Kalcio silicio lydiniaidaugiausia sudaryti iš kalcio (Ca) ir silicio (Si), su kai kuriais elementais, tokiais kaip baris ir aliuminis, todėl jie gali būti pritaikyti įvairioms reikmėms:
Sudėties diapazonas:Ca 28%-35%, Si 55%-65%, priemaišos Al Mažiau arba lygi 2,0%, S Mažiau arba lygi 0,04%, P Mažiau arba lygi 0,04%
Fizinės savybės:Lydymosi temperatūra 1250-1350 laipsnių, tankis 2,5-2,8 g/cm³, gabalėlių (5-30 mm) arba granulių (1-10 mm) pavidalu, pasižymi dideliu cheminiu aktyvumu aukštoje temperatūroje.
Pagrindinės funkcijos:Integruotas sieros pašalinimas, deoksidavimas, legiravimas ir grūdelių gryninimas, tai yra „daugiafunkcinė sudėtinė medžiaga“ metalurgijos pramonėje.
Pagrindiniai silicio kalcio lydinio taikymo scenarijai
(1) Plieno gamybos pramonė: pagrindinė žaliava desulfuracijai, deoksidacijai ir legiravimui
Silicio kalcio lydinys yra didelio{0}}efektyvumo sudėtinė funkcinė medžiaga plieno gamybos pramonėje, ypač tinkama aukštos-galybės plieno ir itin-mažai sieros turinčiam plienui gaminti. Jo pagrindinės programos yra šios:
Gilus desulfuravimas:
Veikimo mechanizmas:Kalcis reaguoja su siera su itin maža laisvąja energija, spontaniškai generuodamas CaS (lydymosi temperatūra 2450 laipsnių, beveik netirpsta išlydytame pliene) aukštoje temperatūroje. Silicis vienu metu deoksiduoja ir optimizuoja reakcijos aplinką (angliškai: Ca + S → CaS, Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe);
Kiekybinis poveikis:Pridėjus 0,1 %-0,5 %, sieros kiekis išlydytame pliene gali sumažėti nuo 0,05–0,08 % iki mažiau nei 0,01 % (ypač mažai sieros turinčio plieno standartas), todėl sieros pašalinimo laipsnis yra 80–95 %;
Tinkami scenarijai: aukščiausios klasės{0}}plienas, jautrus sieros kiekiui, pvz., guolių plienas, spyruoklinis plienas ir nerūdijantis plienas.
Didelio{0}}efektyvumo deoksidacija:
Veikimo mechanizmas:Kalcis turi stipresnį deoksidacinį gebėjimą nei aliuminis ir silicis. Jis gali reaguoti su išlydytame pliene esančiais deguonimi ir oksidais, sudarydamas CaO, taip pat gali sumažinti Al₂O3 inkliuzus (sudarant žemo -lydymosi- taško CaO・Al₂O₃), kurie lengvai pašalinami flotuojant.
Kiekybinis poveikis:Pridėjus 0,2%-0,3%, deguonies kiekis išlydytame pliene sumažėja nuo 80-100ppm iki 20-30ppm, bendras oksidų intarpų kiekis sumažėja 60%-70%, o plieno ruošinių paviršiaus defektų laipsnis sumažėja nuo 1,2% iki 0,3%.
Tinkami scenarijai:Mažai{0}}legiruoto didelio-stiprumo plieno ir elektrinio silicio plieno gamyba, gerinant plieno apdirbimo našumą ir tarnavimo laiką.
Legiravimas ir našumo gerinimas:
Veikimo mechanizmas: Kalcio ir silicio atomai yra įtraukti į ferito gardelę, todėl gardelės iškraipomos, trukdoma dislokacijos judėjimui ir rafinuojamas grūdelių dydis;
Kiekybinis poveikis:Į mažai legiruotą konstrukcinį plieną pridėjus 0,1 %-0,2 % ferosilicio kalcio lydinio, atsparumas tempimui padidėja 10–15 %, o atsparumas smūgiams (-20 laipsnių) – 20–30 %, todėl jis tinkamas inžinerinėms mašinoms ir tiltų plienui;
(2) Liejyklų pramonė: inokuliantų ir sferoidinių medžiagų pagrindiniai komponentai
SiCa lydinys daugiausia naudojamas pilkojo ketaus ir kaliojo ketaus gamyboje, siekiant pagerinti liejimo struktūros ir mechaninių savybių vienodumą:
Inokulianto naudojimas:
Veikimo mechanizmas:Skatina grafitizacijos nusodinimą, išgrynina grafito grūdelius ir matricos struktūrą bei išvengia baltojo ketaus tendencijos;
Kiekybinis poveikis:Pridėjus 0,1–0,3 % granuliuoto fero kalcio silicio lydinio (1–3 mm) (pilkasis ketus), liejinių atsparumas tempimui padidėja nuo 200 MPa iki 280 MPa ir pagerėja atsparumas smūgiams. 133, laužo kiekis sumažinamas nuo 8 % iki 3 %; Tinka: Tiksliems liejiniams, tokiems kaip variklio blokai ir staklių lovos.
