TWI734267B

TWI734267B - 模粉末及模塗層

Info

Publication number: TWI734267B
Application number: TW108142501A
Authority: TW
Inventors: 法蘭科斯吉樂明; 茂瑞陶米
Original assignee: 挪威商艾爾坎股份有限公司
Priority date: 2018-11-29
Filing date: 2019-11-22
Publication date: 2021-07-21
Also published as: SI3887077T1; BR112021010008A2; KR102581323B1; MY207417A; MA54291A; US12083591B2; RS63804B1; DK3887077T3; MX2021006272A; BR112021010008B1; JP2022510236A; JP7269344B2; FI3887077T3; CN113329832B; AU2019388208B2; AR117182A1; US20220032365A1; TW202026072A; UA126431C2; CA3119978C

Abstract

本發明係關於一種用於塗覆鑄模的模粉末，以減少延展性鑄鐵產品中的表面缺陷，例如針孔。該模粉末包含10-99.5重量%的矽鐵合金，0.5-50重量%的硫化鐵，以及可選擇包含1-30重量%的CaSi及/或1-10重量%的CaF₂ 。本發明還關於在鑄模及其內部表面上的模塗層，該模塗層包含10-99.5重量%的矽鐵合金，0.5-50重量%的硫化鐵，以及可選擇包含1-30重量%的CaSi，及/或1-10重量%的CaF₂ 。

Description

模粉末及模塗層

本發明係關於一種用於塗覆在延展性鑄鐵之鑄造中所使用的內部模表面之模粉末，並關於在鑄模內部表面上的模塗層。

延展性鐵管通常藉由離心鑄造生產。在離心鑄造中，將熔融金屬倒入快速旋轉的金屬模的腔中，並藉由離心力將金屬保持在模壁上，並以管狀形式固化。鑄造機通常包括被水套包圍的圓柱形鋼模，並且藉由澆鑄將液態延展性鐵引入，這種鑄造機被稱為DeLavaud鑄造機。該模具在其內表面上塗有模粉末。在模具的內表面使用模粉末有幾個目的，一些原因如下： - 產生熱障(thermal barrier)，以增加膜壽命， - 易於從模具中取出鑄造產品， - 減少鑄造產品中形成的碳化物的量， - 減少表面缺陷。

US 4,058,153揭示一種藉由在旋轉模具中離心鑄造來生產延展性鐵管的方法。模具的內表面塗有懸浮在水中的二氧化矽和膨潤土的混合物，以及一層粉末狀的接種物。該生產方法通常稱為「濕噴塗」(wet spray)方法。

在「乾噴塗(dry spray)」方法中，模粉末可能由幾種成分的混合物所構成，包括接種劑，減少鑄件表面缺陷(特別是針孔)形成的成分和惰性礦物填料。在US 7,615,095 B2中描述了習知的模粉末，其含有矽鐵、CaSi、CaF₂ 和高還原性金屬如Mg或Ca。但是，如果使用過量的純Mg，則可能在模具表面形成MgO(含熔渣)，這可能會導致不欲的效果。

延展性鐵管的主要缺陷之一是表面缺陷，例如針孔。針孔通常是位於管子外表面的孔，在鑄造產品中通常是不想要的，因為它們可能會損害鑄造產品的結構完整性。在鑄鐵管中，當與水壓連接時，針孔缺陷可能會產生漏水。針孔在直徑較小的管子(例如直徑80毫米至300毫米)中更為常見。而且，與濕噴塗方法相比，乾噴塗方法生產的延展性鑄鐵管中的針孔更為常見。在某些情況下，鑄鐵的化學組成(如高碳當量)和澆注溫度，防止針孔的形成具有挑戰性。

如果鑄管產品的表面上有大量針孔，則管鑄造廠可以提高模粉末的添加率，因為這樣在模具表面上增加模粉末可減少針孔的形成。但是，高模粉末的添加率會產生較高的成本，並可能額外導致熔渣問題。鑄管中也存在未溶解的矽鐵的風險，這可能會導致機械性能下降。如果提高模具表面上的模粉末率不足以避免針孔形成，鑄造廠通常必須更換鋼模。

