Kuo naudingas ferosilicio magnio lydinys metalurgijoje?

Ferrosilicio magnio lydiniaiyra sudėtiniai lydiniai, kurių pagrindiniai komponentai yra geležis (Fe), silicis (Si) ir magnis (Mg). Kai kuriose rūšyse yra retųjų žemių elementų (tokių kaip Ce ir La). Pagrindinės jų savybės patvirtina jų daugiafunkciškumą:

 Sudėties diapazonas:Si 40% -50%, Mg 5% -10%, Fe likutis, retųjų žemių kiekis 0,1% -1,0% (nebūtina), priemaišos S Mažiau arba lygios 0,05%, P Mažiau arba lygus 0,04%;

 Fizinės savybės:Lydymosi temperatūra 1100-1200 laipsnių, tankis 6,8-7,0 g/cm³, blokų arba granulių pavidalo (dydis 5-30 mm), lengvai skylantis ir labai chemiškai aktyvus aukštoje temperatūroje;

 Pagrindiniai privalumai:Sinergetinis silicio ir magnio poveikis suteikia daugybę funkcijų, įskaitant deoksidaciją, desulfuravimą ir grūdų rafinavimą, todėl jis yra efektyvesnis ir pigesnis nei pavieniai priedai.

(1) Didelis-deoksidacijos efektyvumas: pagerina metalo grynumą ir sumažina defektus

Veikimo mechanizmas:

Tiek silicis, tiek magnis pasižymi stipriu deoksidaciniu aktyvumu. Jie reaguoja su FeO išlydytame pliene (Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe; Mg + FeO → MgO + Fe). Susidariusio SiO₂ ir MgO tankis yra daug mažesnis nei išlydyto plieno, todėl juos lengva plūduriuoti ir pašalinti su šlaku. Be to, MgO gali sudaryti žemos -lydymosi- temperatūros sudėtinį šlaką (lydymosi temperatūra apie 1300 laipsnių) su SiO₂, padidindamas inkliuzų adsorbcijos gebą.

Kiekybinis poveikis:

Kai pridedamas kiekis yra 0,2–0,5% išlydyto plieno masės, išlydyto plieno deguonies kiekis gali būti sumažintas nuo 80–100 ppm iki 30–40 ppm, o deoksidacijos efektyvumas yra 25–30% didesnis nei vien ferosilicio.

Tinkamos programos:

Išankstinė-deoksidacija arba galutinė deoksidacija plieno gamyboje keitikliuose ir elektros lankinėse krosnyse, ypač tinka aukštos-kokybės konstrukcinio plieno ir legiruotojo plieno gamybai.

(2) Gilus desulfuravimas: sumažina metalo įkaitimo trapumą

Veikimo mechanizmas:

Magnis turi stiprų afinitetą sierai, reaguodamas į stabilų MgS, kuris netirpus išlydytame pliene ir lengvai pašalinamas nusėdus šlakui; retųjų žemių elementai (pvz., Ce) gali padėti desulfuruoti, generuoti Ce2S3 ir toliau pagerinti desulfuravimo efektyvumą.

Kiekybinis poveikis:

Kai pridedamas kiekis yra 0,3–0,6 %, sieros kiekis išlydytame pliene gali būti sumažintas nuo 0,05 % iki mažesnio nei 0,01 %, o sieros pašalinimo greitis didesnis nei 80 %; kaliojo ketaus gamyboje sieros kiekis po desulfuracijos yra mažesnis arba lygus 0,02%, todėl galima išvengti slopinančio sieros poveikio grafito sferoidizacijai.

Pagrindinė vertė:

Sumažina plieno trapumą karštu būdu, pagerina suvirinimo efektyvumą ir apdorojimo plastiškumą bei prailgina metalinių komponentų tarnavimo laiką.

(3) Tikslus legiravimas: metalo mechaninių savybių optimizavimas

Sinerginis stiprinimo mechanizmas:

Silicis ištirpsta į geležies gardelę, sukeldamas gardelės iškraipymą ir pagerindamas stiprumą bei kietumą; magnis rafinuoja grūdelius (grūdelių dydis sumažėja nuo 60μm iki 30-40μm), pagerina tvirtumą ir plastiškumą; retųjų žemių elementai išvalo grūdelių ribas, dar labiau padidindami atsparumą korozijai ir atsparumą nuovargiui.

