Magnesium-Ferrosilizium (FeSiMg) zur Kugelgraphitbehandlung für die Produktion von Sphäroguss. 5–10 % Mg mit RE-Option, kontrollierte Mg-Ausbeute für hohe Kugeligkeit und stabile Grafitmorphologie.
Impfklegierung FeSiMg — magnesiumhaltiges Ferrosilizium — ist die Behandlungslegierung, die Gusseisen mit Grafitlamellen (Grauguss) in Gusseisen mit Kugelgrafit (Sphäroguss) überführt, einen der wichtigsten Konstruktionswerkstoffe aus Gusseisen. Die Kombination aus hoher Festigkeit, Duktilität und Gießbarkeit des Sphärogusses wird freigesetzt, indem der Grafit nicht als spannungskonzentrierende Lamellen, sondern als kugelige Nodulen ausfällt — und das Element, das dies bewirkt, ist Magnesium. Da metallisches Magnesium bei Eisengießtemperaturen siedet und nicht direkt zugegeben werden kann, wird es als FeSiMg geliefert, in dem das Magnesium in einem Ferrosilizium-Träger gelöst ist, der seine Freisetzung in die Schmelze steuert. Die metallurgische Qualität des FeSiMg und die Konsistenz seiner Magnesiumausbeute bestimmen Kugeligkeit, mechanische Eigenschaften und Ausschussquote jedes Gussstücks.
Die Mechanik der Kugelgraphitbehandlung ist anspruchsvoll. FeSiMg wird in der Pfanne (Sandwich-, Deckelpfannen- oder Spundsteinverfahren) oder direkt in der Form (Formbehandlung) zugegeben, und das freigesetzte Magnesium muss sich im engen Restbereich — typisch 0,03–0,06 % Rest-Mg — lösen, der gut kugeligen Grafit erzeugt. Darunter entartet der Grafit zu Verdichtungs- oder Lamellenformen und der Guss verliert Duktilität; darüber blitzt Magnesiumdampf auf, es bilden sich Dross-Einschlüsse und Fehler häufen sich. Unser FeSiMg mit 5–10 % Magnesium, Calcium und optionalem Seltenerd-Anteil liefert unter Standardbedingungen 40–60 % Mg-Ausbeute.
RE-haltige FeSiMg-Qualitäten dienen einem zweiten Zweck: Schutz vor subversiven Elementen. Charging — besonders mit Recyclingstahl oder verunreinigtem Schrott — bringen oft Spuren von Titan, Blei, Wismut und Antimon ein, die die Kugeligkeit schon im ppm-Bereich stören. Seltene Erden (Cer, Lanthan) neutralisieren diese Spurenelemente und sichern hohe Kugeligkeit auch bei nicht einwandfreier Charge.
Die Ausbeutekonsistenz ist der wichtigste Qualitätsparameter, denn sie bestimmt die Ausschussquote. Zwei Chargen mit nominell gleichem Mg-Gehalt können sehr unterschiedliche Rest-Mg-Ergebnisse liefern, wenn Körnung, Calciumgehalt oder innere Struktur abweichen. Unser FeSiMg wird in kontrollierte Körnungen (3–25 mm) je Verfahren klassiert, mit Calcium (1–3 %) zur Reaktionsstabilisierung, und mit zertifiziertem Magnesiumgehalt je Charge.
Die zweite chronische Herausforderung ist das Mg-Klingen — der allmähliche Verlust von Rest-Mg zwischen Behandlung und Guss. Bei dickwandigen Stücken, die über lange Zeit gegossen werden, können die Spätgüsse unter die Kugeligkeitsschwelle fallen. Eine konsistente, gut abgestimmte FeSiMg-Legierung, kombiniert mit Ferrosilizium- und Calcium-Silizium-Impfung sowie Siliziumkarbid-Charge, hält die Kugeligkeit über 85 % im gesamten Guss. Für den Einkauf reduziert sich die FeSiMg-Beschaffung auf drei Fragen: ist der Mg-Gehalt chargenweise zertifiziert und konsistent? passt die Körnung zum Verfahren? ist die Lieferung zuverlässig? Eine langfristige Beziehung mit konsistenter Chemie und Körnung gehört zu den wirksamsten Hebeln, die Kugeligkeit zu stabilisieren und die Ausschusskosten zu begrenzen, die die Sphäroguss-Ökonomie dominieren.
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