Krzemodgrywa kluczową rolę w żeliwie, głównie poprzez promowanie grafityzacji w celu poprawy właściwości mechanicznych. Jego rola jest różna w przypadku dwóch głównych rodzajów żeliwa: żeliwa sferoidalnego i żeliwa szarego. Oto jakmetal krzemowyjest używany w tych zastosowaniach:
2.1 Żeliwo sferoidalne
W żeliwie sferoidalnym metaliczny krzem działa nie tylko jako środek odtleniający, ale także jako pierwiastek grafityzujący. Sprzyja przemianie węgla z postaci węglika (Fe₃C) do grafitu sferoidalnego, co poprawia właściwości mechaniczne żeliwa, takie jak wytrzymałość i ciągliwość. Grafit sferoidalny rozprowadzany jest w żeliwie w postaci drobnych kulistych kształtów, co nadaje żeliwie nie tylko wysoką wytrzymałość i twardość, ale także zachowuje pewien stopień plastyczności. Typowe żeliwo z grafitem sferoidalnym zawiera krzem od 2,2% do 2,8%
.
Wspomaga tworzenie grafitu sferoidalnego: Metal krzemowypomaga węglu wytrącać się w postaci grafitu sferoidalnego, a nie węglika, a ta sferoidalna struktura skutecznie zmniejsza koncentrację naprężeń i poprawia udarność żeliwa.
Popraw wytrzymałość i plastyczność:Dodatek krzemu metalicznego sprawia, że żeliwo ciągliwe charakteryzuje się lepszą wytrzymałością i ciągliwością, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej wytrzymałości, co jest przydatne w przypadku części mechanicznych o wysokich wymaganiach wytrzymałościowych.
2.2 Żeliwo szare
Głównym zadaniemmetal krzemowyw żeliwie szarym ma na celu sprzyjanie grafityzacji, dzięki czemu węgiel wytrąca się w postaci grafitu płatkowego, co poprawia właściwości mechaniczne żeliwa. Grafit płatkowy jest rozproszony w osnowie, tworząc żeliwo szare o dobrych właściwościach smarnych i tłumiących drgania. Żeliwo szare jest zwykle wykorzystywane do produkcji bloków silników, zaworów i pomp oraz innych części mechanicznych. Zawartość krzemometalu w żeliwie szarym zwykle waha się od 1,5% do 3,5%.
Wspomaga wytrącanie grafitu płatkowego: Metal krzemowysprzyja wytrącaniu się węgla w postaci grafitu płatkowego, który nadaje żeliwie dobrą smarowność, co jest ważne dla zmniejszenia zużycia i przedłużenia żywotności części.
Ulepszone tłumienie drgań: Struktura grafitu płatkowego zapewnia, że żeliwo szare ma dobre właściwości tłumienia drgań, dzięki czemu nadaje się do stosowania w częściach, które muszą pochłaniać wibracje i wstrząsy.
Streszczenie
Metal krzemowyjest kluczowym pierwiastkiem w żeliwie i poprawia właściwości żeliwa sferoidalnego i szarego poprzez promowanie grafityzacji. Zawartość krzemometalu w żeliwie sferoidalnym powoduje wytrącanie się węgla w postaci grafitu sferoidalnego, co poprawia wytrzymałość, wiązkość i plastyczność żeliwa, natomiast zawartość krzemu w żeliwie szarym sprzyja wytrącaniu się węgla w postaci grafitu płatkowego, co poprawia smarowność i właściwości tłumiące drgania żeliwa. Role te sprawiają, że krzem jest niezbędny w produkcji żeliwa, szeroko stosowanego w produkcji różnych części mechanicznych.
