LAMET® FeSiMg VORLEGIERUNG - Elkem

ISO 9001 ISO 14001
LAMET ® FeSiMg
VORLEGIERUNG
FÜR PFANNENVERFAHREN

LAMET ® FeSiMg-VORLEGIERUNG
FÜR PFANNENVERFAHREN
n Hohe Graphitkugelzahl und Nodularität
n Geringe Weißerstarrung
n Geringe Lunkerneigung
n Reduzierte Kosten
n Reproduzierbare Gußstückeigenschaften
Lamet ® FeSiMg­Vorlegierung, der
Handelsname für die Elkem­Produktpalette
lanthanhaltiger Vorlegierungen,
ist eine Ferrolegierung auf Basis von
50% Si mit einem spezifizierten Gehalt
an Mg, La, Ca und Al. Sie wird nach
streng kontrollierten und engen Spezifikationen
hergestellt, um eine reproduzierbare
Ausbeute der aktiven Elemente
zu gewährleisten. Hierdurch kann zur
Herstellung von hochwertigem Gusseisen
mit Kugelgraphit die spezifische
Zugabemenge von Lamet ® FeSiMg­
Vorlegierung minimiert werden.
Lamet ® FeSiMg­Vorlegierung wird im
Elkem Schmelzwerk Bjølvefossen in
Norwegen und im Elkem Schmelzwerk
Chicoutimi in Kanada hergestellt, die
auf die Produktion von FeSiMg­Legierungen
spezialisiert sind. Beide Elkem
Schmelzwerke besitzen die Zulassung
Die meisten verfügbaren FeSiMg­
Vorlegierungen enthalten Seltene Erden
in der als Cer­Mischmetall bekannten
Zusammensetzung mit etwa 65%
Cerium und 35% Lanthan.
Es ist bekannt, dass die Verwendung
von Cerium als Ersatz für das Mischmetall
in den FeSiMg­Vorlegierungen
viele Vorteile bei der Herstellung von
dünnwandigen Kugelgraphit­Gussteilen
mit sich bringt. Die Elkem Remag ®
nach ISO 9001 und ISO 14001. Dieser
Nachdruck auf die Qualität stellt sicher,
dass Lamet ® FeSiMg­Vorlegierung eine
gleichförmige chemische Zusammensetzung
und Korngröße besitzt und
damit gleichbleibende Leistungseigenschaften
bietet.
Die Anwendung spezieller Produktionsverfahren
gewährleistet, dass das
Produkt einen sehr niedrigen Gehalt
an Restoxiden und Begleitelementen
aufweist, die für die Herstellung von
Gusseisen mit Kugelgraphit von Nachteil
sind. Das Produktionsverfahren
beinhaltet auch eine rasche Abkühltechnik,
die zu einem Minimum an
Seigerungen während der Erstarrung
führt. Dadurch ist das Produkt homogen
mit einem niedrigen Feinkorngehalt
und gleichmäßig verteilten aktiven
Elementen.
Die Entwicklung der Lamet ® FeSiMg-Vorlegierung
FeSiMg­Vorlegierung enthält ausgewogene
Mengen an Magnesium, Cerium
und Kalzium, welche zu ausgezeichneten
Gussteileigenschaften führt.
Weitere Seltenerdmetalle sind ebenfalls
eingesetzt worden, da sie Vorteile
bei speziellen Anwendungen bieten.
Die Elkem Lamet ® FeSiMg­Inmold­
Vorlegierungen genießt weltweit einen
guten Ruf für gut kontrollierte Körnungs­
und chemische Eigenschaften, was
Lamet ® FeSiMg­Vorlegierung kann in
verschiedenen chemischen Zusammensetzungen
und Körnungen hergestellt
werden, um die individuellen metallurgischen
Anforderungen der Gießerei
zu erfüllen. Eine häufig verwendete
Spezifikation für Pfannenanwendungen
ist Lamet ® 5836 FeSiMg­Vorlegierung,
die entsprechend der untenstehenden
Spezifikationen hergestellt wird:
Chemische Spezifikation
Silizium 44 – 48%
Typisch
46%
Magnesium 5,55 – 6,15% 5,8%
Lanthan 0,35 – 0,55% 0,45%
Kalzium 0,8 – 1,2% 1,0%
Aluminium 0,4 – 1,0% 0,6%
Rest Eisen Balance
folglich zu einer konsistenteren Gussteilproduktion
führt. Weitere Informationen
hierzu finden sich auch in der
Produktbroschüre “Lamet ® FeSiMg­Vorlegierung
für Inmold­Verfahren”. Die
Verwendung von Lanthan als ein ziges
Element der Seltenen Erden in der
Fe SiMg­Legierung hat beim Einsatz in
Pfannen­ oder Durchlaufverfahren den
Vorteil, dass die Lunkerneigung reduziert
wird.
Lamet ® , Elmag ® und Remag ® sind eingetragene Warenzeichen der Elkem AS. CompactMag ist ein Warenzeichen von Elkem AS.