因此，本發明的目的是提供一種用於塗覆鑄造鑄鐵用之鑄模的內表面的模粉末，其至少減輕了上述缺點中的一些缺點。

本發明的另一個目的是提供一種模粉末，其防止或至少顯著減少延展性鐵管中針孔的形成。另一個目的是提供一種模粉末，其減少了延展性鐵管中的針孔數量，而沒有上述缺點。

在第一態樣，本發明係關於用於塗覆鑄模的內表面的模粉末，其包括： 10-99.5重量%的矽鐵合金， 0.5-50重量%的硫化鐵，以及可選擇包含 1-30重量%的CaSi合金，及/或 1-10重量%的CaF₂ 。

在一個具體實施例中，模粉末包含50至95重量%的矽鐵合金及5至50重量%的硫化鐵。

在一個具體實施例中，模粉末包含70至90重量%的矽鐵合金及10至30重量%的硫化鐵。

在一個具體實施例中，模粉末包含50至70重量%的矽鐵合金及30至50重量%的硫化鐵。

在一個具體實施例中，模粉末包括 30-90重量%的矽鐵合金； 0.5-30重量%的硫化鐵； 5-30重量%的CaSi合金；及 1-10重量%的CaF₂ 。

在一個具體實施例中，硫化鐵是FeS、FeS₂ 或其混合物。

在一個具體實施例中，矽鐵合金包含在40至80重量%之間的矽；最高6重量%的鈣；最高11重量%的鋇；最高5重量%的一種以上之下列元素：鋁、鍶、錳、鋯、稀土元素、鉍及銻；可選擇包含之最高3重量%的鎂；可選擇包含之最高1重量%的鈦；可選擇包含之最高1重量%的鉛；其餘為平常量的鐵及附帶的雜質。

在一個具體實施例中，CaSi合金包含28-32重量%的鈣，其餘為平常量的矽及附帶的雜質。

在一個具體實施例中，矽鐵合金的粒徑在60μm至0.5mm之間。

在一個具體實施例中，硫化鐵的粒徑為20μm至0.5mm。

在一個具體實施例中，模粉末為呈顆粒形式的下列之機械混合物或摻合物：矽鐵合金顆粒和硫化鐵顆粒以及可選擇含有之CaSi合金和CaF₂ 。

在一個具體實施例中，模粉末為乾燥形式，濕漿料形式，或乾或濕噴塗形式。

在第二態樣中，本發明係關於在鑄模的內表面上的模塗層，其包括： 10-99.5重量%的矽鐵合金， 0.5-50重量%的硫化鐵，以及可選擇包含： 1-30重量%的CaSi合金，及/或 1-10重量%的CaF₂ 。

在一個具體實施例中，模塗層包含50至95重量%的矽鐵合金及5至50重量%的硫化鐵。

在一個具體實施例中，模塗層包含70至90重量%的矽鐵合金及10至30重量%的硫化鐵。

在一個具體實施例中，模塗層包含50%至70%的矽鐵合金及30%至50%的硫化鐵。

在一個實施例中，模塗層包括 30-90重量%的矽鐵合金； 0.5-30重量%的硫化鐵； 5-30重量%的CaSi合金；及 1-10重量%的CaF₂ 。

在模塗層的一個具體實施例中，硫化鐵是FeS、FeS₂ 或其混合物。

在模塗層的一個具體實施例中，矽鐵合金包含40至80重量%之間的矽；最高6重量%的鈣；最高11重量%的鋇；最高5重量%的一種以上之下列元素：鋁、鍶、錳、鋯、稀土元素、鉍及銻；可選擇含有之最高3重量%的鎂；可選擇含有之最高1重量%的鈦；可選擇含有之最高1重量%的鉛；其餘為平常量的鐵及附帶的雜質。

