Ferro silicio magnis(dažnai sutrumpintas kaip FeSiMg) yra svarbus funkcinis geležies lydinys gamybos sektoriuje, išsiskiriantis unikaliu silicio redukavimo ir magnio grafitizaciją{0}}skatinančių savybių deriniu. Nors jis turi panašią bazę su standartuferosilicis, pridėjus magnio, jis suteikia specialių galimybių, dėl kurių jis yra nepakeičiamas konkrečiose didelės -vertės programose.
Vienintelis svarbiausias geležies magnio silicio panaudojimo būdas yra gumbelis formuojantis agentas kaliojo ketaus gamyboje,{0}}kuris sudaro daugiau nei 90 % viso pasaulio FeSiMg suvartojimo. Kalusis ketus (taip pat vadinamas mazginiu arba sferoidiniu grafitu) yra didelio našumo medžiaga, kurios pranašesnės savybės tiesiogiai kyla dėl sferinės grafito dalelių formos, kurią įgalina FeSiMg.
Pagrindinis pritaikymas: mazgelis kaliojo ketaus gamyboje
1.1 Techninis mechanizmas: dribsnių grafito pavertimas sferiniu grafitu
Tradiciniame pilkajame ketuje grafitas formuojasi dribsnių pavidalo{0}}struktūromis, kurios veikia kaip vidiniai „įtempių koncentratoriai“, todėl medžiaga tampa trapi ir gali įtrūkti veikiant apkrovai. Kai ferosilicio magnio pridedama į išlydytą ketų (paprastai 1,0–1,5 % išlydyto ketaus svorio), įvyksta dvi pagrindinės reakcijos:
- Grafito mazgeliai:
Magnio atomai FeSiMg kietėjimo metu adsorbuojasi ant besiformuojančių grafito kristalų paviršiaus, slopindami augimą tam tikrose kristalų plokštumose. Tai verčia grafitą tolygiai augti sferine forma, o ne dribsniais.
- Deoksidacijos palaikymas:
FeSiMg sudėtyje esantis silicis pagerina lydinio redukciją, pašalindamas iš išlydytos geležies ištirpusį deguonį, kuris kitu atveju trukdytų grafito sferoidizacijai ir sukeltų liejimo defektus, pvz., poringumą.
Rezultatas yra 3–5 kartus didesnis kietumas ir 2–3 kartus didesnis tempiamasis ketus nei pilkasis ketus, kuris sumažina atotrūkį tarp ketaus ir kaltinio plieno.
1.2 Pagrindiniai kaliojo ketaus pritaikymai, kuriuos įgalina FeSiMg
Dėl ferosilicio magnio gumbelių formavimo efekto kalusis ketus tinka didelio{0}}įtempimo ir didelio-patikimumo komponentams įvairiose pramonės šakose. Žemiau pateikiami ryškiausi naudojimo atvejai:
|
Pramonė |
Tipiniai komponentai |
Kodėl kaliojo ketaus (FeSiMg{0}}įgalinta) pirmenybė teikiama |
|---|---|---|
|
Automobiliai ir transportas |
Alkūniniai velenai, švaistikliai, pavarų dėžės, ašių korpusai, stabdžių diskai |
Didelis atsparumas nuovargiui; 20% -30% lengvesnis nei kaltinis plienas; mažesnės gamybos sąnaudos liejant |
|
Vamzdynas ir santechnika |
Didelio{0}}skersmens vandens / dujų vamzdžiai, vamzdžių jungiamosios detalės, vožtuvai |
Puikus atsparumas korozijai (pranoksta plieną); didelis atsparumas smūgiams požeminiam laidojimui; tarnavimo laikas virš 50 metų |
|
Inžinerinės mašinos |
Ekskavatoriaus kaušo dantys, krautuvo svirtis, buldozerio vikšrai, hidraulinių cilindrų blokai |
Aukščiausias atsparumas dilimui; gebėjimas atlaikyti dideles apkrovas ir smūgius; ekonomiškai{0}}efektyvus dideliems komponentams |
|
Atsinaujinanti energija |
Vėjo turbinų stebulių liejiniai, saulės kolektorių atraminės konstrukcijos |
Didelis stiprumo{0}}ir-svorio santykis; atsparumas atšiaurioms aplinkos sąlygoms (pvz., vėjui, drėgmei) |
|
Žemės ūkio technika |
Traktorių variklių blokai, plūgai, kombainų komponentai |
Atsparumas dirvožemio dilimui; atsparumas korozijai trąšoms/pesticidams; maža priežiūra |
Antrinės programos: specializuoti vaidmenys metalurgijoje
Be kaliojo ketaus gamybos, magnio ferosilicis atlieka nišą, bet lemiamą vaidmenį kituose metalurgijos procesuose, išnaudodamas bendras silicio ir magnio savybes:
2.1 Inokuliantas, skirtas didelio našumo{1}}ketui
Kai kuriuose specializuotuose liejimo scenarijuose (pvz., plonasienių kaliojo ketaus komponentų) FeSiMg naudojamas kaip papildomas inokuliantas kartu su tradiciniu ferosiliciu. Jame esantis magnio kiekis padeda patobulinti grafito mazgelių dydį ir pasiskirstymą, o silicis skatina grūdelių tobulinimą-, sumažindamas liejimo defektus, pvz., susitraukimą, ir pagerindamas matmenų tikslumą.
