Daugelis žmonių nėra susipažinęSilicio karbidas. Nors su daugybe panašumų yra suFerro silicisAbiejuose jo naudojimo būduose yra silicio, kuris per silicio reakcijas atlieka pagrindines funkcijas, tokias kaipdeoksidacijair lydimas. Tačiau FESI lydinys paprastai naudoja mažesnes koncentracijas, tokias kaip65%, 72%, ir75%, tuo tarpu silicio karbido koncentracijos diapazonas yra nuo 60%iki 90%ir net iki 99%. Kasdieniniame darbe mes gauname užklausas dėl karbido silicio, kurio koncentracija yra 64%,70%, 88%, ir90%. Norėdami išspręsti šią painiavą, pirmiausia paaiškinsiu įvairias silicio karbido koncentracijas ir dydžius, naudojamus liejyklų deoksidacijai.
Laidos pramonėje silicio karbidas (SIC) plačiai naudojamas kaip deoksidizatorius. Pagrindinė jo funkcija yra reaguoti į silicio (Si) silicio karbido lydinio su deguonimi (O) išlydytu plienu arba geležies, kad sudarytų silicio dioksidą (SiO₂), taip sumažinant deguonies kiekį lydyme ir sumažinant defektus, tokius kaip poringumas ir šlako inkliuzai. Silicio karbido deoksidizatorių kiekis ir dydis yra glaudžiai susiję su liejimo medžiaga (pvz., Ketaus, liejamu plienu) ir lydymosi procesu.
Įprasti silicio karbido deoksidizatorių turinio diapazonas ir atrankos kriterijai
Silicio karbido deoksidizatoriaus kiekis (nurodant SIC grynumą) paprastai yra nuo 60% iki 80%. Konkretus pasirinkimas turėtų būti pagrįstas liejimo medžiagos reikalavimais ir išlaidų kontrole:
1. 60%-70% vidutinio ir žemo silicio karbido kiekis
Taikomos programos:Paprastosios pilkos spalvos ketaus ir kaliojo geležies lydymas ir deoksidacija.
Kompozicijos charakteristikos:Be SIC, jame yra tam tikro kiekio laisvojo silicio (SI), laisvosios anglies (C) ir nedidelio kiekio priemaišų (pvz., Fe₂o₃ ir al₂o₃). Laisvas silicis tiesiogiai dalyvauja deoksidacijos reakcijoje (SI + O₂ → SiO₂), o laisva anglies kiekis papildo anglies kiekį išlydytoje geležies kiekyje, sumažindamas baltojo ketaus dalių tendenciją.
Privalumai:Paprastos kainos, deoksidacijos efektyvumas, pakankamas patenkinti įprasto ketaus reikalavimus (ketaus, yra didesnis tolerancija deguonies kiekiui nei lietinis plienas), o geležies oksidai priemaišų geležies oksidai turi mažai įtakos ketaus savybėms.
2. 70%-80% vidutinio stiprumo silicio karbidas
Programos:Aukšto stiprumo ketaus (pvz., Vermikulinio grafito geležies) ir žemo lydinio plieno tirpinimas.
Kompozicijos charakteristikos:Mažas laisvas silicio ir priemaišų kiekis, turintis išsamesnę SiC kristalų struktūrą. Deoksidacija pirmiausia priklauso nuo silicio SIC (kai Si SiC reaguoja su deguonimi, išsiskiria anglis: SIC + 2 o → SiO₂ + C). Generuota anglis patikslina grūdų dydį ir pagerina liejimo stiprumą.
Privalumai:Deoksidacijos reakcija yra stabilesnė, todėl gaunama mažesni ir tolygiau pasiskirstę SiO₂ intarpai, kurie lengvai plūduriuojami ir pašalinami. Tai taip pat sumažina sumažinto ketaus tvirtumo, kurį sukelia per didelis laisvas silicio, problemą, todėl jis tinka liejimams, kuriems yra dideli mechaninės savybės reikalavimai.