在模塗層的一個具體實施例中，CaSi合金包含28-32重量%的鈣，其餘為平常量的矽及附帶的雜質。

在模塗層的一個具體實施例中，矽鐵合金的粒徑在60μm至0.5mm之間。

在模塗層的一個具體實施例中，硫化鐵的粒徑在20μm至0.5mm之間。

在一個具體實施例中，以約0.1重量%至約0.5重量%(例如0.2至0.4重量%)的量施加模塗層，其係以引入模具中的鑄鐵重量為基準。

在第三態樣中，本發明係關於根據第一態樣以及第一態樣的具體實施例的模粉末之用途，其係在鑄造延展性鑄鐵的方法中作為鑄模內表面上的塗層。根據本發明的模粉末之用途，係在延展性鑄鐵的鑄造中作為鑄模內表面上的塗層，其包括以乾或濕噴塗的形式，將模粉末施加到模表面上。根據本發明的模粉末可以在例如藉由離心鑄造方法之延展性鑄鐵管的鑄造中，使用來作為鑄模內表面上的塗層。

本發明係關於一種模粉末，該模粉末適用於塗覆鑄模的內表面，以減少在延展性鑄鐵產品中，特別是藉由離心鑄造法鑄造的延展性鑄鐵管中的表面缺陷，例如針孔。參考圖1，其繪示出模具1的一部分的橫切面，該模具的內表面上塗覆有一層模粉末2，並且在模具內鑄塑了延展性鐵管3。

本案發明人發現，當液態鑄鐵與模具表面上的氧化物反應時，可能形成氣體並導致針孔的形成。認為在延展性鑄鐵的球化處理中使用的鎂降低了鑄鐵中所含的氧和硫的百分比，這導致液態鑄鐵的表面張力增加。由於液態鑄鐵的表面張力，液態金屬與模具表面上的氧化物之間的反應中所產生的氣體無法從液態金屬內部擴散，結果，氣體被陷在液體表面下，並由此形成針孔。本案發明人發現，藉由在模粉末中添加硫化鐵，可以改變(即降低)液態鑄鐵的表面張力，並且藉由這種表面張力的改變，被陷住的氣體可以從液態金屬中擴散出來，從而，防止了針孔的形成。

根據本發明的模粉末通常包含10-99.5重量%的矽鐵合金及0.5-50重量%的硫化鐵。硫化鐵為FeS、FeS₂ 或其混合物。模粉末可選擇包含1-30重量%的CaSi合金及/或1-10重量%的CaF₂ 。

矽鐵(FeSi)合金是矽和鐵的合金，通常包括40重量%至80重量%的矽。矽含量可以甚至更高，例如最高95重量%，但是這種高矽FeSi合金通常不用於鑄造應用。高矽FeSi合金也可以稱為矽基合金。本發明模粉末中的矽鐵合金具有接種效果，以控制鑄鐵中的石墨形態並降低鑄造產品中的冷硬程度(即碳化鐵的生成)。合適的標準等級矽鐵合金的例子是FeSi75、FeSi65及/或FeSi45(即分別具有約75重量%、65重量%或45重量%的矽的矽鐵合金)。

標準等級的矽鐵合金通常含有一些鈣(Ca)及鋁(Al)，例如，每種最高2重量%。然而，在本發明模粉末中的FeSi合金中的鈣含量可以更高，例如最高6重量%，或者更低，例如。約1重量%，或約0.5重量%。FeSi合金中的鈣含量也可能很低，例如最高0.1重量%。FeSi合金中鋁的量可最高約5重量%。通常，FeSi合金中的鋁含量應為0.3至5重量%之間。

