Το HC Silicon 6515 (Si65C15) είναι ένα σιδηροκράμα υψηλής απόδοσης, προσαρμοσμένο για μεταλλουργικές εφαρμογές, που ορίζεται από τη σύνθεση του πυρήνα από ~65% πυρίτιο (Si) και ~15% άνθρακα (C). Ως πρόσθετο διπλής-λειτουργίας, χρησιμεύει και ως παράγοντας κράματος και ως καρμπυραντής στη χαλυβουργία, ενώ ενεργεί ως βασική πρώτη ύλη για εμβολιασμούς και σφαιροειδείς στη χύτευση. Ο μοναδικός συνδυασμός υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο και άνθρακα καλύπτει κρίσιμες ανάγκες όπως η αποξείδωση, η ρύθμιση του άνθρακα και η βελτιστοποίηση του γραφίτη-καθιστώντας το απαραίτητο για την παραγωγή χάλυβα υψηλής{10}άνθρακα, χάλυβα εργαλείων και όλκιμου σιδήρου.

Το High Carbon Silicon 6515 ανήκει στην οικογένεια κραμάτων πυριτίου υψηλής-άνθρακα, που διακρίνεται από τον αυστηρό έλεγχο των περιεχομένων σε πυρίτιο, άνθρακα και ακαθαρσίες. Σε αντίθεση με το τυπικόσιδηροπυρίτιο(χαμηλός άνθρακας Λιγότερο ή ίσο με 0,1%), η υψηλή περιεκτικότητά του σε άνθρακα επιτρέπει τη διπλή λειτουργία, εξαλείφοντας την ανάγκη για ξεχωριστούς καρμπυρατέρ στη χαλυβουργία.

HC Silicon 6515

Πυρήνα Χημική Σύνθεση

Παρακάτω είναι η τυπική σύνθεση του High Carbon Silicon 6515 και των σχετικών ποιοτήτων:

Βαθμός	Πυρίτιο (Si) Μεγαλύτερο ή ίσο με	Άνθρακας (C) Μικρότερος ή ίσος με	Αλουμίνιο (Al) Μικρότερο ή ίσο με	Θείο (S) Μικρότερο ή ίσο με	Φώσφορος (P) Μικρότερος ή ίσος με	Σίδηρος (Fe)	Εφαρμογή κλειδιού
Si65C15	65%	15%	3%	0.1%	0.05%	Ισορροπία	Χύτευση από όλκιμο σίδηρο υψηλής-ανθρακοχάλυβας
Si68C18	68%	18%	3%	0.1%	0.05%	Ισορροπία	Χάλυβας εργαλείων, βαρέως-χυτές
Si60C10	60%	10%	3%	0.1%	0.05%	Ισορροπία	Χάλυβας χαμηλού-κράματος άνθρακα, γκρίζος σίδηρος
Προσαρμοσμένο	40–68%	12–20%	Διαπραγματεύσιμος	Διαπραγματεύσιμος	Διαπραγματεύσιμος	Ισορροπία	Παραγωγή ειδικού κράματος

Κριτικές σημειώσεις:
Sulfur (S) and phosphorus (P) are strictly limited-S>0.1% causes hot brittleness, while P>0,05% προκαλεί ψυχρή ευθραυστότητα στον χάλυβα.
Το αλουμίνιο (Al) Λιγότερο ή ίσο με 3% αποφεύγει την υπερβολική προσθήκη οξειδίων, εξασφαλίζοντας καθαρότητα χάλυβα/χυτοσίδηρου.

Διαδικασία Παραγωγής

Προετοιμασία πρώτης ύλης:

Πηγή πυριτίου:Πυριτική άμμος υψηλής-καθαρότητας (SiO2 μεγαλύτερο ή ίσο με 99,5%, Fe2O3 Λιγότερο ή ίσο με 0,1%).

Πηγή άνθρακα:Οπτάνθρακας πετρελαίου χαμηλής- τέφρας (σταθερός άνθρακας Μεγαλύτερος ή ίσος με 85%, τέφρα Λιγότερο ή ίσο με 5%).

Πηγή σιδήρου:Παλιοσίδερα ή σιδηρομετάλλευμα (Fe Μεγαλύτερο ή ίσο με 95%, S/P Μικρότερο ή ίσο με 0,05%).

Ποσοστό:Πυρίτιο:άμμος:κοκ:σίδηρος=6:3:1 (προσαρμοσμένο για περιεχόμενο στόχου Si/C).

Τήξη ηλεκτρικού φούρνου:

Εξοπλισμός: Βυθισμένος κλίβανος τόξου (ισχύς 12,5–30 MVA).

