Κράματα πυριτίου ασβεστίουαποτελούνται κυρίως από ασβέστιο (Ca) και πυρίτιο (Si), με ορισμένα στοιχεία όπως το βάριο και το αλουμίνιο, υποστηρίζοντας την προσαρμοστικότητά τους σε διάφορες εφαρμογές:
Εύρος σύνθεσης:Ca 28%-35%, Si 55%-65%, ακαθαρσίες Al Λιγότερο ή ίσο με 2,0%, S Λιγότερο ή ίσο με 0,04%, P Μικρότερο ή ίσο με 0,04%
Φυσικές ιδιότητες:Σημείο τήξεως 1250-1350 μοίρες, πυκνότητα 2,5-2,8 g/cm³, σε μορφή σβώλου (5-30 mm) ή κοκκώδους (1-10 mm), που παρουσιάζει ισχυρή χημική δράση σε υψηλές θερμοκρασίες.
Βασικές λειτουργίες:Ενσωματώνοντας αποθείωση, αποξείδωση, κράμα και εξευγενισμό κόκκων, είναι ένας "πολυ-σύνθετος παράγοντας" στη μεταλλουργική βιομηχανία.
Βασικά σενάρια εφαρμογής του κράματος ασβεστίου πυριτίου
(1) Βιομηχανία κατασκευής χάλυβα: βασική πρώτη ύλη για αποθείωση, αποξείδωση και κράμα
Το κράμα πυριτίου ασβεστίου είναι ένα σύνθετο λειτουργικό υλικό υψηλής-αποτελεσματικότητας στη βιομηχανία χαλυβουργίας, ιδιαίτερα κατάλληλο για την παραγωγή χάλυβα υψηλής-τελείας και χάλυβα εξαιρετικά-χαμηλού θείου. Οι βασικές εφαρμογές του είναι οι εξής:
Βαθιά αποθείωση:
Μηχανισμός Δράσης:Το ασβέστιο αντιδρά με το θείο με εξαιρετικά χαμηλή ελεύθερη ενέργεια, δημιουργώντας αυθόρμητα CaS (σημείο τήξης 2450 μοίρες, σχεδόν αδιάλυτο σε τετηγμένο χάλυβα) σε υψηλές θερμοκρασίες. Το πυρίτιο αποοξειδώνει ταυτόχρονα και βελτιστοποιεί το περιβάλλον αντίδρασης (Αγγλικά: Ca + S → CaS, Si + 2FeO → SiO2 + 2Fe).
Ποσοτική επίδραση:Η προσθήκη 0,1%-0,5% μπορεί να μειώσει την περιεκτικότητα σε θείο του τηγμένου χάλυβα από 0,05%-0,08% σε κάτω από 0,01% (πρότυπο χάλυβα εξαιρετικά χαμηλής περιεκτικότητας σε θείο), επιτυγχάνοντας ποσοστό αποθείωσης 80%-95%.
Κατάλληλα σενάρια: Υψηλής-ποιότητας χάλυβα ευαίσθητη σε περιεκτικότητα σε θείο, όπως χάλυβας ρουλεμάν, χάλυβας ελατηρίου και ανοξείδωτου χάλυβα.
Υψηλή-αποξείδωση:
Μηχανισμός δράσης:Το ασβέστιο έχει ισχυρότερη αποοξειδωτική ικανότητα από το αλουμίνιο και το πυρίτιο. Μπορεί να αντιδράσει με το οξυγόνο και τα οξείδια του τηγμένου χάλυβα για να σχηματίσει CaO και μπορεί επίσης να μειώσει τα εγκλείσματα Al2O3 (δημιουργώντας χαμηλό-σημείο τήξης-CaO・Al2O3), τα οποία αφαιρούνται εύκολα με επίπλευση.
Ποσοτική επίδραση:Με προσθήκη 0,2%-0,3%, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στον τετηγμένο χάλυβα μειώνεται από 80-100ppm σε 20-30ppm, η συνολική ποσότητα των εγκλεισμάτων οξειδίων μειώνεται κατά 60%-70% και το ποσοστό επιφανειακών ελαττωμάτων των χαλύβδινων τεμαχίων μειώνεται από 1,2% σε 0,3%.
