Általánosságban elmondható, hogy az öntött acél öntési teljesítménye rosszabb, mint az öntöttvasé. Az öntött acél folyékonyságának alacsonynak kell lennie, így könnyen lehet hideggátat kialakítani. Az öntött acél oxidációja és gázfelvétele is viszonylag nagy, könnyen salak- és pórusképződhet. Ugyanakkor az öntött acél testzsugorodása és lineáris zsugorodása is túl nagy, ami könnyen zsugorodási üreget, porozitást, melegrepedést és hidegrepedést képez. Ezenkívül, mivel az öntött acél olvadáspontja magasabb, mint az öntöttvasé, az öntési folyamat során könnyen képződik ragacsos homok.
Az öntött acélban található Si, Mn és egyéb visszamaradó nyomelemek hatással vannak az öntött acél öntési teljesítményére és az olvadt acél folyékonyságára.
Az öntési teljesítmény és az acélöntvények különböző elemei közötti kapcsolat:
1) Folyékonyságot javító kémiai elemek: Si, P, Cu, Ni, Mn
2) Folyékonyságot csökkentő kémiai elemek: Ti, Cr, Al, S, V, Mo, W
3) A zsugorodási hajlamot növelő kémiai elemek: C, Cr, Mn, V, Mo, Ni
4) Kémiai elemek a termikus repedési hajlam csökkentésére: V, Mn, Al, Si
5) A termikus repedés hajlamát növelő kémiai elemek: S, Si, P, Cu, Mn, Cr, Mo, Ni
Különféle kémiai elemek hatása az öntött acél öntési tulajdonságaira.
1) Szén
A szén javíthatja az öntött acél folyékonyságát
2) Szilícium
• A szilícium csökkentheti az öntött acél olvadáspontját és javíthatja a folyékonyságot
• Ha az öntött acél szilíciumtartalma kevesebb, mint 0,4%, az öntött acél melegrepedési hajlama javítható. Ha magas a szilíciumtartalom, könnyen képződnek oszlopos kristályok, ami növeli a termikus repedés hajlamát
3) Mangán
• A mangán csökkentheti a kristályosodást és javíthatja az öntött acél folyékonyságát
• A mangán növeli az acélöntvények térfogat- és lineáris zsugorodását, valamint növeli a hidegrepedés és melegrepedés hajlamát
• A mangán elem MnO-t termel az öntött acélban, amely kémiailag ragadós homokot képez szilícium-dioxiddal az öntött homokban
4) Kén
A kénelemek MnS-t és alumínium-triszulfidot termelnek az öntött acélban, csökkentve az öntött acél folyékonyságát és növelve a melegrepedés hajlamát
5) Foszfor
A foszfor javíthatja a folyékonyságot, de növelheti a hidegrepedés és a melegrepedés hajlamát
6) Réz
• A réz csökkentheti az öntött acél olvadáspontját, szűkítheti a kristályosodási tartományt és javíthatja az öntött acél folyékonyságát
• Ha az öntött acél réztartalma meghaladja az 1%-ot, a rézelem könnyen kicsapódik szabadon, ami növeli a melegrepedési hajlamot. A Si és Mn tartalom növelése növelheti a réz oldhatóságát öntött acélban.
7) Molibdén
• Az alacsony ötvözettartományban a molibdénötvözetek csökkenthetik az öntött acél folyékonyságát
• A Mo elem kis mértékben növeli az öntött acél üregek zsugorodási hajlamát
• Ha az öntött acél molibdéntartalma kevesebb, mint 1%, MoS képződik, amely kicsapódik a szemcsehatáron, ezáltal csökken az öntött acél hővezető képessége, nő a zsugorodás, fokozódik a hidegrepedés és a melegrepedés valószínűsége.
8) Vanádium
• Ha az öntött acél vanádiumtartalma 0,25% ~ 1,0%, oxidfilm képződik, amely kissé csökkenti az öntött acél folyékonyságát
• A vanádium növeli az acélöntvények magas hőmérsékleti szilárdságát és javítja az öntvények repedési hajlamát
9) Alumínium
• Ha alumíniumot adnak az öntött acélhoz deoxidálószerként, jó deoxidáló hatással rendelkezik, és javíthatja az öntött acél folyékonyságát
• Ha ötvözőelemként adják hozzá, az alumíniumból könnyen alakítható alumínium-oxid és alumínium-szulfid, ami csökkenti a folyékonyságot
• Növeli a zsugorodást és a termikus repedési hajlamot
10) Titán
A titán jelentősen csökkentheti az öntött acél folyékonyságát
11) Króm
• A króm könnyen hoz létre zárványokat és oxidfilmet az öntött acélban, ami megvastagítja az olvadt acélt és csökkenti az acél folyékonyságát. Ha a krómtartalom viszonylag magas, az acélöntvényekben könnyen ráncok és hideggát alakulnak ki.
• A króm növeli a testzsugorodás mértékét és növeli a zsugorodási hajlamot
• A króm csökkenti az öntött acél hővezető képességét és növeli a melegrepedés hajlamát
12) Nikkel
• A nikkel javíthatja az öntött acél folyékonyságát
• A nikkel könnyen képez dendriteket az öntött acélban, ami növeli a melegrepedés hajlamát
13) Ritkaföldfém elemek
• A ritkaföldfémek szerepet játszhatnak az olvadt acél kéntelenítésében és deoxidációjában
• A ritkaföldfémek javíthatják az olvadt acél folyékonyságát, ezáltal csökkentve a melegrepedési hajlamot