Παράμετροι: Θερμοκρασία κλιβάνου 1800–2000 μοίρες, χρόνος τήξης 8–12 ώρες, μειωτική ατμόσφαιρα (πλούσια σε CO-) για αποφυγή οξείδωσης.

Αντίδραση: SiO2 + 2C → Si + 2CO↑ (αναγωγή πυριτίου); άνθρακας διαλύεται σε τετηγμένο σίδηρο-κράμα πυριτίου.

Χύτευση και σύνθλιψη:

Το λιωμένο κράμα χυτεύεται σε πλινθώματα, ψύχεται και θρυμματίζεται σε καθορισμένα μεγέθη (0–3 mm έως 10–100 mm).

HC Silicon 6515

Γιατί το High Carbon Silicon 6515 ξεπερνά τα πρόσθετα μιας λειτουργίας-

Η αξία του HC Silicon 6515 έγκειται στη συνέργεια πυριτίου και άνθρακα, καλύπτοντας πολλαπλές μεταλλουργικές ανάγκες σε ένα πρόσθετο-σε αντίθεση με το ξεχωριστό σιδηροπυρίτιο (μόνο για κράμα) και τους καρμπυρατέρ (μόνο ρύθμιση άνθρακα).

2.1 Αποξείδωση και κράμα (Λειτουργία πυρήνα κατασκευής χάλυβα)

Ο ρόλος του πυριτίου:

Το πυρίτιο αντιδρά με το διαλυμένο οξυγόνο σε τηγμένο χάλυβα για να σχηματίσει σταθερό SiO2 (2Si + O2 → 2SiO2). Το SiO2 συνδυάζεται με CaO (από ασβέστη) για να σχηματίσει χαμηλού{4}}σημείου τήξης-CaSiO3, το οποίο επιπλέει στο στρώμα σκωρίας-μειώνοντας τα εγκλείσματα οξειδίων κατά 35%.

Επίδραση κράματος:

Το πυρίτιο ενισχύει την αντοχή, τη σκληρότητα και την αντίσταση στη φθορά του χάλυβα με την ενίσχυση του στερεού διαλύματος. Για παράδειγμα, η προσθήκη HC Silicon 6515 σε χάλυβα χαμηλού{3}}κράματος Q355 αυξάνει την αντοχή σε εφελκυσμό κατά 10–15% .

2.2 Ενανθράκωση: Ακριβής προσαρμογή άνθρακα

Ο ρόλος του άνθρακα:

Με ~15% περιεκτικότητα σε άνθρακα, το HC Silicon 6515 λειτουργεί ως αποτελεσματικός καρμπυρατέρ. Διαλύεται σε λιωμένο χάλυβα για να απελευθερώσει [C], προσαρμόζοντας την περιεκτικότητα σε άνθρακα σε 0,6–1,2% για χάλυβα υψηλής-άνθρακος (π.χ. ανθρακούχο χάλυβα 45#) ή χάλυβα εργαλείων (π.χ. χάλυβας T10).

Πλεονέκτημα έναντι των παραδοσιακών καρμπυρατέρ:

Σε σύγκριση με τον οπτάνθρακα ή τον γραφίτη, ο άνθρακας του HC Silicon 6515 κατανέμεται πιο ομοιόμορφα, αποφεύγοντας τον διαχωρισμό του άνθρακα (ένα κοινό ελάττωμα σε εξαρτήματα από χάλυβα με χοντρό{{1} τοίχωμα). Μια κινεζική χαλυβουργία ανέφερε μείωση κατά 20% στον διαχωρισμό του άνθρακα μετά τη μετάβαση στο HC Silicon 6515.

2.3 Προώθηση γραφιτοποίησης (Εφαρμογή Casting)

Μηχανισμός:

Στην παραγωγή χυτοσιδήρου, το πυρίτιο προάγει την καθίζηση γραφίτη και βελτιώνει τη μορφολογία του γραφίτη (από νιφάδα σε σφαιρικό στον όλκιμο σίδηρο). Ο άνθρακας συμπληρώνει την περιεκτικότητα σε άνθρακα που απαιτείται για τη γραφιτοποίηση, εξασφαλίζοντας ομοιόμορφο σχηματισμό οζιδίων.

Αποτέλεσμα:

Ο όλκιμος σίδηρος που έχει υποστεί επεξεργασία με HC Silicon 6515 (ως μέρος των σφαιροειδοποιητών) έχει αντοχή εφελκυσμού μεγαλύτερη ή ίση με 600 MPa και επιμήκυνση μεγαλύτερη ή ίση με 12%, πληρώντας τα πρότυπα ISO 1083.

High Carbon Silicon 6515