Klasifikacijakalcio silicio lydiniaiyra pagrįstas kalcio (Ca) ir silicio (Si) kiekiu kaip pagrindiniais rodikliais. Įprastos pramoninės klasės ir jų sudėties diapazonai yra tokie (atitinka GB/T 4701-2021 „Silicio kalcio lydinių“ standartą):
| Bendrieji pažymiai | Kalcio (Ca) kiekio diapazonas | Silicio (Si) turinio diapazonas | Didžiausias priemaišų (Al+Fe) kiekis | Pagrindinės taikymo sritys |
|---|---|---|---|---|
| Ca31Si55 | 30%-35% | 50%-58% | Mažiau arba lygus 8 % | Plieno deoksidacija ir desulfuravimas |
| Ca28Si60 | 25%-30% | 58%-65% | Mažiau arba lygus 7 % | Ketaus skiepijimas, plieno gamybos silicio papildymas |
| Ca20Si65 | 18%-22% | 63%-68% | Mažiau arba lygus 6 % | Aliuminio lydinio liejimas, įprasta plieno deoksidacija |
| Elektroninės klasės CaSi | Didesnis arba lygus 30 % (Ca) | Didesnis arba lygus 60 % (Si) | Bendras priemaišų kiekis Mažiau arba lygus 0,1 % | Puslaidininkinės medžiagos, elektroniniai komponentai |
Pastaba: kai kurių specialių rūšių priemaišų kiekis gali būti pakoreguotas pagal naudotojo reikalavimus (pvz., mažai -aliuminio Ca31Si55, Al Mažiau nei 1 %).
Įvairių klasių kalcio silicio lydinių taikymo plieno gamyboje skirtumai
CaSi lydiniai plieno gamyboje daugiausia atlieka deoksidacijos, sieros šalinimo ir grūdų rafinavimo funkcijas. Skirtingos klasės rodo reikšmingus tinkamus pritaikymo ir poveikio skirtumus:
Deoksidacijos efektas: aukštos{0}}kalcio klasės yra pranašesnės.
Didelis{0}}kalcio kiekis (pvz., Ca31Si55):Ca turi stiprų giminingumą O. Pridėjus 0,3–0,5 % (pagal išlydyto plieno masę), deguonies kiekis išlydytame pliene gali sumažėti nuo 80–100 ppm iki 30–40 ppm. Deoksidacijos efektyvumas yra 40-50% didesnis nei įprastųferosilicis. Jis tinka aukštos-kokybės plienui (pvz., guolių plienui, spyruokliniam plienui) ir gali sumažinti oksidų intarpus (pvz., Al₂O₃), taip pagerindamas plieno nuovargio tarnavimo laiką.
Vidutinės{0}}kalcio klasės (pvz., Ca28Si60):Deoksidacijos efektyvumas yra šiek tiek mažesnis nei Ca31Si55, tačiau silicio galima dėti vienu metu (padidinant Si kiekį išlydytame pliene). Kalcio kiekis: 0,1 %-0,2 %, tinka plienui, kuriam reikia reguliuoti silicio kiekį (pvz., mažo -legiruoto didelio stiprumo plienas ir sudėties balansavimas).
Sieros pašalinimo efektas: kalcio kiekis lemia desulfuravimo pajėgumą.
Ca31Si55 desulfuravimo greitis gali siekti 60%-70% (sieros kiekis išlydytame pliene sumažinamas nuo 0,03% iki 0,009%-0,012%). Sukurti CaS intarpai turi aukštą lydymosi temperatūrą (2450 laipsnių) ir mažą tankį (2,58 g/cm³), todėl juos lengva plūduriuoti ir išimti. Jis tinka plienui, kuriam taikomi griežti sieros kiekio reikalavimai (pvz., branduolinės energijos plienui ir žemos temperatūros konteinerių plienui).
Ca20Si65 desulfuravimo greitis yra tik 40–50%, tinka tik įprastam angliniam plienui (sieros kiekis leidžiamas Mažiau arba lygus 0,05%).
Grūdelių rafinavimas: aukštos{0}}kalcio klasės pagerina mechanines plieno savybes.
Ca31Si55 esantis Ca skatina karbonitridų (tokių kaip Nb(C,N)) susidarymą iš pliene esančių elementų, tokių kaip Nb ir Ti, veikdamas kaip grūdų rafinavimo branduolys. Tai patobulina grūdelių dydį nuo 50 μm iki 20-30 μm, padidina tempimo stiprumą 15 %-20 %, o atsparumą smūgiams 25 % - 30 %, todėl jis tinka didelio kietumo plienui (pvz., nusidėvėjimui atspariam plienui inžinerinėms mašinoms).