Bendrosios dydžio specifikacijos ir jų poveikis deoksidacijos rezultatams
Silicio karbido deoksidizatorių dydis daro tiesioginį poveikį jų tirpimo greičiui lydyme ir deoksidacijos efektyvumu. Įprasti dalelių dydžiai svyruoja nuo 0,5 iki 5 mm ir yra suskirstyti į šiuos tipus:
| Dydžio specifikacijos | Tipiškos programos | Deoksidacijos poveikis ir charakteristikos |
| 0,5–1 mm (bauda) | Mažos vidutinės indukcijos krosnys, plonos sienos liejimas | Didelis paviršiaus plotas, pakankamas kontaktas su lydymu, greito tirpimo greičiu ir greita deoksidacijos reakcija, todėl jis tinka naudoti pritaikymui, kuriam reikalingas greitas deguonies kiekio koregavimas; Tačiau jis lengvai patenka į lydalą, sudarant smulkius intarpus (reikia padidinti maišymą, kad būtų skatinamas plūduriavimas). |
| 1-3 mm (terpė) | Įprastinis ketaus tirpimas vidutinėse indukcinėse krosnyse/elektrinės lanko krosnys | Vidutinis tirpimo greitis, sklandi reakcija, subalansuotas deoksidacijos efektas, žemas įtraukimo formavimas ir lengvai plūduriuojantis, todėl tai yra plačiausiai naudojamas dydis. |
| 3-5 mm (šiurkštus) | Didelės elektrinės lanko krosnys, tirpsta storosios sienos liejimas | Lėtas tirpimo greitis, ilga reakcijos trukmė, vengdama „pertvarkymo“, kurį sukelia per didelis deoksidacija (tinkama procesams su ilgu lydymosi laiku); Tačiau norint užkirsti kelią dalelėms nusistovėti krosnies dugne, reikia pakankamai maišyti. |
Dydžio pasirinkimo principai:
Kai lydymosi temperatūra yra aukšta (pvz.
Kai lydymosi temperatūra yra žema (pvz., Ketaus, 1300–1400 laipsnių), pirmenybė teikiama smulkiajai ar vidutinėms dalelėms (siekiant užtikrinti visišką tirpimą).
Plonos sienos liejiniai yra jautrūs intarpams ir reikalauja smulkios dalelės, kuriose energingas maišymas; Storų sienelių liejiniai gali toleruoti šiek tiek šiurkštesnes daleles, prioritetą teikiant nuolatiniam deoksidacijai.
Deoksidacijos efektų palyginimas esant skirtingiems parametrams
1. Turinio poveikis deoksidacijos poveikiui
Mažas kiekis (60–70%):
Deoksidacija yra greitesnė (laisvas silicis reaguoja tiesiogiai), tačiau vėlesniuose reakcijos etapuose per daug priemaišų gali būti sunku pašalinti intarpus (pvz., Silikatams), o liejime gali susidaryti mažos poros. Tai tinka liejiniams, kuriems yra mažo tankio reikalavimai (pvz., Žemės ūkio mašinų dalys ir bendrosios staklių lovos).
Didelis kiekis (70%–80%):
Deoksidacijos reakcija yra išsamesnė, todėl didelio grynumo SIO₂ inkliuzai (mažiau priemaišų), kurie linkę kaupti ir plūduriuoti, todėl padidėja liejimo tankis. Tačiau deoksidacijos greitis yra šiek tiek lėtesnis (remiasi SiC skilimu), todėl reikia ilgesnio reakcijos laiko. Dėl to jis tinka didelio stiprumo liejiniams, tokiems kaip aukšto slėgio vožtuvai ir variklio blokai.
2. Dydžio poveikis deoksidacijos efektyvumui
Pernelyg smulkios dalelės (<0.5mm):
Juos lengvai patenka oro srautas lydyme, sudarydami „dūmus“. Kai kurios dalelės ištremtos nedalyvaujant reakcijoje, todėl sumažėja deoksidacijos efektyvumas. Likę ultra intarpai taip pat gali sumažinti liejimo kietumą.
Excessively coarse particles (>5 mm):
Jie yra nevisiškai ištirpinami lydyme ir linkę įsikurti krosnies dugne, sudarydami „negyvą medžiagą“, todėl atliekos. Be to, nepakankamas vietinis deoksidacija gali sukelti lokalizuotą poringumą ar šlako intarpus liejant.
Pagrindiniai SiC lydinio deoksidizatorių parametrai (60–80% kiekis, 0,5–5 mm dydis) nustatomi remiantis liejimo medžiagos veikimo reikalavimais, lydymosi proceso charakteristikas ir išlaidų balansą:
Paprastosios ketaus metu teikiama pirmenybė 60–70% kiekiui ir 1–3 mm dydžiui už mažą kainą ir greitą deoksidaciją.
Didelio stiprumo ketaus ar žemo lydinio plieno, siekiant užtikrinti kruopštų dezoksidaciją ir didelį liejimo tankį, pasirenkamas 70% –80% kiekis ir vidutinio masto dydis.
Tinkamai suderinus šiuos parametrus, galima efektyviai sumažinti liejimo defektus ir pagerinti gamybos stabilumą.
