Πολλοί άνθρωποι δεν είναι εξοικειωμένοι μεκαρβίδιο πυριτίου. Αν και μοιράζεται πολλές ομοιότητες μεσιδηροδρομικό πυρίτιοΣτις χρήσεις του, και οι δύο περιέχουν πυρίτιο, το οποίο, μέσω αντιδράσεων πυριτίου, εκτελεί βασικές λειτουργίες όπωςαποξείδωσηκαι κράμα. Ωστόσο, το κράμα Fesi χρησιμοποιεί συνήθως χαμηλότερες συγκεντρώσεις, όπως65%, 72%,75%, ενώ το καρβίδιο του πυριτίου έχει ένα ευρύτερο φάσμα συγκεντρώσεων, που κυμαίνονται από 60%έως 90%, και ακόμη και έως και 99%. Στην καθημερινή μας εργασία, λαμβάνουμε ερωτήσεις για πυρίτιο καρβιδίου με συγκεντρώσεις 64%,70%, 88%,90%. Για να αντιμετωπίσω αυτή τη σύγχυση, θα εξηγήσω πρώτα τις διάφορες συγκεντρώσεις και μεγέθη καρβιδίου πυριτίου που χρησιμοποιούνται για αποξείδωση χυτηρίων.
Στη βιομηχανία χυτηρίων, το καρβίδιο του πυριτίου (sic) χρησιμοποιείται ευρέως ως δεοξειδωτικό. Η βασική του λειτουργία είναι να αντιδράσει το πυρίτιο (SI) στο κράμα καρβιδίου πυριτίου με οξυγόνο (Ο) σε τετηγμένο χάλυβα ή σίδηρο για να σχηματίσει διοξείδιο του πυριτίου (Sio₂), μειώνοντας έτσι την περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο τήγμα και την ελαχιστοποίηση των ελαττωμάτων όπως το πορώδες και τα εγκλείσματα της σκωρίας. Το περιεχόμενο και το μέγεθος των δεοξειδών καρβιδίου πυριτίου συνδέονται στενά με το υλικό χύτευσης (π.χ. χυτοσίδηρο, χυτοσίδηρος) και τη διαδικασία τήξης.
Κοινή κριτήρια και κριτήρια επιλογής κοινό περιεχόμενο καρβιδίου καρβιδίου πυριτίου και κριτήρια επιλογής
Το περιεχόμενο αποξειδωτικού καρβιδίου πυριτίου (που αναφέρεται στην καθαρότητα SIC) είναι συνήθως μεταξύ 60% και 80%. Η συγκεκριμένη επιλογή πρέπει να βασίζεται στις απαιτήσεις υλικού χύτευσης και στον έλεγχο του κόστους:
1. 60%-70% Περιεχόμενο καρβιδίου μεσαίου χαμηλού φορέα
Εφαρμογές εφαρμογών:Η τήξη και η αποξείδωση του συνηθισμένου γκρίζου χυτοσιδήρου και του όλκιμου σιδήρου.
Χαρακτηριστικά σύνθεσης:Εκτός από το SIC, περιέχει μια ορισμένη ποσότητα ελεύθερου πυριτίου (SI), ελεύθερου άνθρακα (C) και μικρές ποσότητες ακαθαρσιών (όπως Fe₂o₃ και Al₂o₃). Το ελεύθερο πυρίτιο συμμετέχει άμεσα στην αντίδραση αποξείδωσης (SI + O₂ → Sio₂), ενώ ο ελεύθερος άνθρακας αναπληρώνει την περιεκτικότητα σε άνθρακα στο τετηγμένο σιδήρου, μειώνοντας την τάση των λευκών τμημάτων χυτοσίδηρου.
Φόντα:Χαμηλό κόστος, αποτελεσματικότητα αποξείδωσης επαρκείς για την κάλυψη των απαιτήσεων του συνηθισμένου χυτοσιδήρου (ο χυτοσίδηρος έχει υψηλότερη ανοχή για την περιεκτικότητα σε οξυγόνο από το χυτό χάλυβα) και τα οξείδια σιδήρου σε ακαθαρσίες έχουν ελάχιστη επίδραση στις ιδιότητες του χυτοσιδήρου.
2. 70%-80% μεσαίου-υψηλού πυριτίου καρβιδίου
Εφαρμογές:Η αποξείδωση αποξείδωσης του χυτοσιδήρου υψηλής αντοχής (όπως ο σίδηρος γραφίτη) και ο χάλυβας χαμηλού κράματος.