Skirtingų SiCa lydinių panaudojimo liejimo lauke skirtumai
Liejimo srityje silicio{0}}kalcio lydiniai dažniausiai naudojami kaip inokuliantai ir sudėties reguliatoriai. Klasių pasirinkimas turi atitikti liejimo tipą ir veikimo reikalavimus:
Ketaus skiepijimas: aukštos{0}}silicio klasės, prisitaikančios prie tvirtumo reikalavimų
Aukštos-silicio klasės (pvz., Ca28Si60, Ca20Si65):Si yra pagrindinis ketaus grafitinimo elementas. Pridėjus 0,2–0,4 % (pagal išlydytos geležies masę), pilkojo ketaus grafito sferoidizacijos greitis gali padidėti nuo 70 % iki daugiau nei 90 %, o atsparumas smūgiams padidės nuo 12 J/cm² iki 18–22 J/cm². Jis tinka ketaus dalims, kurioms reikalingas didelis tvirtumas (pvz., staklių lovoms, automobilių stabdžių diskams);
Didelis-kalcio kiekis (pvz., Ca31Si55):Sėjimo efektas yra silpnesnis, tačiau jis gali pagerinti išlydytos geležies sklandumą (klampumas sumažintas 15 %-20 %), sumažinant plonasienių ketaus dalių (sienelės storis 3–5 mm) „nepilną išpylimą“. Defektai, tinka sudėtingiems konstrukciniams liejiniams (pvz., tiksliesiems vožtuvams).
Ne{0}}spalvotųjų metalų lydinių liejimas: jei reikia, atitinkantys sudėties reikalavimus
Aliuminio lydinio liejimas:Ca20Si65 gali papildyti Si į aliuminio lydinius (padidina lydinio stiprumą), o Ca gali neutralizuoti kenksmingus elementus, tokius kaip Na ir Li aliuminio lydiniuose (sukuria CaNa₂ ir CaLi₂), pagerindamas „polinkį į karštą įtrūkimą“, tinka automobilių aliuminio lydinio ratlankiams gaminti;
Magnio lydinio liejimas:Ca31Si55 esantis Ca gali išgryninti magnio lydinio grūdelius (nuo 100 μm iki 40 -50 μm), pagerindamas atsparumą aukštai temperatūrai (tempiamasis stipris 200 laipsnių kampu padidėja 30%), tinka aviacijos ir kosmoso magnio lydinio komponentams.
Skirtingų silicio kalcio lydinių taikymo specialiuose laukuose skirtumai
Elektroninių medžiagų sritis: Svarbiausia yra aukšto grynumo laipsniai
Elektroniniams -klasio silicio-kalcio lydiniams (pvz., Ca30Si60, kurių bendras priemaišų kiekis yra mažesnis arba lygus 0,1 %), reikia griežtai kontroliuoti B ir P kiekį (Mažiau nei 0,0001 %), kad nebūtų paveiktos puslaidininkinių silicio plokštelių elektrinės savybės. Jie gali būti naudojami ruošiantpolikristalinis silicis(redukuojant SiO₂ silicio-kalciu), todėl jie tinkami lustų gamybai. Įprastos pramoninės klasės (pvz., Ca31Si55) negali atitikti elektronikos pramonės reikalavimų dėl pernelyg didelio priemaišų kiekio.
Specialūs lydiniai: tikslios sudėties dizainas
Nerūdijančio plieno gamyba:Pridėjus Ca28Si60, pagerėja nerūdijančio plieno atsparumas korozijai (vienodesnis Cr kiekis, išvengiama Cr-trūkumo vietų), pailgėja nerūdijančio plieno atsparumo druskos purškimui korozijai laikas nuo 200h iki daugiau nei 350h;
Karščiui{0}}atsparių lydinių gamyba:Ca31Si55 esantis Ca padidina lydinio atsparumą oksidacijai aukštoje -temperatūroje (sukuria tankią CaO-Al₂O3 apsauginę plėvelę), 50 % sumažina karščiui -atsparaus lydinio oksidacijos greitį 1000 laipsnių temperatūroje, todėl jis tinkamas dujų turbinos menčių gamybai.
Pagrindiniai kalcio silicio lydinio klasių pasirinkimo principai
Pirmenybė teikiama pagrindinėms funkcijoms:
Rinkitės aukštos -kalcio klasės (Ca31Si55), kai reikalingas stiprus deoksidavimas / desulfuravimas, ir aukštos -silicio klasės (Ca28Si60, Ca20Si65), kai reikia skiepyti / papildyti silicio kiekiu;
Rungtynės pagal „Medžiagos grynumo reikalavimus“:
Pasirinkite aukšto{0}}grynumo laipsnius, skirtus elektronikai ir branduolinei energijai, ir įprastines klases, skirtas bendrai pramonei;
Likutis pagal „Proceso sąnaudas“:
Aukštos-kalcio klasės yra 20 %-30 % brangesnės nei aukštos-silicio klasės. Ne-kritinėms reikmėms, siekiant sumažinti išlaidas, galima naudoti vidutinio kalcio laipsnius (pvz., Ca28Si60).
