160236. lajstromszámú szabadalom • Gömbgrafitos öntöttvas előállítására alkalmas ötvözettípus
160236 3 4 rás bonyolult, eszközigénye nagy, kezelési ideje pedig hosszú, mely idő alatt az öntöttvas hűlése jelentős. Fenti hátrányokat igyekeztek kiküszöbölni olyan üstök létrehozásával, ahol magában az üstben a kezelés alatt magával a magnéziummal hozzák létre a megfelelő nyomást. Ebből a célból az üstöt úgy alakították ki, hogy az egyetlen fedő ráhelyezésével zárttá tehető, s ebbe a zárt üstbe kívülről alkalmas berendezés segítségével adagolják meghatározott sebességgel folyamatosan egymás után rúd alakban a szükséges magnézium mennyiséget. Ezt az eljárást a Lengyel Népköztársaságban dolgozták ki. Az eljáráshoz az ún. JPK üstöt és nagy magnéziumtartalmú, 0 20X300 mm-es öntvény rudakat használnak. Hátránya az eljárásnak a magnéziummá egymás utáni folyamatos adagolásából származó hosszú kezelési idő, ami miatt nagyobb mennyiségek ezzel az eljárással nem kezelhetők, hisz a kezelés ideje ezen eljárásnál a kezelendő folyékony vas mennyiségével arányosan nő. További hátránya, hogy az üstök csak egy meghatározott számú kezelésre alkalmasak, amely tág határok között változik, s így előre nem lehet pontosan tudni, hogy hányadik kezelés után válik az üst használhatatlanná, A kezelés közben meghibásodott üst a kezelést igen elnyújtja vagy meg is hiúsíthatja, A magnéziumgőz képződése csökkenthető és lassítható oly módon is, hogy a magnéziumot olyan elemmel ötvözzük amely egy bizonyos energiával magához köti, s ez a kötés biztosítja, hogy ilymódon az ötvözetben levő magnézium ötvözőjétől csak a kötési energia közlése után fokozatosan tud elszakadni, s ezáltal a forráspont lényegesen megemelhető. A kötést leginkább fémes vegyület alakjában valósítják meg. Biztosítani kell ugyanis, hogy a folyékony öntöttvasban a kezelés során viszonylag rövid idő alatt a kötés megszűnjék és a magnézium szabaddá váljék. Csak olyan kötés létesíthető tehát, amely a folyékony öntöttvasban vagy a hőmérséklet, vagy a vas oldó vagy vegyülő, vagy ezek együttes hatására felbomlik. Célszerű, ha a bomlás csak olyan sebességgel vagy lassabban megy végbe, hogy a Mgg öz + FeS = MgS + Fe/0 iy . és a Mgg öz-~(Mg)oidott reakciók a bomlásból keletkező magnéziumot felemészthessék. Ez esetben a keletkező magnézium egy része lekötődik egy igen nehezen felbontható vegyület alakjában, másik része feloldódik. Ellenkező esetben a le nem kötött vagy fel nem oldott magnéziumgőz nyomása olyan értékűre növekszik, hogy a már előbb a magnézium alkalmazásánál említett hatást létrehozza, éspedig annál erőteljesebben minél nagyobb a felszabaduló és az azt követő le nem kötött vagy fel nem oldott magnéziumgőz mennyisége. A célnak igen jól megfelel a nikkel, amely a magnéziummal MgNi2 vegyületet alkot. Az ily módon megkötött magnézium gőznyomása a kezelés hőmérsékletén oly kicsi, a magnéziumgőz felszabadulása oly lassú, hogy az ötvözet a folyékony öntöttvasba problémamentesen bevihető. Az ötvözet nagy fajsúlya is könnyíti a bevitelt. Hátránya, hogy a magas, általában 83% körüli nikkeltartalma miatt drága. Ennek az ötvözettípusnak a jellemző összetétele : Mg = 16'% Ce - 1% Ni = 83% Az ötvözetben a magnézium kötésformája egyedül csak a MgNÍ2 fémes vegyület. Egyre jobban erősödött az a törekvés, hogy a drága nikkelt valamilyen más, nála olcsóbb anyaggal helyettesítsék. Így jöttek létre és egyre jobban terjednek a szilíciumbázisú ötvözetek. Ezeknek az ötvözeteknek a jellemző összetétele: 1 5% 2 3 Mg 1 5% 10% 30%, Ce 1% 1% 1% Si 45% 45% 55% Ca -% 1% 1% Fe R% R% R% Az ötvözetekben a magnézium, kötésformája egyedül csak a Mg2 Si vegyület. A Mg 2 Si olvadáspontja közel esik a MgNi2 olvadáspontjához, magnéziumtartalma 65% tehát lényegesen nagyobb, mint a MgNi2 -é, mégis sok hátránya van az MgNi2 -vel szemben. Mindenekelőtt fajsúlya lényegesen kisebb, mint az MgNi2 -é, s ez a bevitelt nehezíti. További hátránya, hogy a folyékony öntöttvasba téve a Mg2 Si+ Fe = 2Mgg őz + FeSi reakció hevesen megy végbe, a magnézium felszabadulás lényegesen gyorsabb, mint az MgNi2 esetében, ahol a magnézium szabaddá válását a MgNi2 - Mggöz + 2(,m) 0 idott egyenlettel írhatjuk le. Ez esetben a magnézium felszabadulásának a sebességét a nikkelnek a MgNi2 vegyületből a folyékony vasban való feloldása szabja meg, mely lényegesen lassúbb, mint a FeSi képződésének folyamata Mg2 Si-ből folyékony öntöttvas hatására, A-MgNi2 esetében tehát van elegendő idő, a kémtelenítési és az oldódási folyamatok lejátszódására, míg a Mg2 Si esetében nincs, tehát a magnézium alkalmazásánál említett hatás előáll. Ennek mérséklésére és fajsúlynövelés céljából a MgSi-hez ferroszilíciumot szoktak ötvözni. A ferroszilíciumban a vas^ nak FeSi vagy FeSi2 alakban kötve kell lenni, mert ellenkező esetben a vas már az ötvözet gyártásakor szabaddá teszi a magnéziumot, amely kigőzölög és elég. Belátható, hogy a szilíciumbázisú ötvözet Mg2 Si tartalma jelentős szerepet játszik a magnéziumgőz képződésben, éspedig minél kisebb az, a gőzképződés is annál kisebb, a mellette levő ferroszilíciumnak a folyékony öntöttvasból 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