Κατάλληλα σενάρια:Παραγωγή χάλυβα χαμηλής-κράματος υψηλής- αντοχής και ηλεκτρικού χάλυβα πυριτίου, βελτιώνοντας την απόδοση επεξεργασίας και τη διάρκεια ζωής του χάλυβα.
Βελτίωση κράματος και απόδοσης:
Μηχανισμός Δράσης: Τα άτομα ασβεστίου και πυριτίου ενσωματώνονται στο πλέγμα φερρίτη, προκαλώντας παραμόρφωση του πλέγματος, παρεμποδίζοντας την κίνηση της εξάρθρωσης και καθαρίζοντας το μέγεθος των κόκκων.
Ποσοτική επίδραση:Η προσθήκη 0,1%-0,2% κράματος σιδηροπυριτίου ασβεστίου σε δομικό χάλυβα χαμηλού κράματος αυξάνει την αντοχή σε εφελκυσμό κατά 10%-15% και την αντοχή σε κρούση (-20 μοίρες ) κατά 20%-30%, καθιστώντας το κατάλληλο για μηχανήματα μηχανικής και χάλυβα γεφυρών.
(2) Βιομηχανία χυτηρίου: Βασικά συστατικά εμβολιασμού και σφαιροειδούς παράγοντα
Το κράμα SiCa χρησιμοποιείται κυρίως στην παραγωγή γκρίζου χυτοσιδήρου και όλκιμου σιδήρου για τη βελτίωση της ομοιομορφίας της δομής χύτευσης και των μηχανικών ιδιοτήτων:
Εφαρμογή εμβολιασμού:
Μηχανισμός Δράσης:Προωθεί την κατακρήμνιση γραφιτοποίησης, βελτιώνει τους κόκκους γραφίτη και τη δομή της μήτρας και αποφεύγει την τάση του λευκού χυτοσίδηρου.
Ποσοτική επίδραση:Η προσθήκη 0,1%-0,3% κοκκώδους κράματος πυριτίου σιδηρ ασβεστίου (1-3 mm) (γκρίζος χυτοσίδηρος) αυξάνει την αντοχή σε εφελκυσμό των χυτών από 200 MPa σε 280 MPa και βελτιώνει την αντοχή σε κρούση. 133%, μειώνεται ο ρυθμός σκραπ από 8% σε 3%. Κατάλληλο για: Χύτευση ακριβείας όπως μπλοκ κινητήρα και κρεβάτια εργαλειομηχανών.
Συστατικά σφαιροειδούς παράγοντα:
Μηχανισμός δράσης:Χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με μαγνήσιο και στοιχεία σπάνιων γαιών (όπωςκράματα πυριτίου ασβεστίου βαρίου) για την προώθηση της κρυστάλλωσης του γραφίτη σε σφαιρικά σχήματα, βελτιώνοντας την σκληρότητα και την αντοχή του όλκιμου σιδήρου.
Αποτέλεσμα:Ο ρυθμός σφαιροειδοποίησης μπορεί να φτάσει πάνω από 90%, αντοχή σε εφελκυσμό σε όλκιμο σίδηρο Μεγαλύτερη ή ίση με 450 MPa, επιμήκυνση μεγαλύτερη από ή ίση με 10%, κατάλληλο για μέρη που φέρουν φορτίο- όπως στροφαλοφόρους άξονες και γρανάζια αυτοκινήτου.
Φόντα:Σε σύγκριση με μεμονωμένους σφαιροειδείς παράγοντες μαγνησίου, τα κράματα ασβεστοπυριτίου μπορούν να μειώσουν το ποσοστό καύσης μαγνησίου-κατά 15%-20%, μειώνοντας το κόστος παραγωγής.
(3) Παραγωγή σιδηροκραμάτων: Υψηλής-Αποτελεσματικής μείωσης και διύλισης
Τα κράματα CaSi, λόγω των ισχυρών αναγωγικών τους ιδιοτήτων και της χαμηλής περιεκτικότητάς τους σε άνθρακα (Μικρότερη ή ίση με 0,1%), είναι ιδανικοί αναγωγικοί παράγοντες για την παραγωγή σιδηροκραμάτων χαμηλών-άνθρακα.
Βασικές Εφαρμογές:
Μηχανισμός Δράσης:Μειώνει τα οξείδια του βαναδίου, του τιτανίου, του νιοβίου κ.λπ., για την παρασκευή σιδηροβαναδίου, φερροτιτανίου, φερρονιοβίου κ.λπ.
