Kvalitakarbid křemíkupro odlévání se soustředí na "splnění hlavního standardu obsahu, kontrolovatelných nečistot a vhodné velikosti." Klíčové ukazatele a jejich definice jsou následující:
| Typ indikátoru | Základní indikátor | Definice a funkce | Limity doporučené průmyslem |
| Klíčové ukazatele obsahu | Obsah SiC (karbid křemíku). | Základní indikátor určující účinnost dezoxidace, obohacování křemíkem a obohacování uhlíkem | Špičkové odlitky 97 % nebo více, běžné odlitky 88 % nebo vyšší, ekonomické odlitky 70 % nebo větší |
| Klíčové pomocné indikátory | Obsah volného uhlíku (FC). | přídavek pomocného uhlíku; nadměrný obsah může snadno způsobit vady plovoucí grafitu. | Méně než nebo rovno 0,3 % (odlitky vyšší{1}}konce), Méně než nebo rovno 4,0 % (běžné odlitky) |
| Index škodlivých nečistot | Obsah Fe₂O₃ (oxid železa). | Vnášení železných nečistot ovlivňuje čistotu a odolnost odlitků vůči korozi. | Méně než nebo rovno 0,6 % (špičkové odlitky), Méně než nebo rovno 1,5 % (běžné odlitky) |
| Omezení parametrů nečistot | Obsah Al₂O3 (Alumina). | Tvoří tvrdé a křehké vměstky, čímž se snižuje obrobitelnost odlitků | Menší nebo rovno 3,0 % (celkový limit) |
| Obsah vlhkosti | Obsah H₂O (vlhkosti). | Aby se zabránilo poréznosti a dírkovým defektům v odlitcích | Menší nebo rovno 0,5 % |
| Fyzikální vlastnosti | Distribuce velikosti | Ovlivňuje rychlost rozpouštění a stejnoměrnost reakce | Hrudky 1-50mm, Prášek 100-240 mesh |
Specifické dopady základních ukazatelů na účinek odlévání
(1) Obsah SiC: Základní záruka funkce odlévání
Korelace účinnosti deoxidace:
SiC Větší nebo rovno 97 % (vysoká-třída):S přídavkem 0,5 % až 1,0 % se obsah kyslíku v roztaveném železe sníží z 60 až 80 ppm na 20 až 30 ppm, čímž se dosáhne účinnosti dezoxidace 70 % a zmetkovitosti pouze 0,3 % pro oxidové vměstky;
SiC=88% (běžná jakost):Při stejném přídavném množství se obsah kyslíku sníží na 30-40 ppm, čímž se dosáhne účinnosti dezoxidace 55%-60%, vhodné pro běžné odlitky z uhlíkové oceli a slitin;
SiC=70% (ekonomický typ):Vyžaduje zvýšení přídavného množství o 20%-30% pro dosažení stejného dezoxidačního účinku, vhodné pro odlitky s nižšími požadavky na kvalitu.
Účinky obohacení křemíku a uhlíku:
SiC Větší nebo rovno 90 %:Po přidání se obsah křemíku v roztaveném železe zvýší o 0,3 % až 0,5 % a obsah uhlíku se zvýší o 0,1 % až 0,2 %, což nevyžaduje žádné další činidlo obohacující uhlík, což zjednodušuje proces;
SiC＜80 %:Účinky obohacování křemíkem a uhlíkem jsou nestabilní a vyžadují suplementaci ferosiliciovým a grafitovým práškem, což zvyšuje výrobní náklady.
(2) Obsah nečistot: „Skryté riziko“ pro kvalitu odlitku
Volný uhlík (FC):
Vyhovující stav (méně než nebo rovno 0,3 %):Pomáhá při obohacování uhlíkem bez vytváření plovoucího grafitu, což vede k jednotné struktuře odlitku;
Nadměrný stav (＞4,0 %):Snadno vytváří nahromadění grafitu na povrchu odlitku, čímž zvyšuje míru defektů z 0,5 % na 2,8 %, což je nevhodné pro přesné odlitky.
Fe₂O3 a Al2O3:
Fe₂O₃ > 1,5 %:Nadměrné nečistoty železa vedou k nerovnoměrné tvrdosti odlitků a 40% nárůstu opotřebení nástroje;
Al₂O₃ > 3,0 %:Tvoří se vměstky Al₂O3 (tvrdost vyšší než HV1800), které snižují rázovou houževnatost odlitků o 30 % a činí je náchylnými k lomu při namáhání.
(3) Distribuce velikosti: Klíč k přizpůsobení účinnosti reakce scénářům aplikace
Blokovací karbid křemíku (1-50 mm):
1-10 mm:Vhodné pro středně-frekvenční pece a kuplovny, doba rozpouštění 3–5 minut, rovnoměrná reakce, míra regenerace křemíku 75 %–85 %;
10-50 mm:Vhodné pro dezoxidaci ve velkých pánvích, po přidání vyžaduje důkladné promíchání, aby se zabránilo neúplným místním reakcím. Křemík
karbidový prášek (100-240 mesh):
100-180 mesh:Používá se jako přísada do povlaků a jádrových písků pro zlepšení odolnosti povlaku proti opotřebení (snížení opotřebení o 50 %) a propustnosti jádra;
220-240 mesh:Vhodné pro přesné lití, lze jej rovnoměrně rozptýlit ve formovacím písku, čímž se sníží vady adheze písku na povrchu odlitku.