如本領域中通常已知的，矽鐵合金接種劑除了所述Ca和Al外還可以包括其他元素，例如Mg、Mn、Zr、Sr、Ba、Ti、Bi、Sb、Pb、Ce、La，其變化量取決於冶金條件及其對鑄鐵的影響。除所述鈣和鋁外，適用於本發明模粉末的矽鐵合金還可以包含最高約11重量%的Ba，最高約5重量%的以下一種以上之元素；鍶(Sr)、錳(Mn)、鋯(Zr)、稀土元素(RE)、鉍(Bi)和銻(Sb)，其餘為平常量的鐵和附帶的雜質。FeSi合金中可能不存在Ba、Sr、Mn、Zr、RE、Bi和Sb元素作為合金元素，這意味著這些元素沒有刻意添加到FeSi合金中，但是在某些FeSi合金中，所述元素可能仍然以雜質濃度存在，例如約0.01重量%。在FeSi合金中，元素Ba、Sr、Mn、Zr、RE、Bi和Sb中的一種或多種可以以約0.3重量%以上的量存在。在某些情況下，矽鐵合金中Ba的含量最高約8重量%。在某些情況下，矽鐵合金也可能含有最高3重量%的鎂，例如最高1重量%的Mg，及/或最高1重量%的Ti及/或最高1重量%的Pb。

模粉末中的硫化鐵是FeS、FeS₂ 或其混合物。FeS的量基於模粉末的總重量為0.5-50重量%。如果硫化鐵為FeS₂ ，則其量較佳為按模粉末的總重量計為最高30重量%。對於根據本發明的模粉末，硫化鐵較佳為FeS。應該注意的是，本發明模粉末中的硫化鐵可以是FeS和FeS₂ 的混合物。硫化鐵顯著減少了鑄鐵表面針孔的形成。模塗層中硫化鐵的存在降低了引入模具中的液態鐵的表面張力。降低的表面張力的效果是，陷在液態鑄鐵中的氣泡可以擴散，因此防止或至少顯著減少了針孔的形成。如果模粉末中的硫化鐵含量太高(多於約50重量%的FeS，或約30重量%的FeS₂ )，則有可能在鑄鐵產品中獲得片狀石墨而不是球狀石墨的風險。因此，硫化鐵的上限為50重量%。如果模粉末中硫化鐵的量小於0.5重量%，則表面張力可能不足以降低到使氣泡在液態鑄鐵中擴散，因此可能會形成針孔。另外，在模粉末中的硫化鐵含量低，例如在0.5至3重量%之間時，獲得模粉末的均勻摻合物可能更具挑戰性。因此，模粉末中硫化鐵的含量較佳為至少3重量。

CaSi合金是目前在模粉末中使用的習知組分，並且具有減少針孔的效果以及輕微的接種效果。CaSi合金也可以表示為矽化鈣或二矽化鈣(CaSi₂ )，其含有約30重量%的鈣，典型為28-32重量%，其餘為平常量的矽及附帶的雜質。工業CaSi合金通常含有Fe和Al而為主要污染物。標準等級的CaSi合金中的Fe含量通常最高為約4重量%，而Al通常最高為約2重量%。標準等級的CaSi合金通常包含約55至63重量%的Si。模粉末中的大量CaSi合金可能會堵塞離心鑄造模具。使用CaSi的另一個缺點是，熔渣可能形成並沉積在鑄鐵管表面上，從而在鑄鐵管中產生缺陷或表面缺陷。此外，鈣實質上對液態鐵不具溶解性，並且可能產生氧化物/硫化物。這些缺點可能會縮短模具的使用壽命，並導致鑄鐵產品(尤其是如上所說明的針孔)出現表面缺陷。因此，用硫化鐵代替或至少減少習知CaSi合金的量具有進一步的優點，因為硫化鐵減少或不導致離心鑄模的堵塞。根據本發明，模粉末可包含1至30重量%的CaSi合金。CaSi合金可以是本領域已知的任何包含約30重量%Ca的商業CaSi合金。包括CaSi合金的根據本發明的模粉末例如適用於鑄造不易形成針孔的鑄鐵產品，因為這種鑄造方法在模粉末組合物中需要較少的硫化鐵。當鑄造在硫磺存在下更易於形成薄片石墨的鑄鐵組合物時，也可能需要包含CaSi合金和少量硫化鐵的模粉末。

