جوانه زا زیرسینوک ( زیرکونیوم دار )

جوانه زا زیرسینوک چیست ؟

جوانه زای زیر سینوک یک فرو آلیاژ 75% مبتنی بر سیلیسیم است، که حاوی مقادیر دقیق کنترل شده ای از عناصر فعال زیرکونیوم، کلسیم و آلومینیوم است. این ماده کنترل خوبی از کنترل انجماد سریع در هر دو نوع آهن خاکستری و داکتیل ارائه کرده، و تشکیل مورفولوژی گرافیت تصفیه شده را افزایش می دهد.

ماده جوانه زای زیرسینوک ویژه در چدن های خاکستری با گوگرد متوسط تا زیاد موثر است و کاربرد گسترده ای در چدن شکل پذیر دارد.

جوانه زا زیرسینوک نیاز به یک ماده جوانه زا با قدرت متوسط بدون احتمال تقویت ناخالصی، انقباض یا آخال مضر، و در اکثر شرایط ریخته گری به راحتی قابل استفاده باشد را تشخیص فراهم کرده است.

مدت طولانی است که مشخص شده که ترکیب کلسیم/زیرکونیوم/آلومینیوم جهت جوانه زایی در آهن با پتانسیل نیتروژن بالا (مانند بار های کوره بزرگ، با محتوای بالای ضایعات فولاد)، یا ریخته گری با شدت جوانه زایی بالا بسیار مفید است.

زیرکونیوم این توان را دارد که با نیتروژن سست محلول در آهن ترکیب شده و یک آخال نیترید زیرکونیوم بی ضرر ایجاد کند؛ از این رو تمایل به مک گازی را کاهش می دهد.

گرید و دسته بندی جوانه زا ها به چه صورت است ؟

بطور کلی 3 نوع جوانه زا بصورت عمده مورد استفاده قرار میگیرد :

جوانه زای فروسیلیسیم حاوی استرانسیم

فروسیلیسیم حاوی استرانسیم ( سوپرسید ) توانایی بالایی در از بین بردن حفرات سفید دارد، که به ویژه جهت بهبود شکل و توزیع گرافیت در ریخته گری های با دیواره نازک بسیار مفید است، به گونه ای که فاصله گذاری بین بافت ها در ضخامت های مختلف کوچکتر بوده، و ساختار تشکیل شده در اثر فوق تبرید فقط روی سطح ریخته گری مشاهده می شود.

فروسیلیسیم حاوی باریم

فروسیلیسیم حاوی باریم ( بارینوک ) نیز توانایی بالایی در تقویت گرافیت سازی دارد، که می تواند باعث بهبود شکل و توزیع گرافیت در ریخته گری های دیواره نازک شده، و همچنین عملکرد کاهش سرعت تدریجی را به همراه دارد. دوز 75 فروسیلیسیم را نیز می توان برای اصلاح استفاده کرد.

ماده جوانه زا فروسیلیسیم حاوی زیرکونیوم

زیرکونیوم برای اکسیداسیون زدایی ( زیرسینوک ) به کار می رود، که برای بهبود سیالیت آهن مذاب، کاهش تمایل چدن به ایجاد اثر دهان سفید و ایجاد گرافیت یکنواخت و ریز از نوع A مفید است و همچنین باعث کاهش سرعت بارداری می شود.

• سوپرسید ( استرانسیم دار ۶-۲ میلی متر )
• سوپرسید ( استرانسیم دار ۰٫۷-۰٫۲ )
• زیرسینوک ( زیرکونیم دار ۶-۲ میلی متر )
• زیرسینوک ( زیرکونیم دار ۰٫۷-۰٫۲ میلی متر )
• جوانه زا بارینوک ( باریمی )

ویژگی های این کالا چیست ؟

در آهن های چدنی دارای پتانسیل نیتروژن بالا، با استفاده از کک ، یا از جوانه های متصل به رزین استفاده میشود، ویژگی منحصر به فرد ماده جوانه زا زیرسینوک این است که توان کنترل حداقل مقدار از نیتروژن را دارا است که می تواند در چدن حل شود.

