Mnogi ljudje niso seznanjeni zSilicijev karbid. Čeprav ima veliko podobnosti zFerro silicijV svoji uporabi oba vsebujeta silicij, ki skozi silicijeve reakcije opravlja ključne funkcije, kot sodeoksidacijain legiranje. Vendar zlitina FESI običajno uporablja nižje koncentracije, kot je65%, 72%in75%, medtem ko ima silicijev karbide širši razpon koncentracij, od 60%do 90%in celo do 99%. V našem vsakodnevnem delu prejemamo poizvedbe za karbidni silicij s koncentracijami 64%,70%, 88%in90%. Za reševanje te zmede bom najprej razložil različne koncentracije in velikosti silicijevega karbida, ki se uporablja za deoksidacijo livarne.
V industriji livarne se silicijev karbid (sic) pogosto uporablja kot deoksidizer. Njegova jedrna funkcija je reagirati silicij (SI) v zlitini silicijevega karbida s kisikom (O) v staljenem jeklom ali železu, da tvori silicijev dioksid (SIO₂), s čimer se zmanjša vsebnost kisika v talini in zmanjšuje okvare, kot so poroznost in vključitve poroznosti. Vsebnost in velikost silicijevega karbida deoksidizerjev sta tesno povezana z materialom za vlivanje (npr. Lito železo, lito jeklo) in postopkom taljenja.
Skupna vsebnost vsebnosti in meril za izbiro silicijevega karbida deoksidizatorja
Vsebnost deoksidizatorja iz silicijevega karbida (ki se nanaša na čistost SIC) je običajno med 60% in 80%. Specifična izbira mora temeljiti na zahtevah za vlivanje in nadzoru stroškov:
1. 60%-70% srednje nizko vsebnost silicijevega karbida
Veljavne aplikacije:Taljenje in deoksidacija navadnega sivega litega železa in duktilnega železa.
Značilnosti sestave:Poleg SIC vsebuje določeno količino prostega silicija (SI), prostega ogljika (C) in majhnih količin nečistoč (kot sta Fe₂o₃ in Al₂o₃). Prosti silicij neposredno sodeluje v reakciji deoksidacije (SI + O₂ → SIO₂), medtem ko prosti ogljik napolni vsebnost ogljika v staljenem železu, kar zmanjšuje težnjo belega litega železa.
Prednosti:Nizki stroški, učinkovitost deoksidacije, ki zadostuje za potrebe navadnega litega železa (lito železo ima večjo toleranco do vsebnosti kisika kot lito jeklo), železni oksidi v nečistočih pa imajo malo vpliva na lastnosti litega železa.
2. 70%-80% srednje visok silicijev karbid
Prijave:Taljenje deoksidacije visoko trdnega litega železa (kot je vermikularno grafitno železo) in jeklo z nizkim zletom.
Kompozicijske značilnosti:Nizka brezplačna vsebnost silicija in nečistoče, s popolno kristalno strukturo SiC. Deoksidacija se predvsem opira na silicij v sic (ko Si v sic reagira s kisikom, se sprosti ogljik: sic + 2 o → sio₂ + c). Usmerjeni ogljik izpopolni velikost zrnja in izboljša moč vlivanja.
Prednosti:Reakcija deoksidacije je bolj stabilna, kar ima za posledico manjše in bolj enakomerno porazdeljene sio₂ vključitve, ki jih je enostavno plavati in odstraniti. To tudi zmanjšuje problem zmanjšane žilavosti iz litega železa, ki jo povzroča prekomerni prosti silicij, zaradi česar je primeren za ulitke z visokimi mehanskimi zahtevami.