Χαρακτηριστικά σύνθεσης:Χαμηλή ελεύθερη πυριτίνα και περιεχόμενο ακαθαρσιών, με μια πιο πλήρη κρυσταλλική δομή SIC. Η αποξείδωση βασίζεται κυρίως στο πυρίτιο στο SIC (όταν το SI στο SIC αντιδρά με οξυγόνο, απελευθερώνεται ο άνθρακας: sic {{1} o → sio₂ + c). Ο παραγόμενος άνθρακας βελτιώνει το μέγεθος των κόκκων και βελτιώνει την αντοχή χύτευσης.
Φόντα:Η αντίδραση αποξείδωσης είναι πιο σταθερή, με αποτέλεσμα μικρότερα και πιο ομοιόμορφα κατανεμημένα εγκλείσματα Sio₂ που είναι εύκολα επιπλέουν και αφαιρεθούν. Αυτό επίσης μειώνει το πρόβλημα της μειωμένης σκληρότητας από χυτοσίδηρο που προκαλείται από υπερβολική ελεύθερη πυρίτιο, καθιστώντας το κατάλληλο για χύτευση με υψηλές απαιτήσεις μηχανικής ιδιοκτησίας.
Οι προδιαγραφές κοινών μεγεθών και ο αντίκτυπός τους στην απόδοση αποξείδωσης
Το μέγεθος των αποξειδωτικών καρβιδίου πυριτίου επηρεάζει άμεσα το ποσοστό διάλυσης στο τήγμα και την αποτελεσματικότητα αποξείδωσης τους. Τα κοινά μεγέθη σωματιδίων κυμαίνονται από 0,5 έως 5 mm και κατηγοριοποιούνται στους ακόλουθους τύπους:
| Προδιαγραφές μεγέθους | Τυπικές εφαρμογές | Επίδραση και χαρακτηριστικά αποξείδωσης |
| 0,5-1mm (πρόστιμο) | Μικρούς κλιβάνους επαγωγής μέσου, τήξη χύτευσης με λεπτό τοίχωμα | Μεγάλη επιφάνεια, επαρκής επαφή με το τήγμα, το γρήγορο ποσοστό διάλυσης και την ταχεία αντίδραση αποξείδωσης, καθιστώντας την κατάλληλη για εφαρμογές που απαιτούν ταχεία προσαρμογή περιεχομένου οξυγόνου. Ωστόσο, είναι εύκολα παρασκευασμένο στο τήγμα, σχηματίζοντας λεπτές εγκλείσεις (απαιτώντας αυξημένη ανάδευση για την προώθηση της πλωτής). |
| 1-3mm (μέσο) | Συμβατική τήξη από χυτοσίδηρο σε κλιβάνους μέσου επαγωγής/ηλεκτρικό τόξο | Μέτρια ποσοστό διάλυσης, ομαλή αντίδραση, ισορροπημένη επίδραση αποξείδωσης, σχηματισμός χαμηλής ένταξης και εύκολη πλωτή, καθιστώντας το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο μέγεθος. |
| 3-5mm (χονδροειδές) | Μεγάλοι φούρνοι ηλεκτρικών τόξων, τήξη χύτευσης παχύ τοιχώματος | Αργός ρυθμός διάλυσης, μακρά διάρκεια αντίδρασης, αποφεύγοντας την "επαναξιολόγηση" που προκαλείται από υπεροξείδωση (κατάλληλη για διαδικασίες με μακρύς χρόνους τήξης). Ωστόσο, απαιτείται επαρκής ανάδευση για να αποφευχθεί η αποκατάσταση των σωματιδίων στο κάτω μέρος του κλιβάνου. |
Αρχές επιλογής μεγέθους:
Όταν οι θερμοκρασίες τήξης είναι υψηλές (π.χ. χυτοσίδηρος, 1500-1600 βαθμούς), μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα ελαφρώς πιο χοντρό μέγεθος (για να μειωθεί η ταχεία εξάντληση σε υψηλές θερμοκρασίες).
Όταν οι θερμοκρασίες τήξης είναι χαμηλές (π.χ., χυτοσίδηρος, 1300-1400 βαθμοί), προτιμώνται τα σωματίδια λεπτών ή μεσαίων (για να εξασφαλιστεί πλήρης διάλυση).