CaF₂ 也是模粉末中的習知成分。CaF₂ 降低了熔渣的熔點溫度，產生了更多的液態熔渣，從而改善了鑄管的表面。CaF₂ 也具有減少針孔的效果，但是CaF₂ 的減少針孔的效果不足以避免在延展性鑄鐵管上形成針孔。根據本發明，模粉末可包含1至10重量%的CaF₂ 。除了可能包括CaSi合金外還包括CaF₂ 之根據本發明的模粉末，適用於例如鑄造不易形成針孔的鑄鐵產品，因為這種鑄造方法在模粉末組合物中需要較少的硫化鐵。

如上所述，硫化鐵可以完全或部分替代傳統上已被用作模粉末中減少針孔的成分的CaSi合金，從而減少甚至消除了與這種模粉末中存在CaSi有關的任何缺點。大大減少了管表面的針孔缺陷。僅包含FeSi合金和硫化鐵之根據本發明的模粉末合適地具有5至50重量%的硫化鐵和50至95重量%的FeSi合金的組成。合適範圍的例子是例如10-40重量%的硫化鐵和60-90重量%的FeSi合金；10-30重量%的硫化鐵和70-90重量%的FeSi合金；30-50重量%的硫化鐵和50-70重量%的FeSi合金。FeS是硫化鐵的較佳形式，但是，如果硫化鐵是FeS₂ 或兩者的混合物，則模粉末中硫化鐵的相對量應小於硫化鐵的FeS形式。如果硫化鐵僅是FeS₂ ，則合適的量為最高約30重量%。

根據本發明的模粉末可另外包含CaSi合金及/或CaF₂ 。除FeSi合金和硫化鐵之外，包含CaSi合金及/或CaF₂ 的合適的模粉末組合物為： 0.5至30重量%的硫化鐵； 30-90重量%的FeSi合金； 5-30重量%的CaSi合金；及 1-10重量%的CaF₂ 。

模粉末組合物的實例如下，所有比例均以重量%計，但是應注意，由於模粉末組合物可在本案發明內容章節所定義的範圍內變化，因此這些實施例不應視為對本發明的限制： 10%FeS + 90%FeSi75 20%FeS + 10%CaSi + 10%CaF₂ + 60%FeSi75 30%FeS + 10%CaSi + 60%FeSi75 25%FeS + 5%CaF₂ + 70%FeSi65 15%FeS₂ + 10%CaSi + 75%FeSi45

應該注意的是，例示性模粉末組合物中所指出的FeSi75、FeSi65和FeSi45可以被彼此取代，或者可以是FeSi75、FeSi65和FeSi45合金的混合物。

根據本發明的模粉末中包括的硫化鐵的量，及/或矽鐵合金(例如，延展性鐵管中使用的FeSi45、FeSi65或FeSi75)的量可能會因不同因素而異。影響針孔形成的因素例如：

生產方法：目前，通常僅在濕噴塗方法中使用純CaSi合金。在濕噴塗方法中，將「水+膨潤土+SiO₂ 」混合物(稱為濕噴塗)施加到模具鋼表面上，並將CaSi合金粉末用於濕噴塗層的頂部。可以將本發明的模粉末添加到濕塗層中，或者將粉末引入到這種濕塗層的頂部。對於DeLavaud方法，即在離心金屬模具被水套包圍的鑄造方法中，通常使用包含接種劑、CaF₂ 、MgF₂ 和CaSi合金的產品作為模塗層。本發明之包含硫化鐵的模粉末可用於DeLavaud(乾噴塗)和濕噴塗方法中，這些方法可能需要不同含量的硫化鐵，此由以下因素所影響：

