Silizium in Gusseisen
Flüssiges Gusseisen enthält Silizium, das die Löslichkeit von Kohlenstoff verringert. Je höher der Siliziumgehalt in der Eisenschmelze und je niedriger der Kohlenstoffgehalt, desto mehr Kohlenstoff wird herausgedrückt.
Siliziumlegierung
Anhand des Eisen-Kohlenstoff-Phasendiagramms ist es nicht schwer zu verstehen: Wenn die Eisenschmelze eine übereutektische Zusammensetzung hat, ist der Siliziumgehalt hoch. Während des Erstarrungsprozesses fällt weiterer Kohlenstoff in Form von Primärgraphit aus, bis die verbleibende Eisenschmelze die eutektische Zusammensetzung erreicht. Die eutektische Umwandlung erfolgt später; Wenn die Eisenschmelze eine untereutektische Zusammensetzung hat, reichert sich während des Erstarrungsprozesses Silizium im Primäraustenit an. Während der eutektischen Umwandlung reichert sich Silizium im frühkristallisierten eutektischen Austenit an, was die Synthese von Zementit aus Kohlenstoff und Eisen hemmt, die Diffusionsrate von Kohlenstoff im Austenit erhöht und die Ausfällung von Kohlenstoff in Form von eutektischem Graphit fördert; Während der eutektoiden Umwandlung hemmt die feste Lösung von Silizium im Austenit immer noch die Bildung von Zementit zwischen Kohlenstoff und Eisen, erhöht die Diffusionsrate von Kohlenstoff im Austenit und fördert die Ausfällung von Kohlenstoff in Form von eutektoidem Graphit.
Metallisches Silizium
In Grauguss, Sphäroguss, Gusseisen mit Vermiculargraphit und Temperguss mit schwarzem Kern sind Kohlenstoff und Silizium die Hauptelemente, die die Form und Menge des Graphits beeinflussen. Es handelt sich um Temperguss mit weißem Kern, der grundsätzlich keinen Graphit enthält. Beim Entkohlungsglühen fördert Silizium die Diffusion von Kohlenstoff in Austenit, die auch bei der Entkohlung dieses Tempergusses eine wichtige Rolle spielt.
Darüber hinaus wirken Sauerstoff und Stickstoff im Gusseisen karbidstabilisierend. Das im Gusseisen enthaltene Silizium kann den darin enthaltenen Sauerstoff- und Stickstoffgehalt reduzieren, was indirekt die Wirkung von Silizium auf die Graphitisierung verstärkt.
