Mnoho lidí není obeznámenokřemíkový karbid. Ačkoli to sdílí mnoho podobností sFerro křemíkVe svých použitích oba obsahují křemík, který prostřednictvím křemíkových reakcí vykonává klíčové funkce, jako je napříkladdeoxidacea zvržení. Slitina FESI však běžně používá nižší koncentrace, například65%, 72%, a75%, zatímco křemíkový karbid má širší rozsah koncentrací v rozmezí od 60%do 90%a dokonce až 99%. V naší každodenní práci dostáváme dotazy na křemík karbidu s koncentracemi 64%,70%, 88%, a90%. Abych vyřešil tento zmatek, nejprve vysvětlím různé koncentrace a velikosti karbidu křemíku používaného pro deoxidaci slévárny.
V slévárenském průmyslu je křemíkový karbid (SIC) široce používán jako deoxidizer. Jeho základní funkcí je reagovat křemík (SI) ve slitině křemíkového karbidu s kyslíkem (O) v roztavené oceli nebo železe za vzniku oxidu křemíku (SIO₂), čímž se snižuje obsah kyslíku v tavenině a minimalizující defekty, jako jsou poréziovosti a inkluze slaby. Obsah a velikost deoxidizátorů karbidu křemíku úzce souvisí s odlévacím materiálem (např. Litinové, lité ocel) a procesem tavení.
Běžný rozsah obsahu deoxidizátoru křemíku a kritéria pro výběr
Obsah deoxidizátoru karbidu křemíku (odkazující na čistotu SIC) je obvykle mezi 60% a 80%. Specifický výběr by měl být založen na požadavcích na obsazení materiálu a řízení nákladů:
1. 60%-70% středně nízký obsah křemíkového karbidu
Použitelné aplikace:Tavení a deoxidace obyčejného šedého litiny a tažného železa.
Charakteristiky složení:Kromě SIC obsahuje určité množství volného křemíku (SI), volného uhlíku (C) a malého množství nečistot (jako je fe₂o₃ a al₂o₃). Volný křemík se přímo účastní deoxidační reakce (SI + O₂ → Sio₂), zatímco volný uhlík doplňuje obsah uhlíku v roztaveném železe, čímž snižuje tendenci bílých litinových částí.
Výhody:N
2. 70%-80% středně vysoký křemíkový karbid
Aplikace:Deoxidace tavení vysoce pevného litiny (jako je vermikulární grafitová železa) a nízkoalomínská ocel.
Charakteristiky kompozice:Nízký obsah křemíku a nečistot, s úplnější strukturou krystalu SIC. Deoxidace se primárně spoléhá na křemík v sic (když si v sic reaguje s kyslíkem, uvolňuje se uhlík: sic + 2 o → sio₂ + c). Generovaný uhlík upřesňuje velikost zrna a zlepšuje sílu lití.
Výhody:Deoxidační reakce je stabilnější, což má za následek menší a rovnoměrněji distribuované inkluze SIO₂, které se snadno vznášejí a odstraní. To také snižuje problém snížené houževnatosti litiny způsobené nadměrným volným křemíkem, takže je vhodný pro odlitky s vysokými požadavky na mechanický vlastnost.