Sferoidizuojančios medžiagos komponentai:
Veikimo mechanizmas:Naudojamas kartu su magnio ir retųjų žemių elementais (pvzsilicio kalcio bario lydiniai) skatinti grafito kristalizaciją į sferines formas, gerinant kaliojo ketaus kietumą ir stiprumą;
Efektas:Sferoidizacijos greitis gali siekti daugiau nei 90 %, kaliojo ketaus tempiamasis stipris didesnis arba lygus 450 MPa, pailgėjimas didesnis arba lygus 10 %, tinka apkrovą{3}}nešančioms dalims, pvz., automobilių alkūniniams velenams ir pavaroms;
Privalumai:Palyginti su atskiromis magnio sferoidinėmis medžiagomis, kalcio silicio lydiniai gali sumažinti magnio degimo{0}}greitį 15–20 %, todėl sumažėja gamybos sąnaudos.
(3) Geležies lydinio gamyba: didelio{1}}efektyvumo mažinimo ir rafinavimo agentas
CaSi lydiniai dėl savo stiprių redukuojančių savybių ir mažo anglies kiekio (mažiau nei 0,1 %) yra idealūs reduktorius gaminant mažai anglies dioksido išskiriančius ferolydinius.
Pagrindinės programos:
Veikimo mechanizmas:Sumažina vanadžio, titano, niobio ir kt. oksidus, kad paruoštų mažai -anglies ferovanadį, ferotitaną, ferroniobį ir kt., išvengiant anglies sodrinimo;
Tinkami scenarijai:Aukštos kokybės{0}}ferolydinių gamyba, naudojama aviacijos ir elektroninių medžiagų srityse.
Rafinavimo funkcija:Pašalina nešvarumus, tokius kaip siera ir fosforas, iš ferolydinių, pagerindamas produkto grynumą. Pavyzdžiui, gaminant didelio-grynumo feromanganą, pridėjus kalcio silicio lydinių, sieros kiekis sumažėja nuo 0,05 % iki mažiau nei 0,01 %, o tai atitinka aukščiausios klasės plieno lydymo reikalavimus.
(4) Kiti taikymo scenarijai
Spalvotųjų metalų lydymas-:Kaip aliuminio ir vario lydinių rafinavimo priemonė, pašalina deguonies ir sieros priemaišas, pagerina metalo grynumą ir sklandumą; pridedant 0,3%-0,5%, aliuminio lydinių deguonies kiekis sumažėja nuo 50-80ppm iki 20-30ppm, todėl liejinių poringumo defektų lygis sumažėja 70%; Tinkami scenarijai: Aviacijos ir kosmoso aliuminio lydinio ir tikslaus vario lydinio gamyba.
Suvirinimo medžiagos:Kaip suvirinimo strypų ir fliuso dangų žaliava, pridėjus 20–30%, suvirinimo metu deoksiduoja ir nusierina, pagerina suvirinimo stiprumą ir atsparumą korozijai; suvirinimo tempiamasis stipris didesnis arba lygus 400 MPa, o atsparumo korozijai druskos purškimo laikas pailgėja 2 kartus; Tinkami scenarijai: Statybinis ir mašininis suvirinimas.
Įvairių rūšių CaSi lydinių pritaikymo ir atrankos logika
(1) Pagrindinės klasės ir pritaikymo pritaikymo lentelė
| Silicio kalcio lydinio klasė | Pagrindiniai komponentai (Ca/Si) | Pagrindiniai taikymo scenarijai | Rekomenduojamas papildymas |
| CaSi3060 | 30%/60% | Deoksidacija tradicinėje plieno gamyboje, mažai-legiruotų liejinių inokuliacija | 0,1–0,2 % (plieno gamyba), 0,1–0,3 % (liejimas) |
| CaSi3262 | 32%/62% | Sieros pašalinimas aukštos klasės{0}}plieno gamyboje, sferoidizavimas tiksliai liejant | 0,2–0,5 % (plieno gamyba), 0,2–0,4 % (liejimas) |
| CaSi3560 | 35%/60% | Itin-mažai sieros turinčio plieno rafinavimas, reduktoriai ferolydinių gamyboje | 0,3–0,5 % (plieno gamyba), 1,2–1,5 tonos / tonos lydinio (geležies lydinio) |
(2) Pagrindiniai atrankos principai
Našumo prioritetas:Aukštos -kokybės plieno ir precizinio liejimo atveju turėtų būti naudojamas aukštos-kalcio klasės (Ca daugiau nei 32 %), kad būtų užtikrintas sieros pašalinimo ir deoksidacijos poveikis;
Išlaidų balansas:Norint subalansuoti našumą ir kainą, įprastam plienui ir įprastiniam liejimui turėtų būti naudojamas vidutinis{0}}kalcis (Ca 30–32 %);
Proceso pritaikymas:Plieno gamyboje turėtų būti naudojamos blokinės (5–30 mm) medžiagos, liejant – granuliuotos (1–3 mm) medžiagos, o geležies lydinių gamybai – blokinės (10–50 mm) medžiagos.