管厚度：管壁厚度較小(例如3-4毫米)時，存在針孔的風險高。在4-20毫米時，有中等風險，而在20毫米以上時，通常存在針孔的風險低。

鑄鐵熔體中殘留的Mg量：在鎂(球化(nodularization))處理後，鐵中殘留鎂。鑄鐵熔體中的鎂含量高，這在延展性鑄鐵的生產中是正常現象，針孔缺陷形成的風險更高。

覆蓋離心鑄模的模粉末的量，取決於引入模具中的液態鑄鐵的量。

離心鑄模的清潔度(離心鑄模內的水垢沉積量)狀況。有水垢沉積物，則有與固定在表面上的元素發生反應的風險，在這種情況下，可能需要更多的模粉末及/或更高含量的硫化鐵。

根據本發明的模粉末的所有組分均為微米範圍內的顆粒形式。矽鐵合金顆粒的粒徑通常在60μm至0.5mm之間。FeS和FeS₂ 的硫化鐵的典型粒徑在20µm至0.5mm之間。CaSi合金和CaF₂ 的粒徑應在習知尺寸範圍內，該尺寸在上述20µm至0.5mm的範圍內。模粉末的尺寸分佈為0.063-0.5mm，其中小於0.063mm的顆粒=0-50%，大於0.5mm的顆粒=0-20%。

根據本發明的模粉末用作鑄模(如永久模具)上的模塗層，以及用於鑄造延展性鑄鐵的模嵌入物及/或核心元件上的模塗層，以防止形成針孔和其他缺陷。表面缺陷。本發明的模粉末特別適用於以離心鑄造方法在延展性鑄鐵管的鑄造中使用來對模具及模具嵌入物進行塗覆。模粉末應為矽鐵合金和硫化鐵以及CaSi及/或CaF₂ (如果存在)的機械混合物或摻合物。可以將模粉末以乾形式或濕形式以濕漿料的形式施加到內部模具表面和任何模具嵌入物的表面上。可以根據已知的方法(如習知的方法―噴塗)將模粉末施加到模具表面以及任何模具嵌入物的表面上。本發明模粉末的添加速率對應於正常的添加速率，通常為約0.1至0.5重量%。例如0.2至0.4重量%或0.25至0.35重量%，以基於引入模具的鑄鐵的重量計。

本發明亦關於在鑄模的內表面和任何模具嵌入物上的模塗層，其包含10-99.5重量%的矽鐵合金，0.5-50重量%的硫化鐵，以及可選擇包含1-30重量%的CaSi合金及/或1-10重量%的CaF₂ 。根據本發明，模塗層中的成分和成分的量與以上關於模粉末所述的那些相同。鑄鐵鑄模的內表面上的模塗層的塗覆量可以為約0.1-0.5重量%，例如0.2至0.4重量%或0.25至0.35重量%，以基於引入模具的鑄鐵的重量計。

生產本發明模粉末的方法包括提供呈顆粒形式的矽鐵合金和硫化鐵，以及如果存在的話，以上述所欲的比例提供顆粒狀的CaSi合金及/或CaF₂ 。可以使用用於機械混合/摻合顆粒及/或粉末材料的任何合適的混合器。如果需要，可以根據已知方法將材料研磨或研磨至合適的粒徑。

根據本發明的模粉末用作鑄模的內表面上的塗層，以在鑄造延展性鑄鐵時減少表面缺陷，尤其是針孔。模粉末特別適用於離心鑄型的內模表面，用於生產延展性鑄鐵管。根據本發明的模粉末可以以乾噴塗或濕噴塗的形式被施加到內部模具表面上，然而，可以使用本領域中通常已知的其他施加方法來塗覆模具表面。

藉由以下實施例說明本發明。實施例不應被認為是對本發明的限制，因為這些實施例意在說明本發明的不同具體實施例和本發明的效果。 [實施例1]

在此實施例中，將習知的模粉末與根據本發明的模粉末進行比較。在試驗中，使用了相同的鑄造機，在相同等級的延展性鐵管中，以相同的方式及相同的添加率引入了模粉末。延展性鐵具有相同的化學組成和澆鑄溫度。