تنها عنصر دیگری که قادر به انجام این کار است تیتانیوم است، ولیکن اثرات منفی این عنصر، استفاده از آن را نامطلوب می سازد. با ایجاد یک ترکیب آخال نیترید زیرکونیوم بدون ضرر، نیتروژن از حالت خطرناک محلول تغییر می کند که می تواند باعث رسوب مک های گازی نیتروژن شود . این امر می تواند در چدن های فریتیک داکتیل در حال ریخته گری، که در آن نیتروژن موجود در سیستم قادر است پرلیت را پایدار سازد، یک مزیت باشد.

• قوی تر از دیگر مواد ریخته گری در چدن خاکستری و داکتیل است.
• قابلیت اجرا در گسترده وسیعی از شرایط ریخته گری را دارا است.
• در برابر محو شدن مقاوم است.
• حتی در دما های پایین ریخته گری، به راحتی قابل حل است.
• برای کاربرد های جریان فلزی دیررس مناسب است.

مزایای جوانه زای زیر سینوک چیست ؟

جوانه زای زیرسینوک مزایای زیادی در ریخته گری دارد .

زیرسینوک در چدن خاکستری

ماده جوانه زا زیرسینوک در چدن خاکستری با سطح پایه گوگرد بالاتر از 0.035% استفاده می شود. زمانی که به عنوان افزودنی در پاتیل استفاده می شود، در به حداقل رسانیدن گرایش به ایجاد انجماد در آهن، و نیز ایجاد ساختاری یکنواخت در تمامی ریخته گری موثر است. از آنجایی که این محصول عمدتا حاوی عناصر گرافیتی است، رشد خوب گرافیت تقویت می گردد.

این مسئله در افزودن جریان فلزی دیر هنگام نیز صدق می کند، به ویژه ماده جوانه زا زیرسینوک با درجه بندی 0.2 – 0.7 میلی متر در مقادیر اندک افزودن بسیار موثر است. این امر ناشی از خرد شدگی و فرآیند های اندازه گیری به کار رفته در کارخانه است، که این اطمینان را ایجاد می کند که محصول محتوای اکسیژن بسیار اندکی داشته، و عاری از سرباره یا باقیمانده ای است که ممکن است در موادی که با کیفیت کمتری آماده سازی شده اند.

مواد با اندازه کمتر جهت جلوگیری از خاکه و غبار برداشته شده، و این مراحل دقیق آماده سازی منجر به انحلال سریع در چدن می شود و ماده جوانه زا زیرسینوک را جهت کاربرد های جریان دیررس مناسب می سازد.

این اصل در افزودنی های پاتیل نیز صادق است، که در آن تمایل به ایجاد سرباره در مقایسه با ماده جوانه زا حاوی Ca / Ba بالا یا FG FeSi با استفاده بیش از اندازه، بسیار کم است. ماهیت هر میزان اندکی نا خالصی به گونه ای است که به سادگی با استفاده از یک میله سرباره گیری قابل حذف است.

زیر سینوک در چدن داکتیل

ثابت شده که ماده جوانه زا زیرسینوک خصوصا در چدن های داکتیل تاثیر دارد. اثرات تثبیت کننده منیزیم بر روی کاربید، که در طی فرآیند گره زنی اضافه می شود، به این معنی است که آهن به ماده جوانه زا سنگین تری نسبت به چدن خاکستری نیازمند است، و از این رو یک ماده جوانه زا تمیز و محلول آماده مزیت بسیاری دارد، به ویژه در دما های پس از گره زنی.

با ایجاد جایگاه های هسته ای شدن در درون آهن، ماده جوانه زا زیرسینوک تعداد نسبتا زیادی گره گرافیتی را تقویت می کند، و هم زمان تشکیل انجماد را در قسمت های نازک تر کاهش می دهد. ایجاد گره هایی با توزیع اندازه و شکل یکنواخت، باعث ایجاد ویژگی های مکانیکی قابل توجهی می گردد، که از ویژگی های اساسی اغلب چدن های داکتیل است.

این امر ماده جوانه زا زیرسینوک را برای چدن های داکتیل در حال ریخته گری و همچنین ریخته گری مهندسی عمومی مناسب می سازد.

کاربرد های جوانه زای زیر سینوک ؟

Fe-Si-Zr جهت پاک سازی ناخالصی ها (اکسیژن، گوگرد، نیتروژن) ، یا اصلاح آخال ها از طریق تشکیل کمپلکس سولفیدها و اکسی سولفیدها استفاده می شود. ZrS در فولاد به طور قابل توجهی نسبت به MnS پایدار تر است.

