
Массовая доля Ca, %0,5–2,00,5–2,00,5–2,0ГОСТ 14896-84
Фракция, мм5–205–205–20Сита
Температура обработки, C1420–14801400–14601440–1500Термопара

Ферросиликомагний ФСМг-7 поставляется в стальных барабанах или мягких контейнерах типа МКР с полиэтиленовым вкладышем. Хранение лигатуры должно исключать контакт с влагой — попадание воды в расплав при модифицировании вызывает выбросы металла и снижение усвоения магния. Перед использованием рекомендуется подогрев лигатуры до 80–120 C для удаления адсорбированной влаги.

Вопросы и ответы

Чем отличается ФСМг-7 от ФСМг-5?

Основное отличие — содержание магния: в ФСМг-7 оно составляет 6,5–8,0 %, в ФСМг-5 — 4,5–6,0 %. Более высокая концентрация магния позволяет снизить расход лигатуры при модифицировании и уменьшить объем шлака, образующегося в ковше.

Какая фракция ФСМг-7 оптимальна для ковшевого модифицирования?

Для обработки расплава в ковше вместимостью 1–10 т применяется фракция 5–20 мм. Крупные куски 20–100 мм используются в реакционных камерах и автоклавах, мелкая фракция 0,5–5 мм — для вдувания в расплав через погружную фурму.

Какой расход ФСМг-7 требуется для получения ВЧШГ?

Расход зависит от исходного содержания серы в чугуне и требуемой остаточной концентрации магния (0,03–0,06 %). При содержании серы до 0,02 % расход составляет 1,2–1,5 % от массы металла, при повышенной сернистости — до 2,0 %.

Какие дефекты возникают при недостаточном количестве ФСМг-7?

При дефиците магния в расплаве графит кристаллизуется в вермикулярной или пластинчатой форме, что снижает прочность отливок на 30–50 %. Также возможно образование структурно-свободного цементита в тонких сечениях отливки.