對照：習知的模粉末具有以下組成，以重量%計： 25%的CaSi； 10%CaF₂ ； 65%FeSi。 FeSi的組成為Si：62.6-67.2重量%；Sr：0.6-1重量%；Al：最大0.5重量%；Ca：最多0.1重量%；其餘為鐵和附帶的雜質。

本發明：根據本發明的模粉末具有以下組成，以重量%計： 20%FeS； 80%FeSi。 FeSi的組成為Si：65-71重量%；Sr：0.3-0.5重量%；Al：最多1重量%；Ca：最多1重量%；Ba：0.1-0.4重量%；Zr：1.5-2.5重量%；Mn：1.4-2.3重量%；其餘為鐵和附帶的雜質。

根據本發明的模粉末的粒徑為範圍0.063毫米-0.3毫米。模粉末是FeSi合金和硫化鐵粉末的機械混合物，並藉由乾噴塗，施加模粉末在模具內部表面上。

測試是在離心鑄造機的工業條件下進行，為了比較兩種模粉末；標記為對照和本發明。對每種模具粉末，製造了540個管子。與對照相比，用本發明的模粉末生產的管子外表面上的針孔數量是對照的一半。藉由目視檢查計數在測試中產生的管子的外表面上的針孔的數量。 [實施例2]

在此實施例中，將習知的模粉末(對照)與根據本發明的模粉末(本發明)進行比較。在試驗中，使用相同的鑄造機，在相同等級的延展性鐵管中，以相同的方式及相同的0.25%的添加率引入模粉末。延展性鐵具有相同的化學組成和澆鑄溫度。

對照：習知的模粉末具有以下組成，以重量%計： 12%CaF₂ ； 88%FeSi。 FeSi的組成為Si：62-69重量%；Al：0.55-1.3重量%；Ca：0.6-1.9重量%；Ba：0.3-0.7重量%；Zr：3-5重量%；Mn：2.8-4.5重量%；其餘為鐵和附帶的雜質。

本發明：根據本發明的模粉末具有以下組成，以重量%計： 20%FeS； 80%FeSi。 FeSi的組成為Si：62-69重量%；Al：0.55-1.3重量%；Ca：0.6-1.9重量%；Ba：0.3-0.7重量%；Zr：3-5重量%；Mn：2.8-4.5重量%；其餘為鐵和附帶的雜質。

根據本發明的模粉末的粒徑為範圍0.063毫米-0.3毫米。模粉末為FeSi合金和硫化鐵粉末的機械混合物，並藉由乾噴塗，施加模粉末在模具內部表面上。

測試是在離心鑄造機的工業條件下進行，為了比較兩種模粉末；標記為對照和發明。表1顯示了使用上述確定的管道鑄件的測試結果習知的模粉末和使用具有上述成分的本發明的模粉末從管鑄件得到的測試結果。

表1.模粉末的組成

模粉末	管子數量	拒絕/針孔	拒絕%
對照	241	41	17
本發明	314	14	4.4

藉由目視檢查，計數在測試中所生產的管子的外表面上的針孔的數量。在使用根據本發明的模粉末的測試所生產的管子中，在檢查的管表面上觀察到明顯更少的針孔。

因此，已經清楚地證明，根據本發明之含有硫化鐵的模粉末，針孔缺陷已得到顯著降低。

已經描述了本發明的較佳實施例，對於本領域技術人員而言明白的是，可以使用結合了該概念的其他具體實施例。上面和附圖中所示的本發明的這些和其他實施例僅旨在作為例示，而本發明的實際範圍係由所請求項決定。

