Pam y gellir defnyddio aloi ferrosilicon fel deoxidizer mewn gwneud dur a brechiad mewn castio

Aloeon Ferrosilicondefnyddio silicon (Si) a haearn (Fe) fel eu cydrannau craidd. Mae graddau cyffredin yn cynnwys 45% -90% silicon, gydag amhureddau (Al, Ca, S, P) wedi'u rheoli'n llym. Mae eu swyddogaethau deuol yn deillio o ddwy nodwedd graidd:

 Gweithgaredd deoxidizing cryf o silicon:Mae gan silicon ynni rhad ac am ddim hynod o isel ar gyfer adweithio ag ocsigen, gan ymateb yn ddigymell ar dymheredd yr ystafell, ac mae'r cynhyrchion yn hawdd eu gwahanu.
 Gallu cnewyllol heterogenaidd silicon:Mae radiws atomig silicon yn agos at radiws atomau haearn, gan ganiatáu iddo wasanaethu fel craidd cnewyllol yn ystod solidiad metel, gan fireinio'r strwythur grawn.

FeSi yw'r deoxidizer cyfansawdd a ddefnyddir amlaf mewn gwneud dur. Ei swyddogaeth graidd yw tynnu ocsigen o ddur tawdd trwy adwaith cemegol, a thrwy hynny wella purdeb y dur tawdd:

(1) Egwyddor Deoxidation a Mecanwaith Adwaith

Ymateb craidd:

Mae silicon yn cael adwaith dadleoli gyda FeO yn y dur tawdd (Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe). Mae gan y SiO₂ a gynhyrchir ddwysedd o 2.65 g / cm³ yn unig, sy'n llawer is na dwysedd y dur tawdd, a bydd yn arnofio'n gyflym i'r slag ac yn cael ei dynnu;

Effaith synergaidd:

Pan gaiff ei ddefnyddio ar y cyd â deocsidyddion ferromanganîs ac alwminiwm, gall gynhyrchu slag cyfansawdd pwynt toddi isel (fel CaO-SiO₂-Al₂O₃, ymdoddbwynt tua 1400 gradd), gan wella ymhellach allu'r slag i arsyllu ac arsugnu effaith puro + dur".

(2) Effeithiau Meintiol a Pharamedrau Cais

Rheoli Swm Ychwanegiad:

Gall ychwanegu 0.3% -0.8% (gradd FeSi75) o'r màs dur tawdd yn ystod gwneud dur trawsnewidydd leihau cynnwys ocsigen y dur tawdd o 80-100ppm i 30-50ppm, gan gynyddu effeithlonrwydd dadocsidiad 40% o'i gymharu â ferromanganîs sengl.

Cydnawsedd Gradd:

Graddau-silicon uchel (FerroSilicon 75, FeSi90) ag effeithlonrwydd dadocsidiad uwch ac yn addas ar gyfer dur o ansawdd uchel; canolig-graddau silicon isel (FeSi65, FeSi45) â chostau is ac maent yn addas ar gyfer dur carbon cyffredin.

Mewn castio haearn bwrw, mae aloi ferrosilicon, fel inocwlant craidd, yn gwella priodweddau mecanyddol castiau trwy reoleiddio'r strwythur solidification:

(1) Egwyddor Brechu a Mecanwaith Mireinio Grawn

Niwclear Heterogenaidd:

Mae atomau silicon a symiau hybrin o alwminiwm, calsiwm, ac ati, mewn silicon ferro yn ffurfio "niwclei cnewyllol" bach (fel gronynnau SiC, Al₂O₃, 0.1-1μm mewn maint) yn ystod solidiad haearn tawdd, gan ddarparu pwyntiau atodi ar gyfer dyddodiad graffit;

Optimeiddio Strwythur:

Yn hyrwyddo trawsnewid graffit o "flaky" i "mân sfferig / mwydod", gan fireinio'r grawn matrics (maint grawn wedi'i leihau o 80μm i 30-40μm), gan osgoi problemau embrittled a achosir gan strwythurau bras;

Addasiad Cyfansoddiad:

Mae ychwanegu elfennau silicon i haearn bwrw (rheoli cynnwys silicon i 2.0% -3.5%) yn lleihau'r duedd i haearn gwyn ffurfio ac yn gwella machinability castings.

(2) Effeithiau Meintiol a Pharamedrau Cais

Rheoli Swm Ychwanegiad:

Mewn castio haearn bwrw llwyd, y swm ychwanegol a argymhellir o FeSi75% yw 0.2% -0.5% o'r màs haearn tawdd, ac mewn haearn hydwyth, mae'n 0.1% -0.3%;

Addasiad Proses:

Mae angen ei ychwanegu 1- 3 munud cyn ei arllwys i sicrhau effaith brechu sefydlog ac osgoi ychwanegu cynamserol gan arwain at losgi silicon.

(1) Rhagofalon ar gyfer Dadocsidiad Gwneud Dur

 Osgoi Ychwanegu Gormodol:Bydd cynnwys silicon sy'n fwy na 1.0% yn arwain at ostyngiad yn weldadwyedd dur a gostyngiad mewn caledwch effaith o fwy nag 20%;

 Amseriad Ychwanegu:Mewn gwneud dur trawsnewidydd, gellir ei ychwanegu "yn-stream" (yn ystod tapio), tra mewn gwneud dur ffwrnais arc trydan, gellir ei ychwanegu mewn sypiau i sicrhau adwaith unffurf;

 Rheoli amhuredd:Defnyddiwch ferrosilicon alwminiwm isel-(Al Llai na neu'n hafal i 0.5%) i osgoi ffurfio cynhwysiant Al₂O₃, sy'n effeithio ar ansawdd wyneb y dur.

(2) Rhagofalon ar gyfer brechu castio

 Dewis maint:Mae angen malu Ferrosilicon a ddefnyddir ar gyfer brechu i 1-3mm i sicrhau diddymiad cyflym ac osgoi gronynnau mawr sy'n achosi cyfansoddiad lleol anwastad;
 Dull brechu:Defnyddiwch y "dull arllwys-i mewn" (ychwanegu aloi ferrosilicon i'r llif haearn tawdd) neu "mewn-brechiad llif" i wella unffurfiaeth;
 Osgoi brechiad eilaidd:Os yw'r haearn tawdd yn aros yn rhy hir (mwy na 10 munud), mae angen ychwanegu aloi FeSi 10% -20% i gynnal yr effaith brechu.