Modifizieren von Siluminen
Was ist Siluminmodifikation?
Unter Änderung Silumine bedingen eine besondere Behandlung der Schmelze, um feinkörniges eutektisches Silizium im Gussgefüge zu erhalten. So eine Struktur eutektisches Silizium verbessert die mechanischen Eigenschaften des Gussteils, einschließlich, relative Ausdehnung, und in vielen Fällen auch - Gießeigenschaften der Aluminiumschmelze. Allgemein, Silumin-Modifikation durch Zugabe kleiner Mengen Natrium oder Strontium hergestellt.
Essenz der Modifikation
Das Wesen der Modifizierung von Siluminen – die Auswirkung des Natriumgehalts auf die möglichen Formen von eutektischem Silizium in Silumin Al Si11 – wird in den Abbildungen gezeigt 1-4.
Bild 1 — Lamellenstruktur von eutektischem Silizium [1].
Die Bedingungen für die Bildung von plättchenförmigem Silizium liegen in Gusslegierungen in völliger Abwesenheit von Phosphor oder modifizierenden Zusätzen vor., z.B, Natrium oder Strontium.
Bild 2 — Körnige Struktur von eutektischem Silizium [1]
Die Bedingungen für die Bildung der körnigen Struktur von eutektischem Silizium stellen sich in Gegenwart von Phosphor ein, aber ohne Natrium oder Strontium. Siliziumkristalle liegen in Form von groben Körnern oder Plättchen vor..
ein)
b)
Bild 3 - a) "nicht modifizierte" Struktur von eutektischem Silizium;
b) Modifizierte Struktur von eutektischem Silizium [1]
Im "unmodifizierten" und in größerem Umfang im modifizierten Gefügezustand, z.B, mit Zusätzen von Natrium oder Strontium, Granulate werden deutlich verkleinert, bekommen eine abgerundete Form und gleichmäßig verteilt. All dies wirkt sich günstig auf die plastischen Eigenschaften des Materials aus., insbesondere, über den Wert der relativen Dehnung.
Bild 4 – "Remodifizierte" Struktur [1]
Bei „Umbau“, z.B, zu hoher Natriumgehalt, in der Struktur erscheinen aderartige Bänder mit groben Siliziumkristallen. Dies bedeutet eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften von Silumin.
Silumin-Natrium-Modifikation
Bei Siluminen mit einem Siliziumgehalt von mehr als 7 % eutektisches Silizium nimmt den größten Teil der Fläche der metallographischen Probe ein. Mit einem Siliziumgehalt von 7 zu 13 % Art der eutektischen Struktur, z.B, körnig oder modifiziert, beeinflusst die mechanischen Eigenschaften des Materials erheblich, insbesondere, für Plastizität oder relative Dehnung. deshalb, wenn es notwendig ist, beim Testen einer Probe eine höhere relative Dehnung zu erhalten, Aluminiumlegierungen mit Siliziumanteil aus 7 zu 13 % einer Modifikation unterzogen, indem ungefähr hinzugefügt wird 0,0040-0,0100 % Natrium (40-100 ppm).
Modifizierung von Siluminen mit Strontium
Bei Siluminen mit einem Siliziumgehalt von ca 11 %, speziell für Niederdruckguss, Strontium wird als Langzeitmodifikator verwendet. Der Unterschied zwischen Strontium und Natrium als Modifikator ist, dass es viel weniger aus der Schmelze brennt, als Natrium. Strontium wird mengenmäßig hinzugefügt 0,014-0,040 % (140-400 rm). Die Modifizierung mit Strontium wird üblicherweise auf der Stufe der Herstellung von Barren aus den entsprechenden Legierungen durchgeführt., Daher wird in der Gießerei keine Modifikation mehr durchgeführt. Bei niedrigen Abkühlgeschwindigkeiten von Gussteilen ist die Modifizierung mit Strontium viel weniger effektiv und wird daher nicht zur Verwendung empfohlen., z.B, Gießen in Sandformen.
Merkmale der Verarbeitung von modifizierten Schmelzen
Um das Ausbrennen von Strontium zu vermeiden, alle Schmelzverarbeitungen, inklusive Entgasung, ohne Verwendung von chlorhaltigen Materialien durchgeführt, und verwenden, z.B, Argon oder Stickstoff. Auch beim Umschmelzen des Rückmetalls verschwindet die Modifizierung mit Strontium nicht, z.B, profitable Teile von Gussteilen. Gegebenenfalls wird der Strontiumverlust durch Ligaturen ergänzt, enthält Strontium, gemäß den Anweisungen des Lieferanten für die ursprünglichen Barren aus modifizierter Legierung.
Re-Modifikation von Siluminen
Da Natrium relativ schnell aus der Schmelze ausbrennt, eine nachträgliche Modifizierung von Siluminen mit Natrium sollte in bestimmten Abständen in der Gießerei erfolgen. in Schmelzen, Natrium modifiziert, Bei allen Vorgängen an der Schmelze sollten keine Materialien verwendet werden, Chlor enthalten. Chlor reagiert mit Strontium und Natrium, bringt sie aus der Schmelze und, damit, verhindert eine Änderung..
Quellen:
- Materialien von Aleris International, 2014
- ASM-Handbuch, Volumen 15: Casting (2008)