1:模具

2:模粉末

3:延展性鐵管

圖1繪示出鋼模一部分的橫切面，該鋼模具有模塗層以及延展性鐵管的一部分。

1:模具

2:模粉末

3:延展性鐵管

Claims

一種用於塗覆在鑄模的內表面上的模粉末，其包含：10-99.5重量%的矽鐵合金，3-50重量%的硫化鐵，以及可選擇包含：1-30重量%的CaSi合金，及/或1-10重量%的CaF₂。
如請求項1之模粉末，其中該模粉末包含50至95重量%的矽鐵合金和5至50重量%的硫化鐵。
如請求項2之模粉末，其中該模粉末包含70-90重量%的矽鐵合金和10-30重量%的硫化鐵。
如請求項2之模粉末，其中該模粉末包含50-70重量%的矽鐵合金和30-50重量%的硫化鐵。
如請求項1之模粉末，其中該模粉末包含：30-90重量%的矽鐵合金；3-30重量%的硫化鐵；5-30重量%的CaSi合金；及1-10重量%的CaF₂。
如請求項1至5中任一項之模粉末，其中該硫化鐵為FeS、FeS₂或其混合物。
如請求項1至5中任一項之模粉末，其中該矽鐵合金包含40重量%至80重量%的矽；最高6重量%的鈣；最高11重量%的鋇；最高5重量%的一種以上之下列元素：鋁、鍶、錳、鋯、稀土元素、鉍和銻；可選擇包含最高3重量%的鎂；可選擇包含最高為1重量%的鈦；可選擇包含最高1重量%的鉛；其餘為鐵及附帶的雜質。
如請求項1至5中任一項之模粉末，其中該CaSi合金包含28-32重量%的鈣，其餘為矽及附帶的雜質。
如請求項1至5中任一項之模粉末，其中該矽鐵合金的粒徑在60μm至0.5mm之間。
如請求項1至5中任一項之模粉末，其中該硫化鐵的粒徑在20μm至0.5mm之間。
如請求項1至5中任一項之模粉末，其中該模粉末為呈顆粒形式的下列之機械混合物或摻合物形式：矽鐵合金顆粒和硫化鐵顆粒以及可選擇含有的CaSi合金和CaF₂。
如請求項1至5中任一項之模粉末，其中該模粉末呈乾燥形式、濕漿料形式、或乾或濕噴塗形式。
一種在鑄模的內表面上的模塗層，其包含：10-99.5重量%的矽鐵合金，0.5-50重量%的硫化鐵，以及可選擇包含：1-30重量%的CaSi合金，及/或1-10重量%的CaF₂。
如請求項13之模塗層，其中該模塗層包含50至95重量%的矽鐵合金和5至50重量%的硫化鐵。
如請求項14之模塗層，其中該模塗層包含70至90重量%的矽鐵合金和10至30重量%的硫化鐵。
如請求項14之模塗層，其中該模塗層包含50至70重量%的矽鐵合金和30至50重量%的硫化鐵。
如請求項13之模塗層，其中該模塗層包含：30-90重量%的矽鐵合金；0.5-30重量%的硫化鐵； 5-30重量%的CaSi合金；及1-10重量%的CaF₂。
如請求項13至17中任一項之模塗層，其中該硫化鐵為FeS、FeS₂或其混合物。
如請求項13至17中任一項之模塗層，其中該矽鐵合金包括在40重量%至80重量%之間的矽；最高6重量%的鈣；最高11重量%的鋇；最高5重量%的一種以上之下列元素：鋁、鍶、錳、鋯、稀土元素、鉍和銻；可選擇包含最高3重量%的鎂；可選擇包含最高1重量%的鈦；可選擇包含最高1重量%的鉛；其餘為鐵及附帶的雜質。
如請求項13至17中任一項之模塗層，其中該CaSi合金包含28-32重量%的鈣，其餘為矽及附帶的雜質。
如請求項13至17中任一項之模塗層，其中該矽鐵合金的粒徑在60μm至0.5mm之間。
如請求項13至17中任一項之模塗層，其中該硫化鐵的粒徑在20μm至0.5mm之間。
如請求項13至17中任一項之模塗層，其中該模塗層以約0.1至約0.5重量%的量被施加，以基於引入模具中的鑄鐵的重量計。