SiMo & Ni-Resist

Naast alle veelvoorkomende staallegeringen giet CIREX ook onderdelen in SiMo (‘Silicium Molybdeen’). Deze ijzersamenstelling wordt gekozen als onderdelen gebruikt gaan worden in een hete omgeving zoals bijvoorbeeld uitlaatspruitstukken. De SiMo legering kenmerkt zich door een goede hittebestendigheid; het onderdeel blijft functioneren bij blootstelling aan hoge temperaturen.

Silicium Molybdeen (SiMo)

Is een speciale hittebestendige legering die wordt toegepast bij hoge temperaturen. Bij deze zogeheten SiMo-legeringen verhoogt een toevoeging van silicium de hittebestendigheid door vorming van een beschermende laag aan het oppervlak. Deze beschermende laag is als volgt opgebouwd (gezien van buiten naar binnen)

  • IJzeroxides (Fe3O4 en Fe2O3)
  • IJzer- en ijzersiliciumoxides (FeO en Fe2SiO4)
  • Siliciumoxide (SiO2)

SiMo heeft een ferritische materiaalstructuur omdat het voor 90% uit zuiver ijzer bestaat. Zuiver ijzer = ferriet. De overige elementen zijn neutraal zoals grafiet of ferritiserend zoals Silicium en Molybdeen. Het legeringselement Molybdeen (Mo) is toegevoegd om de mechanische eigenschappen (treksterkte) te verbeteren. Dit vormt met Silicium carbides. Hierdoor is SiMo niet alleen hittebestendig maar ook redelijk sterk. Kortom, SiMo heeft een goede weerstand tegen hoge temperatuuroxidatie vanwege het silicium.

SiMo legeringen worden toegepast bij temperaturen tot 750 / 800°C en gebruikt als legering voor bijvoorbeeld turbo’s, uitlaatspruitstukken of EGR-toepassingen (‘Exhaust Gas Recirculation’). Onderdelen gemaakt in SiMo gaan pas vervormen als ze extreem lang aan een temperatuur boven de austenitische omzettingstemperatuur blootgesteld worden. Boven de 750°C zet het ferriet zich namelijk geleidelijk om in austeniet (hoe hoger de temperatuur, des te meer austeniet), wat lagere mechanische eigenschappen heeft. De vervorming begint als de beschermingslaag bij de austeniet omzetting open scheurt. Daarom wordt SiMo niet toegepast boven de 800°C.

SiMo legeringen beschikken over de volgende kenmerken:

  • IJzerlegering bestand tegen hoge temperaturen
  • Goedkope legering in vergelijking met andere hittebestendige legeringen
  • Geschikt om mechanisch te bewerken
  • Lage uitzettingscoëfficiënt

SiMo legeringen zijn in de norm DIN EN 16124 vastgelegd.

Toepassing

Uitlaatgas recirculatie

Behuizing met klep in de uitlaat die uitlaatgassen recirculeert in het  ‘Exhaust Gas Recirculation’ (EGR) systeem. Deze NOx reductiemethode wordt gebruikt bij verbrandingsmotoren.

lees meer

Austenitisch gietijzer (Ni-Resist)

Karakteristiek voor austenitische gietijzersoorten is de bij kamertemperatuur stabiele austenitische basisstructuur. De meeste soorten worden met de handelsnaam ”Ni-Resist“ aangeduid, omdat de austenitische structuur in de eerste plaats door een nikkelgehalte van meer dan 20% gewaarborgd wordt. Austenitisch gietijzer kenmerkt zich door onderstaande eigenschappen:

  • Hoge hittebestendigheid
  • Hoge rekgrens
  • Lage uitzettingcoëfficiënt
  • Hoge roestbestendigheid
  • Slijtvast materiaal
  • Niet magnetisch materiaal

Door deze typische eigenschappen hebben austenitische gietijzersoorten een goede concurrentiepositie in vergelijking met niet roestende, hittebestendige nikkellegeringen. Met bijna dezelfde mechanische eigenschappen als hoogwaardige nikkellegeringen is Ni-resist veel goedkoper. Hierdoor is het een legering die economisch zeer interessant is voor onderdelen die worden blootgesteld aan hoge temperaturen.

Mechanische eigenschappen

CX nr.Mat. Nr.BenamingVergelijkbaar metWarmtebehandelingRekgrens Rp0,2Treksterkte (N/mm²)Rek (%)HardheidHittebestendig tot*
90-GJS-X SiMo 5-1-Ferritisch gloeien> 550> 650> 3200-270780/820 ℃
91-Ni-Resist D-5S-Stabiliserend gloeien> 250> 450> 10131-193870/950 ℃

*Richtlijn voor maximale gebruikstemperatuur gietstuk

Voordeel ‘verloren wasmodel’-gietproces:

SiMo en Ni-Resist worden hoofdzakelijk met behulp van zandgietwerk gegoten. Onderdelen als uitlaatspruitstukken zijn vaak dikwandig waarbij oppervlaktekwaliteit en maatnauwkeurigheid een minder grote rol spelen.

Als het voor de toepassing noodzakelijk is dat onderdelen maatnauwkeurig, dunwandig en/of een goede oppervlaktekwaliteit moeten hebben, dan loopt men snel tegen de beperkingen van het zandgietwerk aan. CIREX heeft een proces ontwikkeld waarmee deze eigenschappen wel te realiseren zijn. We kunnen met ons geautomatiseerde en bovendien stabiele gietproces middelgrote tot grote series onderdelen in SiMo en Ni-Resist gieten.

Door het produceren volgens de ‘verloren wasmodel’-methode kunnen onderdelen met complexe vorm gegoten worden. CIREX probeert altijd een gietstuk te optimaliseren zodat er geen of minimale nabewerking noodzakelijk is. Dit resulteert in een behoorlijke kostenbesparing op zowel materiaal als op de nabewerking.

Voordelen ‘verloren wasmodel’-gietwerk:

  • Mogelijkheid om dunwandig te construeren
  • Hoge oppervlakte kwaliteit
  • Hoge maatnauwkeurigheid
  • Geen tot minimale nabewerking noodzakelijk
  • Grote kostenbesparing op materiaal