Įvairių metalų taikymo poveikis:

 Mažai{0}}legiruotas didelio-stiprumo plienas:Pridėjus 0,4%-0,8% silicio ir magnio lydinio, tempiamasis stipris padidėja 15% -20%, takumo riba 10% -15%, o pailgėjimas išlieka didesnis arba lygus 20%;
 Karščiui-atsparus plienas:Silicis ir magnis sinergiškai pagerina stabilumą aukštoje{0}}temperatūroje; esant 600 laipsnių, stiprumo išlaikymas padidėja nuo 70% iki daugiau nei 85%, tinka katilo ir krosnies komponentams;
 Dėvėjimui{0}}atsparus plienas:Silicio fero magnio lydinys sudaro kietas taškines fazes (pvz., Mg₂Si) metalo konstrukcijoje, padidindamas atsparumą dilimui 30 %-40 %, tinka dilimui atsparioms mechaninėms dalims.

(4) Didelio{1}}efektyvumo inokuliacija: gerinama liejinių mikrostruktūra ir savybės

Veikimo mechanizmas:

Liejant iš ketaus, silicio magnio geležies lydinys, kaip inokuliantas, skatina grafitizacijos nusodinimą, išgrynina grafito grūdelius (grafito sferoido skersmuo sumažėja nuo 50 μm iki 20{2}}30 μm), optimizuoja grafito morfologiją (nuo dribsnių iki smulkių liejinių sferų struktūros ir sumažina raukšlių struktūrą), formavimas.

Kiekybinis poveikis:

Kaliojo ketaus gamyboje pridedama 0,8 % -1,2 % išlydytos geležies masės, grafito sferoidizacijos greitis gali siekti daugiau kaip 90 %, tempiamasis stipris padidėja nuo 300 MPa iki daugiau nei 450 MPa, o atsparumas smūgiams padidėja 50 % -70 %; kompleksinės formos liejinių (pavyzdžiui, variklio blokų) laužo norma sumažėja nuo 10 % iki mažiau nei 3 %.

Tinkami taikymo scenarijai:

Pilko ketaus ir kaliojo ketaus liejimas, ypač tinkamas tiksliųjų liejinių ir sudėtingų konstrukcinių dalių gamybai.

(5) Išlydyto skysčio takumo optimizavimas: išlydyto tirpalo formavimo kokybės gerinimas

Veikimo mechanizmas:

Magnio ferosilicio lydiniai gali sumažinti išlydyto plieno/geležies paviršiaus įtempimą, sumažinant lydalo klampumą 15–20% ir pagerinant užpildymo pajėgumą.

Pagrindinė vertė:

Išlydytu metalu lengviau užpildyti formos ertmę, sumažinant liejimo defektus, tokius kaip „nepakankamas užpildymas“ ir „šaltas uždarymas“, pagerinant liejinių matmenų tikslumą ir paviršiaus apdailą; kartu skatina inkliuzų plūduriavimą, dar labiau padidindamas metalo grynumą.

(1) Pasirinkimo logika: suderinkite pažymį pagal scenarijų

(2) Naudojimo atsargumo priemonės

 Dozavimo kontrolė:Per didelis priedas gali lengvai sukelti metalo trapumą (pvz., per didelis magnio kiekis sumažina plieno atsparumą smūgiams daugiau nei 20%). Būtinas tikslus skaičiavimas, pagrįstas tiksliniais rezultatais.
 Papildymo laikas:Pridėti sriegimo proceso metu plieno gamyboje; Pridėkite 1-3 minutes prieš pilant liejinį, kad išvengtumėte priešlaikinio pridėjimo, dėl kurio magnis nenudegtų.
 Laikymo sąlygos:Laikyti sausoje, sandarioje aplinkoje, kad būtų išvengta drėgmės oksidacijos (oksidacijos metu susidaro MgO plėvelė, mažinanti reaktyvumą). Laikymo laikas neturi viršyti 6 mėnesių.