フェロシリコンマグネシウムがダクタイル鋳鉄の製造において好ましいノジュラライザーであるのはなぜですか?

球状黒鉛 (SG) 鉄としても知られるダクタイル鉄の製造は、ねずみ鉄に含まれる薄片状の黒鉛を球状の塊に変換するという重要な冶金学的変換に依存しています。{0}この変化により、ダクタイル鋳鉄に顕著な強度と延性が与えられます。この変化の原因となるのは、ほとんどの場合フェロシリコンマグネシウム (FeSiMg) 合金であり、現代の鋳造工場では不可欠な材料となっています。

主な理由フェロシリコンマグネシウム制御された安全な方法でマグネシウムを溶鉄に導入するために使用されます。マグネシウムは、凝固中に球状黒鉛の形成を促進する重要な元素です。しかし、溶鉄に純マグネシウムを添加することは非常に危険です。

純粋なマグネシウムは、密度が低く、沸点が低く (1107 度)、典型的な鉄の溶解温度で蒸気圧が高くなります。直接導入すると、激しい爆発反応を引き起こし、ヒュームとしてマグネシウムが大量に失われ、重大な安全上のリスクが生じます。マグネシウムは溶融フェロシリコンに溶解し、安定したケイ化マグネシウム (Mg2Si) を形成します。 FeSiMg のように、マグネシウムを鉄およびシリコンと合金化すると、その密度が増加し、マグネシウムを溶融物に導入するためのより穏やかで安全かつ効率的な反応が生じます。

FeSiMg は、安全性だけでなく、業界標準の結節化剤となる独自の利点の組み合わせを提供します。

塊状化における主な課題の 1 つは、最終的に鉄に含まれるマグネシウムの量 (マグネシウム回収率として知られる指標) を最大化することです。純粋なマグネシウムの激しい反応により回収率が低下し、プロセスが非効率的でコストが高くなります。研究によると、代替製造方法では回収率が非常に低い（たとえば、一部の還元技術では 13.8%）のですが、最適化された浸漬プロセスで FeSiMg 合金を使用すると、77%、さらには最大 89% の回収率を達成できることが示されています。この高い効率により、FeSiMg はマグネシウムを導入するための最も経済的で信頼性の高い方法になります。

コマーシャルFeSiMg合金は単純な三元混合物ではありません。これらには通常、制御された量のカルシウム (Ca) と、セリウム (Ce) やランタン (La) などの希土類元素 (REE) が含まれています。これらは不純物ではなく、パフォーマンスを向上させる目的で添加されたものです。カルシウムは、激しいマグネシウム反応を軽減し、マグネシウムの回収をさらに改善し、より穏やかな治療プロセスを促進します。レアアースにはノジュラー化特性もあり、合金がベース鉄中の高レベルの硫黄やその他の不純物に耐えることができ、一貫したノジュール形成が保証されます。

FeSiMg には多くのグレードがあり、主にマグネシウム含有量 (5%、6%、7%、8%、10% など) とレアアース含有量によって分類されます。これにより、鋳造工場は特定の用途に最適な合金を選択できるようになります。たとえば、高硫黄地鉄を処理する鋳造工場では、完全な球状化を確実にするためにマグネシウムとレアアースの含有量が高いグレードを選択する場合がありますが、よりクリーンな地鉄を使用する別の鋳造工場では、コストの最適化のためにマグネシウムの低いグレードを選択する場合があります。-合金のシリコン含有量 (通常 38% ～ 48%) も、シリコンが主要な接種剤であり、鉄マトリックスを強化するため有益です。

要約すると、フェロシリコンマグネシウムは、この必須元素を追加するための安全で効率的かつ制御可能な方法を提供することで、純粋なマグネシウムの使用に伴う危険な課題を解決するため、好ましい結節化剤です。さらに、特定の鋳物工場のニーズを満たすためにカルシウムとレアアースを使用してその組成を調整することができ、高品質のダクタイル鋳鉄部品の一貫した生産を保証します。-

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