2.2 Sieros pašalinimo pagalba plieno gamyboje (ribotas naudojimas)
Nors ferosilicio magnis nėra pagrindinis sieros šalinimo agentas (daugiau naudojami kalcio -pagrindiniai lydiniai), jis gali padėti švelniai desulfuruoti maža{1}}anglies plieną. Magnis reaguoja su siera išlydytame pliene ir susidaro magnio sulfidas (MgS), kuris išplaukia į paviršių kaip šlakas. Šis naudojimas yra ribotas dėl didelių magnio sąnaudų ir galimo plieno trapumo, jei naudojamas per daug, tačiau jis yra veiksmingas mažų-partijų, didelio{5}}grynumo plieno gamyboje.
2.3 Specializuotų magnio lydinių legiravimo agentas
Gaminant magnio -lydinius, skirtus kosmoso ir automobilių lengviesiems svoriams, FeSiMg veikia kaip ekonomiška- legiravimo priemonė. Jis įneša į magnį kontroliuojamą silicio ir geležies kiekį, pagerindamas jo stiprumą ir atsparumą karščiui, nepakenkiant mažo-tankio pranašumui. Ši programa yra nišinė, tačiau ji auga, nes pramonė teikia pirmenybę lengvoms medžiagoms.
Pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos FeSiMg taikymo efektyvumui
Siekdami maksimaliai padidinti ferosilicio magnio naudą, pramonės specialistai turi atsižvelgti į tris svarbius veiksnius:
3,1 Mg turinio lygio pasirinkimas
FeSiMg klasifikuojamas pagal magnio kiekį (pvz., FeSiMg8, FeSiMg10, FeSiMg11). Didesnis Mg kiekis (10 %-11 %) idealiai tinka dideliems liejiniams arba daug -sieros išlydytai geležiai, nes užtikrina pakankamą mazgelių susidarymą. Mažesnis Mg kiekis (4%-8%) tinka mažiems komponentams arba mažai sieros geležies, todėl sumažėja sąnaudos ir sumažėja magnio trapumas.
3.2 Papildymo metodas ir temperatūros kontrolė
Žema magnio virimo temperatūra (1090 laipsnių) reiškia, kad jis linkęs garuoti. Įprasti papildymo būdai yra "冲入法" (冲入法, FeSiMg pilimas į išlydytą geležį) ir inokuliacija kaušais, kuriems abiem reikalinga tiksli temperatūros kontrolė (1400–1500 laipsnių), siekiant sumažinti Mg nuostolius ir užtikrinti tolygų pasiskirstymą.
3.3 Laikymo sąlygos
Dėl didelio magnio reaktyvumo FeSiMg yra jautrus drėgmės sugėrimui ir oksidacijai. Jis turi būti laikomas sandarioje, sausoje talpykloje, kad nesusidarytų magnio hidroksidas (Mg(OH)₂), kuris panaikina jo mazgelį. Netinkamas laikymas yra pagrindinė liejimo defektų priežastis kaliojo ketaus gamyboje.
Pagrindinė ferosilicio magnio vertė yra gebėjimas įprastą ketų paversti didelio{0}}našumo kaliuoju ketaus, leidžiančiu gaminti ekonomiškai efektyvius, patvarius komponentus automobilių, statybos, energetikos ir žemės ūkio pramonėje. Antrinis jo vaidmuo skiepijant ir legiruojant dar labiau sustiprina jo, kaip universalaus ferolydinio, statusą.
