Silicijumigra ključnu ulogu u livenom gvožđu, uglavnom promicanjem grafitizacije radi poboljšanja mehaničkih svojstava. Njegova uloga varira između dvije glavne vrste livenog gvožđa: nodularnog liva i sivog liva. Evo kakosilicijum metalkoristi se u ovim aplikacijama:
2.1 Nodularno liveno gvožđe
U duktilnom livenom gvožđu, silicijum ne samo da deluje kao deoksidant, već deluje i kao grafitizirajući element. Promoviše transformaciju ugljika iz karburitnog (Fe₃C) oblika u sferoidni grafit, koji poboljšava mehanička svojstva livenog gvožđa, kao što su žilavost i duktilnost. Sferoidni grafit je raspoređen u livenom gvožđu u obliku finih sfernih oblika, što livenom gvožđu daje ne samo visoku čvrstoću i tvrdoću, već i zadržava određeni stepen duktilnosti. Tipično liveno gvožđe sa sferoidnim grafitom ima sadržaj silicijuma između 2,2% i 2,8%
.
Promoviše formiranje sferoidnog grafita: Silicijum metalpomaže ugljeniku da se istaloži kao sferoidni grafit, a ne kao karburit, a ova sferoidna struktura efikasno smanjuje koncentraciju naprezanja i poboljšava otpornost livenog gvožđa na udar.
Poboljšati žilavost i duktilnost: Dodatak silikonskog metala čini duktilno gvožđe boljom žilavošću i duktilnošću uz održavanje visoke čvrstoće, što je pogodno za mehaničke delove sa visokim zahtevima za čvrstoćom.
2.2 Sivi liv
Glavna ulogasilicijum metalu sivom livenom gvožđu je da promoviše grafitizaciju, tako da se ugljenik istaloži u obliku grafita u pahuljicama, što poboljšava mehanička svojstva livenog gvožđa. Grafit u pahuljicama je raspoređen u matrici, formirajući sivi liveni gvožđe sa dobrim svojstvima podmazivanja i prigušenja vibracija. Sivi liv se obično koristi u proizvodnji blokova motora, ventila i pumpi i drugih mehaničkih delova. Sadržaj silikonskog metala u sivom livenom gvožđu obično se kreće od 1,5% do 3,5%.
Promoviše taloženje grafita u pahuljicama: Silicijum metalpodstiče taloženje ugljika u obliku pahuljastog grafita, koji livenom gvožđu daje dobru mazivost, što je važno za smanjenje habanja i produženje životnog veka delova.
Poboljšano prigušivanje vibracija: Grafitna struktura u obliku pahuljica daje sivom livenom gvožđu dobra svojstva prigušenja vibracija, što ga čini pogodnim za upotrebu u delovima koji moraju da apsorbuju vibracije i udare.
Sažetak
Silicijum metalje ključni element u livenom gvožđu i poboljšava svojstva duktilnog i sivog liva promovišući grafitizaciju. Sadržaj metala silicijuma u duktilnom livenom gvožđu uzrokuje taloženje ugljika u obliku sferoidnog grafita, što poboljšava čvrstoću, žilavost i duktilnost livenog gvožđa, dok sadržaj silicija u sivom livenom gvožđu potiče taloženje ugljika kao grafit u pahuljicama, što poboljšava mazivost i svojstva prigušenja vibracija livenog gvožđa. Ove uloge čine silicij nezamjenjivim u proizvodnji lijevanog željeza, koji se široko koristi u proizvodnji raznih mehaničkih dijelova.
