Daudzi cilvēki nav pazīstamisilīcija karbīdsApvidū Lai gan tam ir daudz līdzību arferro silīcijsSavos lietojumos abi satur silīciju, kas caur silīcija reakcijām veic galvenās funkcijas, piemēramdezoksidācijaun leģēšana. Tomēr FESI sakausējums parasti izmanto zemākas koncentrācijas, piemēram65%, 72%, un75%, savukārt silīcija karbīda ir plašāks koncentrāciju diapazons, sākot no 60%līdz 90%un pat līdz 99%. Ikdienas darbā mēs saņemam pieprasījumus par karbīda silīciju ar koncentrāciju 64%,70%, 88%, un90%Apvidū Lai risinātu šo neskaidrību, es vispirms izskaidrošu dažādas silīcija karbīda koncentrācijas un izmērus, ko izmanto lietuvju dezoksidācijai.
Lietuvju nozarē silīcija karbīds (sic) tiek plaši izmantots kā dezoksidētājs. Tās pamatfunkcija ir reaģēt uz silīcija (SI) silīcija karbīda sakausējumā ar skābekli (O) izkausētā tērauda vai dzelzs, lai veidotu silīcija dioksīdu (SiO₂), tādējādi samazinot skābekļa saturu kausējumā un samazinot defektus, piemēram, porainības un izdedžus. Silīcija karbīda dezoksidizatoru saturs un lielums ir cieši saistīti ar liešanas materiālu (piemēram, čuguna, lietošanas tēraudu) un kausēšanas procesu.
Parastie silīcija karbīda dezoksidizatora satura diapazons un atlases kritēriji
Silīcija karbīda dezoksidizatora saturs (atsaucoties uz SiC tīrību) parasti ir no 60% līdz 80%. Konkrētajai atlasei jābalstās uz liešanas materiālu prasībām un izmaksu kontroli:
1. 60%-70% vidēja zema silīcija karbīda saturs
Piemērojamie pieteikumi:Parastā pelēkā čuguna un kaļamā dzelzs kausēšana un dezoksidācija.
Kompozīcijas īpašības:Papildus SIC tas satur noteiktu daudzumu brīva silīcija (SI), brīvā oglekļa (C) un nelielu daudzumu piemaisījumu (piemēram, Fe₂o₃ un Al₂o₃). Bezmaksas silīcijs tieši piedalās dezoksidācijas reakcijā (Si + O₂ → Sio₂), bet brīvais ogleklis papildina oglekļa saturu izkausētā dzelzs, samazinot balto čuguna detaļu tendenci.
Priekšrocības:Zemas izmaksas, dezoksidācijas efektivitāte, kas ir pietiekama, lai izpildītu parastā čuguna prasības (čuguna dzelzs ir lielāka skābekļa satura tolerance nekā tērauda tēraudam), un dzelzs oksīdiem piemaisījumos ir maza ietekme uz čuguna īpašībām.
2. 70%-80% vidēja augstuma silīcija karbīds
Pieteikumi:Augstas stiprības čuguna (piemēram, Vermikulārā grafīta dzelzs) un zemas sakausējuma tērauda kausēšanas dezoksidācija.
Kompozīcijas īpašības:Zems bezmaksas silīcija un piemaisījumu saturs ar pilnīgāku SIC kristāla struktūru. Deoksidācija galvenokārt ir atkarīga no silīcija SIC (kad SI SIC reaģē ar skābekli, ogleklis tiek atbrīvots: sic + 2 o → sio₂ + c). Ģenerētais ogleklis uzlabo graudu lielumu un uzlabo liešanas izturību.
Priekšrocības:Deoksidācijas reakcija ir stabilāka, kā rezultātā rodas mazāki un vienmērīgāk sadalīti sio₂ ieslēgumi, kas ir viegli peldoši un noņemti. Tas arī samazina samazinātas čuguna izturības problēmu, ko izraisa pārmērīgs bezmaksas silīcija, padarot to piemērotu lējumiem ar augstām mehāniskās īpašuma prasībām.