Alle Gießereien, welche Gusseisen mit
Kugelgraphit produzieren, kennen das
Problem der Lunkerung oder das Auftreten
von Mikroporositäten. Durch
Vergrößern der Speisermodule wird
versucht, diese Probleme zu lösen.
Dies führt aber zu erhöhten Kosten
und reduziertem Gussausbringen.
In manchen Fällen muss eine gewisse
Mikroporosität akzeptiert werden.
Vorteile von Lamet ® FeSiMg-Vorlegierungen
in Pfannenbehandlungsverfahren
Abbildung 2: Gefüge in 5 mm Guss-Platten bei Behandlung mit verschiedenen FeSiMg-Vorlegierungen. a) CerMM-frei, b) 0,5%La,
c) 1,0% CerMM.
Seit den frühen 1980er Jahren ist
bekannt, dass Lanthan in FeSiMg­
Vorlegierungen für im Inmold Verfahren
produzierte Gusseisen die
Lunkerneigung wirkungsvoll reduziert.
Bis Elkem begonnen hat lanthanhaltige
FeSiMg­Vorlegierungen für
Pfannenbehandlungsverfahren zu
produzieren, war dieser Einsatz in
der Gießereiindustrie nicht üblich.
Abbildung 2 zeigt die Wirkung von
Lanthan im Vergleich zu einer FeSiMg­
Vorlegierung mit Cer­Mischmetall und
einer Cer­Mischmetall­freien FeSiMg­
Vorlegierung bei ungeimpften 5 mm
Einige der üblichen Ursachen für Lunkerung
von Gusseisen mit Kugelgraphit:
• Zu niedrige Formfestigkeit;
• Unzureichender Anguss und/oder
Speisung
• Zu niedriges Kohlenstoff-Äquivalent;
• Zu hohe Rest-Magnesiumgehalte;
• Unzureichende Impfung;
• Zu langer Zeitraum zwischen Impfen
und Vergießen.
dicken Platten. Zwar wurde die Neigung
zum Auftreten von Eisen­ Karbiden
durch den Einsatz von Cer­Misch metall
stark reduziert, aber durch den Einsatz
der lanthanhaltigen FeSiMg­Vorlegierung
traten kaum noch Eisen­Karbide im
Gefüge auf. Dieser Effekt zeigt sich
auch in der Graphitkugelzahl, siehe
Abbildung 3. Die Wirkung der lanthanhaltigen
FeSiMg­Vorlegierung auf die
Lunkerneigung ist sehr deutlich, wie
Abbildung 4 zeigt. In diesem Fall
stammt der betrachtete Bereich aus
einer schwierig zu speisenden Zone
des Versuchs­Gussteiles.
Abbildung 1: Typische Schwindungsporosität
bei Gusseisen mit Kugelgraphit.
Abbildung 3: Wirkung von Lanthan
auf die Graphitkugelzahl bei 5 mm und
20 mm Wandstärken.
Abbildung 4: Schwindungsporosität im Querschnitt durch einen Kreuz-Knotenpunkt bei Behandlung mit verschiedenen
FeSiMg-Vorlegierungen. a) CerMM-frei, b) 0,5%La, c) 1,0% CerMM.

Fallstudie
Das Beispiel zeigt die Wirkung auf die
Lunkerneigung bei diesem komplexen
Gussteil und vergleicht dünne und
dickere Wandstärkenbereiche. Die
Gießerei hat ein Problem mit Mikroporo
sitäten in dem durch den Pfeil
gekennzeichneten Bereich. Durch den
Einsatz von Lamet ® FeSiMg­Vorlegierung
für die Pfannen behandlung
sind die Porositäten beseitigt worden.
Die beiden Gefügebilder zeigen den
Unterschied der Graphitstruktur. Mit
Lamet ® ist die Anzahl der Graphitkugeln
sehr viel höher als mit der
herkömmlichen Elmag ® FeSiMg­Vorlegierung
und die Graphitkugeln
haben eine differen zierte Größenverteilung.
Es ist bekannt, dass diese Größenverteilung
sich reduzierend auf die Lun kerneigung
auswirkt, da die späte Kristallisation
von Graphit mit geringer Dichte
aus der Lösung der natürlichen Lun kerneigung
des Eisens entgegenwirkt.
Chemische Spezifikation
Elmag ® 5916 Lamet ® 5922
Silizium 44 – 48% 44 – 48%
Magnesium 5,6 – 6,2% 5,6 – 6,2%
Kalzium 2,7 – 3,5% 2,7 – 3,5%
CerMischmetall Max 0,1% 0,4 – 0,6%
Lanthan – 0,4 – 0,6%
Aluminium Max 0,8% Max 0,8%
Abbildung 5: Beispiel der Beseitigung von Schwindungsporosität durch Verwendung
von Lamet ® FeSiMg-Vorlegierung. Gefügebilder: Elmag ® 5916 (links),
Lamet ® 5922 (rechts)
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