Τα χυτά με τα λεπτό τοίχωμα είναι ευαίσθητα σε εγκλείσματα και απαιτούν λεπτά σωματίδια με έντονη ανάδευση. Τα χυτά με τα πυκνά τοιχώματα μπορούν να ανεχθούν ελαφρώς πιο χονδροειδή σωματίδια, δίνοντας προτεραιότητα στη συνεχή αποξείδωση.
Σύγκριση των επιδράσεων αποξείδωσης κάτω από διαφορετικές παραμέτρους
1. Επίδραση του περιεχομένου στο εφέ αποξείδωσης
Χαμηλή περιεκτικότητα (60%-70%):
Η αποξείδωση είναι ταχύτερη (το ελεύθερο πυρίτιο αντιδρά απευθείας), αλλά οι υπερβολικές ακαθαρσίες στα μεταγενέστερα στάδια της αντίδρασης μπορούν να κάνουν τα εγκλείσματα (π.χ. πυριτικά) δύσκολο να αφαιρεθούν και οι μικροσκοπικοί πόροι μπορεί να σχηματιστούν μέσα στην χύτευση. Αυτό είναι κατάλληλο για χύτευση με απαιτήσεις χαμηλής πυκνότητας (π.χ., εξαρτήματα γεωργικών μηχανημάτων και γενικά κρεβάτια εργαλειομηχανών).
Υψηλό περιεχόμενο (70%-80%):
Η αντίδραση αποξείδωσης είναι πιο εμπεριστατωμένη, με αποτέλεσμα την υψηλή περιεκτικότητα σε Sio₂ (λιγότερες ακαθαρσίες), οι οποίες τείνουν να συγκεντρώνονται και να επιπλέουν, με αποτέλεσμα υψηλότερη πυκνότητα χύτευσης. Ωστόσο, ο ρυθμός αποξείδωσης είναι κάπως πιο αργός (βασιζόμενος στην αποσύνθεση SIC), απαιτώντας μεγαλύτερο χρόνο αντίδρασης. Αυτό το καθιστά κατάλληλο για χυτά υψηλής αντοχής, όπως βαλβίδες υψηλής πίεσης και μπλοκ κινητήρα.
2. Επίδραση του μεγέθους στην αποτελεσματικότητα αποξείδωσης
Υπερβολικά λεπτά σωματίδια (<0.5mm):
Είναι εύκολα παρασκευασμένα από τη ροή αέρα στο τήγμα, σχηματίζοντας "καπνό". Ορισμένα σωματίδια εκδιώκονται χωρίς να συμμετέχουν στην αντίδραση, με αποτέλεσμα τη μειωμένη αποτελεσματικότητα αποξείδωσης. Τα υπολειπόμενα εξαιρετικά εγκλείσματα μπορούν επίσης να μειώσουν την ανθεκτικότητα της χύτευσης.
Excessively coarse particles (>5mm):
Είναι ατελείωτα διαλυμένα στο τήγμα και τείνουν να εγκατασταθούν στον πυθμένα του κλιβάνου, σχηματίζοντας "νεκρό υλικό", με αποτέλεσμα τα απόβλητα. Επιπλέον, η ανεπαρκής τοπική αποξείδωση μπορεί να οδηγήσει σε τοπικό πορώδες ή εγκλείσματα σκωρίας στο χύτευση.
Οι βασικές παράμετροι των δεοξιδωτών κράματος SIC (περιεχόμενο 60% -80%, μέγεθος 0,5-5mm) προσδιορίζονται με βάση τις απαιτήσεις απόδοσης του υλικού χύτευσης, τα χαρακτηριστικά της διαδικασίας τήξης και το υπόλοιπο κόστους:
Για συνηθισμένο χυτοσίδηρο, προτιμώνται ένα περιεχόμενο 60% -70% και μέγεθος 1-3mm για χαμηλό κόστος και ταχεία αποξείδωση.
Για χυτοσίδηρο υψηλής αντοχής ή χάλυβα χαμηλού κράματος, επιλέγονται ένα περιεχόμενο 70% -80% και ένα μέγεθος μεσαίου κόμβου για να εξασφαλιστεί η διεξοδική αποξείδωση και η υψηλή πυκνότητα χύτευσης.
Η κατάλληλη αντιστοίχιση αυτών των παραμέτρων μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τα ελαττώματα χύτευσης και να βελτιώσει τη σταθερότητα της παραγωγής.