(4) Obsah vlhkosti: Klíčová příčina defektů poréznosti.
Obsah vlhkosti > 0,5 %:Při vysokých teplotách se rozkládá za vzniku H2, čímž se zvyšuje obsah vodíku v roztaveném železe z 2-3 ppm na 8-10 ppm a zvyšuje se míra defektů poréznosti v odlitcích z 0,2 % na 1,5 %. Před použitím je třeba jej vysušit (100-120 stupňů, 2 hodiny).
Klasifikace a použití karbidu křemíku pro odlévání
(1) Klasifikace podle stupně kvality
| Stupeň kvality | Požadavky na základní indikátor (SiC/FC/Fe₂O₃) | Vhodné scénáře | Typické aplikace |
| Vysoká{0}}třída | Větší nebo rovno 97 %/ Menší než nebo rovno 0,3 %/ Menší než nebo rovno 0,6 % | Přesné odlitky, odlitky z vysoce{0}}legovaných slitin | Bloky motorů, lože obráběcích strojů |
| Standardní stupeň | Větší nebo rovno 88 %/ Menší než nebo rovno 4,0 %/ Menší než nebo rovno 1,5 % | Obyčejné odlitky z uhlíkové oceli, strojní součásti | Části zemědělských strojů, stavební kování |
| Ekonomický typ | Větší nebo rovno 70 %/ Menší než nebo rovno 5,0 %/ Menší než nebo rovno 3,0 % | Nízké-odlitky, recyklovaná litina | Protizávaží, jednoduché konstrukční prvky |
(2) Klasifikace podle morfologie
| Morfologie | Rozsah velikostí | Hlavní výhody | Kompatibilní procesy |
| Hranatý karbid křemíku | 1-5 mm, 5-10 mm, 10-50 mm | Mírná rychlost rozpouštění, stabilní reakce | Tavení v indukční peci, dezoxidace pánve |
| Prášek z karbidu křemíku | 100-180 mesh, 220-240 mesh | Velký specifický povrch, rovnoměrně rozptýlený | Nátěrové přísady, úprava jádrového písku |
| Hrudky karbidu křemíku (brikety) | 10-30 mm | Dobrá tvarovatelnost, nízká tvorba prachu | Deoxidace ve velkém-rozsahu v licích pánvích |
Výběr a použití kontrolních bodů karbidu křemíku pro odlévání
(1) Logika výběru: Shoda indikátorů podle požadavků na obsazení
| Typ odlévání | Doporučený stupeň kvality | Požadavky na klíčový ukazatel výkonu | Doporučené dávkování |
| Přesné slitinové odlitky | Vysoká{0}}třída | SiC Větší nebo rovno 97 %, FC Menší nebo rovno 0,3 %, 1-10 mm | 0.5%-0.8% |
| Běžné mechanické odlitky | Obyčejný stupeň | SiC Větší nebo rovno 88 %, FC Méně než nebo rovno 4,0 %, 1-5 mm | 0.8%-1.2% |
| Odlitky s nízkými-požadavky | Hospodárný | SiC Větší nebo rovno 70 %, 10-50 mm | 1.2%-1.5% |
| Nátěry / jádrový písek | Třída prášku | SiC Větší nebo rovno 98,5 %, 100-240 mesh | Rychlost přidávání nátěru: 5%-8% |
(2) Bezpečnostní opatření při používání
Příchozí kontrola:
Odběr vzorků a testování obsahu SiC, nečistot a vlhkosti v každé šarži. K měření složení se používají spektrometry a k měření obsahu vlhkosti se používají metody sušení, aby bylo zajištěno dodržování norem.
Načasování přidání:
Blokový karbid křemíku se přidává v pozdějších fázích tavení (teplota roztaveného železa 1450-1500 stupňů). Práškový karbid křemíku se během přípravy povlaku rovnoměrně promíchá.
Skladování a ochrana:
Skladujte v suchém a větraném prostředí. Blokovaný karbid křemíku by neměl být skladován déle než 6 měsíců. Práškový karbid křemíku musí být utěsněn, aby se zabránilo absorpci vlhkosti a shlukování.
Synergické použití:
Při přidání v kombinaci sslitiny vápníku a křemíkua feromangan, může zlepšit odsíření (rychlost odsíření až 60 %) a snížit vady křehkosti odlitků za tepla.
Průmyslové trendy: Pokyny k upgradu pro karbid křemíku při odlévání
Vysoká čistota:Rostoucí poptávka po špičkových{0}}produktech s SiC větším nebo rovným 99 % při přesném lití vede k dalšímu snižování obsahu nečistot (FC menší nebo rovno 0,1 %, Fe₂O₃ menší nebo rovno 0,2 %);
Přizpůsobení:Vývoj karbidu křemíku se specifickými velikostmi a složením pro různé procesy odlévání (střední-frekvenční pec, kuplovna, přesné lití);
Ozelenění:Přijetí výrobních procesů šetrných k životnímu prostředí pro snížení znečištění prachem a zároveň zlepšení využití zdrojů, v souladu s trendem uhlíkové neutrality v odvětví odlévání.
