Piin vaikutus valuraudassa

Valuraudassa olevaa piitä lisätään yleensä ferrosii-seoksen kautta.Ferrosilikon metalliseoson ferroseos, joka sisältää tietyn osan piitä, joka koostuu yleensä raudan ja piin seoksesta ja joka voi tarjota tarvittavan piielementin parantamaan valuraudan suorituskykyä.

Tavalliset ferropiin seokset ovat seuraavat

Matalapiipitoinen ferrosilikoni

Piipitoisuus on yleensä 15 %-30 %, mikä soveltuu joidenkin vähäpiipitoisten valuraudan valmistukseen.

Keskipitkä piiferrosilikoni

Piipitoisuus on noin 30 %-50%, jota käytetään usein harmaan valuraudan valmistuksessa.

Korkea piipitoisuus ferrosilikon

Piipitoisuus on yleensä 50 % -90 %, jota käytetään pääasiassa korkeapiipitoisen valuraudan, erityisesti lujan valuraudan tai lämmönkestävän valuraudan valmistukseen.

Pii-alumiiniseos (FeSiAl)

Joissakin tapauksissa, varsinkin kun valmistetaan korkeita lämpötiloja kestävää valurautaa tai valurautaa, jolla on erityisiä suorituskykyvaatimuksia, piialumiiniseosta voidaan myös käyttää lisäaineena. Pii-alumiiniseos sisältää sekä alumiinia että piielementtejä. Sen lisäksi, että se tarjoaa piin roolin, se voi myös parantaa valuraudan hapettumisenkestävyyttä ja korroosionkestävyyttä.

Piitä lisätään yleensä valurautaan seosaineena, ja sillä on seuraavat päätoiminnot:

Sujuvuuden parantaminen:

Pii voi parantaa valuraudan juoksevuutta, mikä helpottaa muotin täyttämistä valuprosessin aikana, vähentää valun huokosia ja sulkeumia sekä parantaa valun pinnan laatua.

Grafitisoinnin edistäminen:

Pii on yksi valuraudan tärkeimmistä grafitointielementeistä. Se voi edistää grafiitin saostumista valuraudassa, erityisesti harmaassa valuraudassa. Grafitointi parantaa valuraudan prosessoitavuutta ja kulutuskestävyyttä sekä parantaa sen iskunkestävyyttä ja sitkeyttä.

Valuraudan hapettumiskestävyyden parantaminen:

Pii voi merkittävästi parantaa valuraudan hapettumisenkestävyyttä erityisesti korkeissa lämpötiloissa, joissa pii voi muodostaa vakaan oksidikalvon suojaamaan valurautaa hapettumiselta.

Vaikuttavat valuraudan kovuuteen ja lujuuteen:

Valuraudan piipitoisuus voi vaikuttaa sen kovuuteen ja lujuuteen. Korkeampi piipitoisuus tekee valuraudasta kovempaa ja hauraampaa, kun taas sopiva piipitoisuus parantaa valuraudan lujuutta ja kulutuskestävyyttä. Korkeapiipitoiselle valuraudalle (kuten valurautamatriisille valetuissa alumiiniseoksissa) sillä on korkeampi lämmönkestävyys ja kulutuskestävyys.

Paranna korroosionkestävyyttä:

Piillä on tietty vaikutus valuraudan korroosionkestävyyteen, erityisesti joidenkin erikoisvaluraudoiden, kuten lämmönkestävän valuraudan, kohdalla. Piipitoisuuden kasvu voi parantaa sen kestävyyttä korkeissa lämpötiloissa tapahtuvaa hapettumista ja kemiallista korroosiota vastaan.

Vaikutus valuraudan organisaatioon ja suorituskykyyn:

Piillä on suuri vaikutus valuraudan mikrorakenteeseen. Eri piipitoisilla valuraudoilla (kuten harmaavalurauta, tempervalurauta jne.) on merkittäviä eroja organisaatiorakenteessa, mikä määrää niiden lopullisen suorituskyvyn. Esimerkiksi korkeampi piipitoisuus johtaa usein muutoksiin grafiitin morfologiassa, mikä vaikuttaa valuraudan mekaanisiin ominaisuuksiin.