Mnogi ljudi nisu upoznati ssilikonski karbid. Iako dijeli mnoge sličnosti sFerro silicijU njegovim uporabama, obje sadrže silicij, koji, kroz silikonske reakcije, obavlja ključne funkcije poputdeoksidacijai legiranje. Međutim, legura Fesi obično koristi niže koncentracije, poput65%, 72%, i75%, dok silicijski karbid ima širi raspon koncentracija, u rasponu od 60%do 90%, pa čak i do 99%. U našem svakodnevnom radu primamo istrage za karbidni silicij s koncentracijama od 64%,70%, 88%, i90%. Da bih se pozabavio ovom zbrkom, prvo ću objasniti različite koncentracije i veličine silicij -karbida koji se koriste za deoksidaciju ljevaonice.
U ljevaonici, silicijski karbid (sic) široko se koristi kao deoksidizer. Njegova jezgra je reakcija silicija (SI) u leguri silicij -karbida s kisikom (O) u rastopljenom čeliku ili željezu kako bi se stvorio silicij -dioksid (SiO₂), smanjujući na taj način udio kisika u talini i minimizirajući oštećenja poput porozi i naklona. Sadržaj i veličina deoksidizatora silikonskog karbida usko su povezani s materijalom za lijevanje (npr. Lijevanog željeza, lijevanog čelika) i postupkom topljenja.
Uobičajeni raspon sadržaja i kriterija odabira silikonskog karbida deoksidizer
Sadržaj silicij -karbida deoksidizer (koji se odnosi na čistoću SIC) obično je između 60% i 80%. Specifični odabir treba temeljiti na zahtjevima materijala za lijevanje i kontroli troškova:
1. 60%-70% Srednje-niski sadržaj silikonskog karbida
Primjenjive aplikacije:Topiranje i deoksidacija običnog sivog lijevanog željeza i duktilnog željeza.
Karakteristike sastava:Pored SIC -a, sadrži određenu količinu slobodnog silicija (SI), slobodnog ugljika (C) i male količine nečistoća (poput Fe₂o₃ i Al₂o₃). Slobodni silicij izravno sudjeluje u reakciji deoksidacije (Si + O₂ → SiO₂), dok slobodni ugljik nadopunjuje sadržaj ugljika u rastopljenom željezu, smanjujući tendenciju dijelova bijelog lijevanog željeza.
Prednosti:Niska troškova, učinkovitost deoksidacije dovoljna za ispunjavanje zahtjeva uobičajenog lijevanog željeza (lijevano željezo ima veću toleranciju na sadržaj kisika od lijevanog čelika), a željezni oksidi u nečistoćama imaju malo utjecaja na svojstva lijevanog željeza.
2. 70%-80% srednje visoki silicijski karbid
Prijave:Topanje deoksidacije lijevanog željeza visoke čvrstoće (poput vertikularnog grafitnog željeza) i niskog legurnog čelika.
Kompozicijske karakteristike:Sadržaj silicija i nečistoće s niskim besplatnim SIC kristalnim strukturama. Deoksidacija se prvenstveno oslanja na silicij u SIC -u (kada SI u Sic reagira s kisikom, ugljik se oslobađa: sic + 2 o → siO₂ + c). Generirani ugljik usavršava veličinu zrna i poboljšava čvrstoću lijevanja.
Prednosti:Reakcija deoksidacije je stabilnija, što rezultira manjim i ravnomjernijim raspoređenim siO₂ inkluzijama koje se lako plutaju i uklanjaju. To također smanjuje problem smanjene žilavosti od lijevanog željeza uzrokovanu pretjeranim slobodnim silicijumom, što ga čini prikladnim za odljeve s visokim zahtjevima mehaničkih svojstava.