از این رو، اگر زیرکونیوم آزاد کافی در طی مراحل ابتدایی انجماد شمش فولاد در دسترس باشد، ZrS تشکیل شده و از تشکیل MnS جلوگیری می نماید. ZrS مقاوم تر از MnS است و عملا در زمان نورد گرم تغییر شکل پیدا نمی کند، در حالی که در فولاد های کشته شده با آلومینیوم، MnS تیرک های طولانی مسطح را در صفحه و نوار نورد گرم تولید می نماید.

از این رو کارایی افزودنی های زیرکونیوم با میزان باقی مانده فلز « محلول در اسید » اندازه گیری نمی شود، بلکه با توجه به میزان آخال هایی که به طور مفید اصلاح می شوند، اندازه گیری می شود. این امر همچنین منجر به افزایش نسبت عملکرد/کشش شده، و قابلیت جوشکاری را با کاهش ترک خوردگی زیر مهره و از بین بردن تخلخل بهبود می بخشد.

در فولادهای آلیاژی بالا، زیرکونیوم سختی را افزایش می دهد، ولیکن شکل پذیری را کاهش می دهد. در فولاد های ضد زنگ، زیرکونیوم منجر به تعویق تشکیل فاز سیگما می شود.

1. جوانه زا زیرسینوک تشکیل گرافیت را بهبود بخشیده، تمایل به انجماد سریع را کاهش داده و ساختار جامد شده آهن و ویژگی های مکانیکی آن را بهبود می بخشد.
2. قابلیت مقاومت قوی در برابر رکود، جلوگیری از جوانه و رکود گره سازی شدن
3. بهبود همگنی سطح شکستگی، کاهش تمایل به انقباض
4. ترکیب شیمیایی پایدار، اندازه ذرات همگن، مشابهت از نظر ترکیب و کیفیت

5. نقطه ذوب اندک (حدود 1300 درجه سانتی گراد)، ذوب آسان در فرآیند جوانه زنی ، تفاله و ضایعات اندک

خواص این کالا چگونه است ؟

فروسیلیسیم زیرکونیوم آلیاژ آهن سیلیسیم و زیرکونیوم است، که با کاهش مستقیم ماسه های زیرکونیوم در کوره های قوس الکتریکی و در دمای بالا تولید می شود. این آلیاژ به عنوان ماده افزودنی به زیرکونیوم در ذوب فولاد استفاده می شود، که با اکسیژن، نیتروژن و گوگرد واکنش می دهد.

زیرکونیوم بیش از 40 سال است که به عنوان ماده افزودنی در ساخت فولاد به کار می رود. اما امروزه، این آلیاژ (FeSiZr) همچنان کم هزینه ترین منبع زیرکونیوم موجود به عنوان افزودنی فولاد است. مشخصات FeSiZr تامین شده توسط ماینکس در ادامه ارائه شده است.

تولید زیرسینوک ( زیرکونیوم دار )

زمانی که زیرکونیوم به وان فولاد مذاب اضافه می شود، سریعا حل شده و به روش شیمیایی با اکسیژن، نیتروژن و گوگرد، به ترتیبی که نام برده شده است، ترکیب می شود. مشخص نشده كه میزان افزودن زیركونیوم به ازای هر تن فولاد نیازمند بهبود خواص فولاد، به میزان گوگرد بستگی داشته باشد، همان گونه که در افزودن فلز کمیاب نیز وابستگی آن مشخص نشده است.

از این رو، استفاده از زیرکونیوم و کمیاب در فولادهایی با میزان گوگرد 0.02% یا بیشتر، اقتصادی است. لذا، میزان زیرکونیومی که باید اضافه شود، به مقدار نیتروژن و اکسیژن بیشتر بستگی دارد تا میزان گوگرد.

جهت موثر بودن و کارایی، باید افزودن زیرکونیوم به میزان کافی باشد تا زیرکونیوم آزاد بیشتری، پس از رسوب دهی تقریبا تمامی محتوای نیتروژن، به صورت زیرکونیوم نیترید و کربونیترید زیرکونیوم باقی بماند.