Модификаторы для стального литья. Модификаторы марки INSTEEL

Комплексные модификаторы серии INSTEEL для внепечной обработки  стали, выпускаемые нашей Компанией, содержат активные элементы Ca, Sr, Ba, РЗМ, Ti, Zr, Ce, La и др., комбинация и количественное содержание которых в составе конкретной марки обусловлено конкретными условиями применения и задачами, требующими решения  в области  качества литья на данном производстве.

Базовые марки, предназначены преимущественно для устранения проблем связанных с существенным загрязнением углеродистых, низколегированных и среднелегированных марок стали неметаллическими включениями и связанными с этим низкой жидкотекучестью металла  и дефектами структуры литья.

Кроме Ca, Ba дополнительно содержит Sr (стронций). Стронций в составе комплексных сплавов с другими ЩЗМ усиливает влияние кальция и бария на различные показатели качества металла: его жидкотекучесть, механические свойства.

Модификаторы содержат в своем составе в качестве основных активных элементов Ca и Ba в различных пропорциях, обладают различной эффективностью, позволяющей варьировать их применение в зависимости от степени исходной загрязнённости металла и возможных ограничений по содержанию в нём кремния. Входящий в их состав кальций (Са),  малорастворимый в железе элемент,  активно взаимодействует с кислородом, серой, азотом, водородом и другими элементами, очищает границы зёрен от карбонитридов, сульфидов, способствующих охрупчиванию стали. Кальций способствует модифицированию продуктов раскисления алюминия с образованием легкоудаляемых глобулярных НВ, что приводит к повышению пластичности и ударной вязкости металла. Пары кальция обладают высокой упругостью, что существенно снижает его усвоение в стали в отсутствии бария.

Барий (Ва) практически не растворяется в железе, но имеет, по сравнению с кальцием, невысокое давление паров в зоне растворения модификатора (при 1600°С – 5,2 кПа). Низкая температура плавления бария (710°С) приводит к более раннему и эффективному реагированию бария с кислородом и серой, а высокие свойства поверхностного натяжения (смачиваемость) способствуют быстрому и полному удалению продуктов реакций. Снижение загрязнённости металла НВ приводит к повышению жидкотекучести стали и снижению интенсивности взаимодействия жидкой стали с материалом форм и образованию  пригара.

Соединения в одном сплаве кальция и бария, обладающих полной взаимной растворимостью в жидком состоянии,  снижает упругость их паров в стали. Благодаря более медленному испарению элементов  увеличивается  период взаимодействия кальция с металлом и, как следствие, более эффективно протекает процесс очищения сплава от кислорода и серы, повышается усвоение кальция в металле   за счёт модифицирования большего числа НВ.

Модификаторы марки INSTEEL1.5 поставляются только в виде порошковой проволоки.

Применение комплекса Ca-Ba-Sr позволяет добиться высокого усвоения кальция и максимальных показателей ударной вязкости при отрицательных температурах.

На основе полученных результатов модифицирования можно предположить, что стронций в ещё большей степени, чем барий способствует защите кальция от окисления и превращения кальция не просто элементом-модификатором, служащим глобуляризатором неметаллических включений, но и микролегирующим компонентом, измельчающим дендритную структуру отливки и повышающим механические характеристики стали.