Kopējās izmēra specifikācijas un to ietekme uz dezoksidācijas veiktspēju
Silīcija karbīda dezoksidizatoru izmērs tieši ietekmē to izšķīšanas ātrumu kausējumā un dezoksidācijas efektivitāti. Parastie daļiņu izmēri svārstās no 0,5 līdz 5 mm un tiek iedalīti šādos veidos:
| Lieluma specifikācijas | Tipiskas lietojumprogrammas | Deoksidācijas efekts un īpašības |
| 0,5-1 mm (smalks) | Mazas vidējas indukcijas krāsnis, plānas sienas liešanas kausēšana | Liels virsmas laukums, pietiekams kontakts ar kausējumu, ātra izšķīšanas ātrums un ātra dezoksidācijas reakcija, padarot to piemērotu lietojumprogrammām, kurām nepieciešama ātra skābekļa satura pielāgošana; Tomēr tas ir viegli ieskauts kausējumā, veidojot smalkus ieslēgumus (lai veicinātu peldēšanu, ir nepieciešams palielināt maisīšanu). |
| 1-3 mm (vidējs) | Parastās čuguna kausēšana vidējā indukcijas krāsnīs/elektriskās loka krāsnīs | Mērens izšķīšanas ātrums, vienmērīga reakcija, sabalansēts dezoksidācijas efekts, zemas iekļaušanas veidošanās un viegli peldoša, padarot to par visplašāk izmantoto izmēru. |
| 3-5 mm (rupji) | Lielas elektriskās loka krāsnis, biezu sienu liešanas kausēšana | Lēns izšķīšanas ātrums, ilga reakcijas ilgums, izvairoties no "atkārtotas oksidācijas", ko izraisa pārmērīga deceoksidācija (piemērota procesiem ar ilgu kausēšanas laiku); Tomēr ir nepieciešama pietiekama maisīšana, lai neļautu daļiņu nogulsnēšanai krāsns dibenā. |
Lieluma izvēles principi:
Kad kūstošā temperatūra ir augsta (piemēram, tērauds, 1500–1600 grādi), var izmantot nedaudz rupjāku izmēru (lai samazinātu ātru izdegšanu augstā temperatūrā);
Kad kūstošās temperatūras ir zemas (piemēram, čuguna, 1300–1400 grādi), priekšroka tiek dota smalkām vai vidējām daļiņām (lai nodrošinātu pilnīgu izšķīšanu).
Plāno sienu lējumi ir jutīgi pret ieslēgumiem un prasa smalkas daļiņas ar enerģisku maisīšanu; Biezu sienu lējumi var paciest nedaudz rupjākas daļiņas, par prioritāti nosakot nepārtrauktu dezoksidāciju.
Dezoksidācijas efektu salīdzinājums dažādos parametros
1. Satura ietekme uz deoksidācijas efektu
Zems saturs (60%-70%):
Deoksidācija ir ātrāka (brīvais silīcija reaģē tieši), bet pārmērīgi piemaisījumi vēlākajos reakcijas posmos var apgrūtināt ieslēgumus (piemēram, silikātus), un liešanā var veidoties sīkas poras. Tas ir piemērots lējumiem ar zema blīvuma prasībām (piemēram, lauksaimniecības tehnikas detaļām un vispārējām darbgaldu gultām).
Augsts saturs (70%-80%):
Deoksidācijas reakcija ir rūpīgāka, kā rezultātā rodas augstas tīrības pakāpes ieslēgumi (mazāk piemaisījumu), kuriem ir tendence apkopot un peldēt, kā rezultātā rodas lielāks liešanas blīvums. Tomēr dezoksidācijas ātrums ir nedaudz lēnāks (paļaujoties uz SIC sadalīšanos), kam nepieciešams ilgāks reakcijas laiks. Tas padara to piemērotu augstas izturības lējumiem, piemēram, augstspiediena vārstiem un motora blokiem.
2. lieluma ietekme uz dezoksidācijas efektivitāti
Pārmērīgi smalkas daļiņas (<0.5mm):
Viņus viegli aizrauj gaisa plūsma kausējumā, veidojot "dūmus". Dažas daļiņas tiek izraidītas, nepiedaloties reakcijā, kā rezultātā samazinās dezoksidācijas efektivitāte. Atlikušie ultrafīnie ieslēgumi var arī samazināt liešanas izturību.
Excessively coarse particles (>5 mm):
Tie ir nepilnīgi izšķīdināti kausējumā un mēdz apmesties krāsns dibenā, veidojot "mirušo materiālu", kā rezultātā rodas atkritumi. Turklāt nepietiekama vietējā dezoksidācija var izraisīt lokalizētu porainību vai izdedžu ieslēgumus liešanā.
SiC sakausējuma dezoksidizatoru (60% -80% satura, 0,5-5 mm lieluma) galvenie parametri tiek noteikti, pamatojoties uz liešanas materiāla veiktspējas prasībām, kausēšanas procesa īpašībām un izmaksu bilanci:
Parastā čuguna gadījumā ir vēlams 60% -70% saturs un 1-3 mm izmērs, kas paredzēts zemām izmaksām un straujai dezoksidācijai.
Lai nodrošinātu rūpīgu dezoksidāciju un augstu liešanas blīvumu, tiek izvēlēts augstas stiprības čuguna vai zemas lolojes tērauds, lai nodrošinātu rūpīgu dezoksidāciju un augstu liešanas blīvumu.
Atbilstoši šo parametru saskaņošana var efektīvi samazināt liešanas defektus un uzlabot ražošanas stabilitāti.