Specifikacije uobičajene veličine i njihov utjecaj na performanse deoksidacije
Veličina deoksidizatora silikonskih karbida izravno utječe na njihovu stopu otapanja u talini i njihovu učinkovitost deoksidacije. Uobičajene veličine čestica kreću se od 0,5 do 5 mm i kategorizirane su u sljedeće vrste:
| Specifikacije veličine | Tipične primjene | Učinak i karakteristike deoksidacije |
| 0,5-1mm (u redu) | Male srednje indukcijske peći, taljenje tankog zida | Velika površina, dovoljan kontakt s talinom, brzinu otapanja i brza reakcija deoksidacije, što je prikladno za primjene koje zahtijevaju brzo podešavanje sadržaja kisika; Međutim, lako se uvlači u talinu, formirajući fine inkluzije (zahtijevajući povećano miješanje za promicanje plutajućeg). |
| 1-3 mm (srednje) | Konvencionalno topljenje od lijevanog željeza u srednje indukcijskim pećima/električnim lučnim pećima | Umjerena brzina otapanja, glatka reakcija, efekt uravnoteženog deoksidacije, niska stvaranje uključivanja i lako plutajući, što ga čini najčešće korištenom veličinom. |
| 3-5 mm (grubo) | Velike električne lučne peći, lijevanje debelog zida | Sporo brzina otapanja, dugo trajanje reakcije, izbjegavanje "ponovne oksidacije" uzrokovano prekomjernom deoksidacijom (pogodno za procese s dugim vremenom taljenja); Međutim, potrebno je dovoljno miješanja kako bi se spriječilo da se čestice slegnu na dnu peći. |
Principi odabira veličine:
Kada su temperature taljenja visoke (npr. Od lijevanog čelika, 1500-1600 stupnjeva), može se koristiti malo grube veličine (za smanjenje brzog izgaranja na visokim temperaturama);
Kada su temperature taljenja niske (npr. Lijevano željezo, 1300-1400 stupnjeva), preferiraju se fine ili srednje čestice (kako bi se osiguralo potpuno otapanje).
Odljevi s tankim zidom osjetljivi su na uključivanja i zahtijevaju fine čestice s snažnim miješanjem; odljevi s debelim zidom mogu tolerirati lagano grube čestice, prioritizirajući kontinuiranu deoksidaciju.
Usporedba efekata deoksidacije pod različitim parametrima
1. Utjecaj sadržaja na deoksidacijsku efekt
Nizak sadržaj (60%-70%):
Deoksidacija je brža (slobodni silicij reagira izravno), ali prekomjerne nečistoće u kasnijim fazama reakcije mogu otežati inkluzije (npr. Silikate) teško ukloniti, a unutar lijevanja mogu se formirati sitne pore. Ovo je pogodno za odljeve sa zahtjevima niske gustoće (npr. Dijelovi poljoprivrednih strojeva i opći slojevi alatnih strojeva).
Visok sadržaj (70%-80%):
Reakcija deoksidacije je temeljita, što rezultira siO₂ inkluzijama visoke čistoće (manje nečistoća), koje imaju tendenciju da se agregiraju i plutaju, što rezultira većom gustoćom lijevanja. Međutim, stopa deoksidacije je nešto sporija (oslanjajući se na raspadanje sic -a), što zahtijeva duže vrijeme reakcije. Zbog toga je pogodan za odljeve visoke čvrstoće kao što su ventili visokog tlaka i blokovi motora.
2. Učinak veličine na učinkovitost deoksidacije
Pretjerano fine čestice (<0.5mm):
Lako ih je uvučen protokom zraka u talinu, formirajući "dim". Neke čestice se protjeraju bez sudjelovanja u reakciji, što rezultira smanjenom učinkovitošću deoksidacije. Preostale ultrafine uključenosti mogu također smanjiti žilavost lijevanja.
Excessively coarse particles (>5 mm):
Oni su nepotpuno otopljeni u talini i skloni su se naseljavati na dnu peći, formirajući "mrtvi materijal", što rezultira otpadom. Nadalje, nedovoljna lokalna deoksidacija može dovesti do lokalizirane poroznosti ili inkluzija šljake u lijevanje.
Temeljni parametri sic legura deoksidatora (60% -80% sadržaja, 0,5-5 mm) određuju se na temelju zahtjeva za izvedbu materijala za lijevanje, karakteristika procesa topiranja i ravnoteže troškova:
Za uobičajeno lijevano željezo, 60% -70% sadržaj i veličine 1-3 mm preferiraju se za niske troškove i brzu deoksidaciju.
Za čelik od lijevanog željeza visoke čvrstoće odabrani su 70% -80% sadržaja i veličine srednjeg obloga kako bi se osigurala temeljita deoksidacija i visoka gustoća lijevanja.
Prikladno podudaranje ovih parametara može učinkovito smanjiti oštećenja lijevanja i poboljšati stabilnost proizvodnje.
