Ce Impflegierung - Elkem

Produkt-Datenblatt
Ultraseed ® Ce Impflegierung
1. Legierungsbeschreibung
Ultraseed® Ce Impflegierung ist ein neuartiges
Produkt für die Impfbehandlung von Gußeisen.
Die Legierung enthält Mengen an Calcium und
Cer, die so abgestimmt sind, daß die Weißeinstrahlungstiefe
minimiert und Störelemente im
Eisen neutralisiert werden. Ultraseed® Ce Impflegierung
enthält in kleinen und kontrollierten Mengen
Schwefel und Sauerstoff in einer Form, die
es diesen Elementen ermöglicht, während der
Zugabe zum Flüssigeisen mit dem Calcium und
dem Cer zu reagieren. Diese Spezialzusammensetzung
wurde entwickelt um in Gußeisen mit Kugelgraphit
eine sehr leistungsstarke Kristallisationskeimbildung
für den Graphit in Verbindung
mit einer äußerst effektiven Reduzierung der
Weißeinstrahlungstiefe zu erreichen.
2. Wirkung in Eisen
In Gußeisen mit Kugelgraphit, bedingt die Ultraseed®
Ce Impflegierung die Bildung von weiteren
keimwirksamen Teilchen, neben den von der Mg-
Behandlung vorliegenden Keimen. Hierdurch wird
die Kugelzahl und Nodularität erhöht und so die
Neigung zur Karbidbildung und Lunkerung reduziert.
Der ausgewogene Cer-Gehalt neutralisiert
darüber hinaus Störelemente, welche die Bildung
von Kugelgraphit verhindern. Durch die höhere
Graphitkugelzahl, die durch den Einsatz der Ultraseed®
Ce Impflegierung erreicht wird, wird ebenfalls
ein höheres Ferritgehalt in Gußeisen mit
Kugelgraphit erzielt. Dies kann bei der Erzeugung
von Werkstoffen mit höherer Duktilität von Vorteil
sein. Die Eigenschaften einer leistungsstarken
Kristallisationskeimbildung der Ultraseed® Ce
Impflegierung basieren auf der Bildung spezieller
Cer-Calcium-Sulfide und Oxide, die als wirksame
Stellen für die Kristallisationskeimbildung für
Graphit während der Erstarrung des Eisens
dienen. Diese Stellen für die Kristallisationskeimbildung
tragen zusammen mit den primären Magnesium-Siliziumoxiden
zu einer leistungsstarken
Graphitkristallisationskeimbildung mit dem Ergebnis
einer sehr hohen Kugelzahl bei.
3. Anwendung
Ultraseed® Ce Impflegierung wurde speziell für
eine wirkungsvolle Impfung bei allen Arten von
Gußstücken aus Gußeisen mit Kugelgraphit entwickelt.
Die Impflegierung kann jedoch ebenfalls
erfolgreich bei Grauguß eingesetzt werden, wenn
ein verfeinertes Zellen- und Graphitlamellenge-
Ultraseed® ist ein eingetragenes Warenzeichen der Elkem AS.
Elkem AS
Foundry Products
Hoffsveien 65B
P.O. Box 5211 Majorstuen
NO-0303 OSLO
Tel: +47 22 45 01 00
Fax: +47 22 45 01 52
www.foundry.elkem.com
füge gewünscht wird. Ultraseed® Ce Impflegierung
hat sich bei solchen Gußeisen mit Kugelgraphit
als besonders wirkungsvoll erwiesen, die
einen niedrigen Schwefelgehalt haben, und bei
Eisensorten die mit Reinmagnesium in einem
Konverter oder Drahtverfahren behandelt wurden.
Die Zugabe von Cer (seltene Erden) mittels
der Ultraseed® Ce Impflegierung kann außerdem
die Notwendigkeit der Zugabe von seltenen Erden
durch Vorlegierung ersetzen. Als Impflegierung
für die Sekundärimpfung, sorgt Ultraseed®
Ce Impflegierung effektiv für neue Kristallisationskeime
bei Schmelzen die vor oder nach
der Mg-Behandlung lange gehalten wurden.
Diese langen Haltezeiten bewirken eine starke
Abnahme der Keimzahl vor der Impfung. Durch
die Reaktion der Schwefel- und Sauerstoffanteile,
sorgt die Ultraseed® Ce Impflegierung für einen
guten Fremdkeimzustand in der Schmelze. In
vielen Fällen hat sich die Ultraseed® Ce Impflegierung
als leistungsfähige Alternative zu Impflegierungen
mit Wismuthgehalt erwiesen, wobei
ähnliche oder sogar noch höhere Kugelzahlen erreicht
werden, ohne das sich irgendwelche
schädlichen Nebenwirkungen ergeben, zu denen
Wismut in Gußeisen mit Kugelgraphit führen
kann.
4. Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)
Element Spezifikation Richtwerte
Si % 70 – 76 73
Ca % 0,75 – 1,25 1,0
Ce % 1,5 – 2,0 1,7
Al % 0,75 – 1,25 1,0
S- + O-Verbindungen:

7. Physikalische Daten
Dichte 3,1 g/cm 3
Schüttdichte 1750 kg/m 3
Schmelzbereich 1325 °C (Liquidus)
1208 °C (Solidus)
Löslichkeit:
in Wasser unlöslich
in Mineralsäuren löslich unter Freisetzung
von Wasserstoff.
Bildung von Phosphin- u. Arsingas bei Kontakt
mit Wasser, Säuren oder Basen möglich.
8. Ultraseed® Ce Impflegierung fördert eine
besonders leistungsstarke Kristallisationskeimbildung
für Graphit
Die Entwicklung der Ultraseed® Ce Impflegierung
basiert auf Grundkenntnissen der Mechanismen
der Kristallisationskeimbildung in Gußeisen mit
Kugelgraphit. Die Keime für Graphit in mit Magnesium
behandeltem und geimpftem Eisen bestehen
aus einem Sulfidkern umgeben von komplexen
Oxidphasen, die ein sehr gut übereinstimmendes
Kristallgitter zu der auszubildenden Graphitphase
darstellen. Eine solch gute Übereinstimmung
des Kristallgitters ist ein Kriterium für
eine Impflegierung, die als Mittel zur Schaffung
potentieller Kristallisationskeime anzusehen ist.
Impflegierungen mit kleinen und kontrollierten
Mengen an Elementen wie beispielsweise Calcium,
Strontium und Barium sind für die Fähigkeit
bekannt, sowohl bei Grauguß als auch bei
Sphäroguß wirksame Kristallisationskeime schaffen
zu können. Bei den meisten Arten von Kugelgraphitgußeisen
führt jedoch die Behandlung mit
Magnesium durch die dabei anstehende heftige
Schmelzbewegung zu einer gewissen Herabsetzung
des Keimhaushaltes. Die Verdampfung von
Magnesium hat zur Folge, daß eine gewisse Anzahl
der Kristallisationskeime agglomeriert und
als Schlackenphasen auf die Badoberfläche auf-
schwimmt. Dieser schädliche Agglomerations-
und Aufschwimmeffekt ist bei mit Magnesiummetall
behandeltem Eisen stärker ausgeprägt, so
daß diese Art von Eisen allgemein dafür bekannt
ist, daß eine sachgerechte Impfung nur schwer
durchgeführt werden kann. Mit der Anwendung
der Ultraseed® Ce Impflegierung mit einem ausgewogenen
Gehalt an Calcium, Cer, Schwefel
und Sauerstoff kann eine effektive Kristallisationskeimbildung
nach Durchführung der Magnesiumbehandlung
durch Schaffung sehr stabiler
und potenter Kristallisationskeime für Graphit
wiederhergestellt werden. Diese Calcium-Cer-
Sulfide und Oxide tragen dann zu einer Effektivität
der Sekundärimpfung bei die ausreichend ist,
um höchste Kugelzahlen zu erhalten und
Schreckschichten in den dünnsten Querschnittsabmessungen
komplexer Gußteile zu vermeiden.
Bild 1 zeigt Beispielhaft das Schliffbild von einem
4 mm Querschnitt bei Teilen aus Gußeisen mit
Kugelgraphit nach Impfung mit einer normalen
Ferrosiliziumimpflegierung bzw. der Ultraseed®
Ce Impflegierung. Bei diesem Beispiel führt
Ultraseed® Ce Impflegierung zu einer deutlichen
Erhöhung der Kugelzahl und zu einem vollständigen
Fortfall der Karbide innerhalb dieser
dünnen Querschnittsabmessung.
9. Zuständige Elkem-Vertretung
Weitere Informationen erhalten Sie von unserer
Verkaufsvertretung. Unsere Experten sind Ihnen
gerne bei der Lösung spezieller Probleme behilflich.
10. Sicherheits- und Gesundheitshinweise
Siehe Elkem-Produkt Sicherheits Information Nr.
100.
11. Broschüre
Weitere Informationen finden sie in der Elkem
Broschüre “Ultraseed® Ce Impflegierung”.
Beispiel des Gefüges bei Sphäroguß nach Impfung mit einer normalen Impflegierung
auf Ferrosiliziumbasis (Links) und Ultraseed® Ce Impflegierung (Rechts).
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