Specifikace běžné velikosti a jejich dopad na výkon deoxidace
Velikost deoxidizérů karbidu křemíku přímo ovlivňuje jejich míru rozpuštění v tavenině a jejich deoxidační účinnosti. Společné velikosti částic se pohybují od 0,5 do 5 mm a jsou rozděleny do následujících typů:
| Specifikace velikosti | Typické aplikace | Deoxidační účinek a charakteristiky |
| 0,5-1mm (v pořádku) | Malé indukční pece středního střediska, roztavení lití tenké stěny | Velká povrchová plocha, dostatečný kontakt s taveninou, rychlou rychlostí rozpouštění a rychlou deoxidační reakcí, díky čemuž je vhodná pro aplikace vyžadující rychlé nastavení obsahu kyslíku; Je však snadno strhán v tavenině a vytváří jemné inkluze (vyžaduje zvýšené míchání pro podporu plovoucího). |
| 1-3 mm (střední) | Konvenční tání litiny ve středních indukčních pecích/elektrických obloukových pecích | Mírná rychlost rozpouštění, hladká reakce, vyvážený deoxidační účinek, tvorba nízkého inkluze a snadné plovoucí, což z něj činí nejpoužívanější velikost. |
| 3-5 mm (hrubé) | Velké elektrické obloukové pece, tání husté stěny | Pomalá rychlost rozpouštění, dlouhá doba reakce, zabránění „re-oxidaci“ způsobené nadměrnou deoxidací (vhodné pro procesy s dlouhými dobami tání); K zabránění zabránění usazování částic na dně pece je však nutné dostatečné míchání. |
Principy výběru velikosti:
Když jsou teploty tání vysoké (např. Odlitková ocel, 1500-1600 stupňů), lze použít mírně hrubší velikost (ke snížení rychlého vyhoření při vysokých teplotách);
Když jsou teploty tání nízké (např. Litinové, 1300-1400 stupňů), jsou preferovány jemné nebo střední částice (aby bylo zajištěno úplné rozpuštění).
Odlitky s tenkou stěnou jsou citlivé na inkluze a vyžadují jemné částice s energickým mícháním; Odlitky s tlustými stěnami mohou tolerovat mírně hrubší částice a upřednostňovat kontinuální deoxidaci.
Porovnání deoxidačních účinků při různých parametrech
1. Vliv obsahu na účinek deoxidace
Nízký obsah (60%-70%):
Deoxidace je rychlejší (volný křemík reaguje přímo), ale nadměrné nečistoty v pozdějších stádiích reakce mohou ztěžovat inkluze (např. Silikáty) obtížně odstranit a malé póry se mohou v odlévání tvořit. To je vhodné pro odlitky s požadavky na nízkou hustotu (např. Díly zemědělských strojů a obecné strojové postele).
Vysoký obsah (70%-80%):
Deoxidační reakce je důkladnější, což má za následek inkluze s vysokou čistotou (méně nečistot), které mají tendenci agregovat a vznášet se, což má za následek vyšší hustotu odlévání. Míra deoxidace je však poněkud pomalejší (spoléhá se na rozklad SIC), což vyžaduje delší reakční dobu. Díky tomu je vhodné pro vysoce pevné odlitky, jako jsou vysokotlaké ventily a bloky motoru.
2. vliv velikosti na účinnost deoxidace
Nadměrně jemné částice (<0.5mm):
Snadno jsou strhávají proudění vzduchu v tavenině a vytvářejí „kouř“. Některé částice jsou vyloučeny bez účasti na reakci, což má za následek sníženou účinnost deoxidace. Zbytkové ultrafinové inkluze mohou také snížit houževnatost.
Excessively coarse particles (>5 mm):
Jsou neúplně rozpuštěny v tavenině a mají tendenci se usadit na dně pece a vytvářejí „mrtvý materiál“, což vede k odpadu. Kromě toho může nedostatečná lokální deoxidace vést k lokalizované pórovitosti nebo inkluze strusky do odlitku.
Základní parametry deoxidizátorů slitiny SIC (60% -80% obsah, velikost 0,5-5 mm) jsou stanoveny na základě požadavků na výkon lití, charakteristik procesu tavení a zůstatku nákladů:
Pro běžnou litinu je preferován obsah 60%-70% a velikost 1-3 mm pro nízké náklady a rychlou deoxidaci.
Pro vysoce pevnou litinu nebo nízkoalomínskou ocel je vybrán obsah 70% -80% a velikost středně utahování, aby byla zajištěna důkladná deoxidace a vysokou hustotu odlévání.
Přiměřené přizpůsobení těchto parametrů může účinně snížit vady odlévání a zlepšit stabilitu výroby.