Specifikacije skupne velikosti in njihov vpliv na delovanje deoksidacije
Velikost deoksidezerjev iz silicijevega karbida neposredno vpliva na njihovo stopnjo raztapljanja pri talini in učinkovitost deoksidacije. Skupne velikosti delcev segajo od 0,5 do 5 mm in so razvrščene v naslednje vrste:
| Specifikacije velikosti | Tipične aplikacije | Učinek deoksidacije in značilnosti |
| 0,5-1 mm (fino) | Majhne srednje indukcijske peči, taljenje tanke stene | Velika površina, zadosten stik s talino, hitrost raztapljanja in hitro reakcijo deoksidacije, zaradi česar je primerna za aplikacije, ki zahtevajo hitro prilagoditev vsebnosti kisika; Vendar je v talini zlahka zaprt, kar tvori fine vključitve (zahteva večje mešanje za spodbujanje plavanja). |
| 1-3 mm (srednje) | Običajno taljenje litega železa v srednjih indukcijskih pečeh/električnih ločnih pečh | Zmerna hitrost raztapljanja, gladka reakcija, uravnotežen učinek deoksidacije, nizka tvorba vključevanja in enostavno plavajoče, zaradi česar je najbolj uporabljena velikost. |
| 3-5 mm (grobo) | Velike električne ločne peči, taljenje debele stene | Počasna hitrost raztapljanja, dolgotrajno reakcijo, izogibanje "ponovni oksidaciji", ki jo povzroča prekomerna desidacija (primerna za procese z dolgimi časi taljenja); Vendar pa je potrebno zadostno mešanje, da se delci ne bi usedli na dnu peči. |
Načela izbire velikosti:
Ko so temperature taljenja visoke (npr. Lito jeklo, 1500-1600 stopinj), se lahko uporabi rahlo bolj groba velikost (za zmanjšanje hitrega izgorelosti pri visokih temperaturah);
Kadar so temperature taljenja nizke (npr. Lito železo, 1300-1400 stopinj), so prednostni fini ali srednji delci (za zagotovitev popolnega raztapljanja).
Tankostenski ulitki so občutljivi na vključitve in potrebujejo drobne delce z živahnim mešanjem; Debelostenski ulitki lahko prenašajo rahlo bolj grobe delce, kar daje prednost neprekinjeni deoksidaciji.
Primerjava učinkov deoksidacije v različnih parametrih
1. Vpliv vsebine na učinek deoksidacije
Nizka vsebnost (60%-70%):
Deoksidacija je hitrejša (prosti silicij reagira neposredno), vendar lahko prekomerne nečistoče v poznejših fazah reakcije otežujejo vključitve (npr. Silikate), ki jih je oteženo odstraniti, in v liti se lahko tvorijo drobne pore. To je primerno za odlitke z zahtevami nizke gostote (npr. Deli kmetijskih strojev in splošne postelje obdelovalnih strojev).
Visoka vsebina (70%-80%):
Reakcija deoksidacije je bolj temeljita, kar ima za posledico, da so vključitve sio₂ z visoko čistostjo (manj nečistoč), ki se ponavadi združijo in plavajo, kar ima za posledico večjo gostoto vlivanja. Vendar je hitrost deoksidacije nekoliko počasnejša (zanaša se na razgradnjo sic), kar zahteva daljši reakcijski čas. Zaradi tega je primerno za visoke trdne ulice, kot so visokotlačni ventili in bloki motorjev.
2. Vpliv velikosti na učinkovitost deoksidacije
Pretirano fini delci (<0.5mm):
Zračni tok v talini jih zlahka zaplete in tvori "dim". Nekateri delci so izgnani, ne da bi sodelovali v reakciji, kar ima za posledico zmanjšano učinkovitost deoksidacije. Preostali ultrafinski vključki lahko tudi zmanjšajo žilavost vlivanja.
Excessively coarse particles (>5 mm):
Nepopolno so raztopljeni v talini in se ponavadi naselijo na dnu peči in tvorijo "mrtvi material", kar ima za posledico odpadke. Poleg tega lahko nezadostna lokalna deoksidacija privede do lokalizirane poroznosti ali žlindre v kastingu.
Osrednji parametri deoksidizerjev SIC (vsebnost 60% -80%, velikost 0,5-5 mm) se določijo na podlagi zahtev glede zmogljivosti gradiva za vlivanje, značilnosti postopka taljenja in ravnovesje stroškov:
Za navadno lito železo je prednostna vsebnost 60% -70% in velikost 1-3 mm za nizke stroške in hitro deoksidacijo.
Za visoko trdno litoželezno ali nizko zlete jeklo je izbrana 70% -80% vsebnost in velikost srednjega sunka, da se zagotovi temeljita deoksidacija in visoka gostota vlivanja.
Ustrezno ujemanje teh parametrov lahko učinkovito zmanjša okvare vlivanja in izboljša stabilnost proizvodnje.