Κατάλληλα σενάρια:Παραγωγή σιδηροκράματος υψηλής ποιότητας-που χρησιμοποιείται στον τομέα της αεροδιαστημικής και των ηλεκτρονικών υλικών.
Λειτουργία διύλισης:Αφαιρεί ακαθαρσίες όπως θείο και φώσφορο από σιδηροκράματα, βελτιώνοντας την καθαρότητα του προϊόντος. Για παράδειγμα, κατά την παραγωγή σιδηρομαγγανίου υψηλής{1}καθαρότητας, η προσθήκη κραμάτων ασβεστίου πυριτίου μειώνει την περιεκτικότητα σε θείο από 0,05% σε κάτω από 0,01%, ανταποκρινόμενη στις απαιτήσεις της τήξης χάλυβα υψηλής-τελικής.
(4) Άλλα Σενάρια Εφαρμογής
Τήξη μη σιδηρούχων μετάλλων:Ως παράγοντας διύλισης για αλουμίνιο και κράματα χαλκού, αφαιρεί ακαθαρσίες οξυγόνου και θείου, βελτιώνοντας την καθαρότητα και τη ρευστότητα του μετάλλου. με προσθήκη 0,3%-0,5%, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο των κραμάτων αλουμινίου μειώνεται από 50-80 ppm σε 20-30 ppm, μειώνοντας το ποσοστό ελαττώματος πορώδους των χυτών κατά 70%. Κατάλληλα σενάρια: Αεροδιαστημική παραγωγή κράματος αλουμινίου και κράματος χαλκού ακριβείας.
Υλικά συγκόλλησης:Ως πρώτη ύλη για συγκόλληση ράβδων και επιστρώσεων ροής, με προσθήκη 20%-30%, αποοξειδώνεται και αποθείώνεται κατά τη συγκόλληση, βελτιώνοντας την αντοχή της συγκόλλησης και την αντίσταση στη διάβρωση. αντοχή σε εφελκυσμό συγκόλλησης Μεγαλύτερη ή ίση με 400 MPa και ο χρόνος αντοχής στη διάβρωση ψεκασμού αλατιού παρατείνεται κατά 2 φορές. Κατάλληλα σενάρια: Συγκόλληση κατασκευών και μηχανημάτων.
Λογική Προσαρμογής Εφαρμογών και Επιλογής Διαφορετικών Ποιοτήτων Κραμάτων CaSi
(1) Πίνακας Βαθμών Πυρήνα και Προσαρμογής Εφαρμογών
| Βαθμός κράματος ασβεστίου πυριτίου | Βασικά εξαρτήματα (Ca/Si) | Βασικά σενάρια εφαρμογής | Συνιστώμενη προσθήκη |
| CaSi3060 | 30%/60% | Αποξείδωση στη συμβατική χαλυβουργία, εμβολιασμός χυτών χαμηλών-κράματος | 0,1%-0,2% (χάλυβας), 0,1%-0,3% (χύτευση) |
| CaSi3262 | 32%/62% | Αποθείωση στη χαλυβουργία υψηλών προδιαγραφών, σφαιροποίηση στη χύτευση ακριβείας | 0,2%-0,5% (χάλυβας), 0,2%-0,4% (χύτευση) |
| CaSi3560 | 35%/60% | Διύλιση εξαιρετικά-χαλύβων χαμηλής περιεκτικότητας σε θείο, αναγωγικών παραγόντων στην παραγωγή σιδηροκραμάτων | 0,3%-0,5% (κατασκευή χάλυβα), 1,2-1,5 τόνος / τόνος κράμα (κράμα σιδήρου) |
(2) Βασικές Αρχές Επιλογής
Προτεραιότητα απόδοσης:Ο χάλυβας υψηλής-ποιότητας και η χύτευση ακριβείας θα πρέπει να χρησιμοποιούν υψηλές-ποιότητες ασβεστίου (Ca μεγαλύτερο ή ίσο με 32%) για να διασφαλιστούν τα αποτελέσματα αποθείωσης και αποξείδωσης.
Υπόλοιπο κόστους:Ο συνηθισμένος χάλυβας και η συμβατική χύτευση θα πρέπει να χρησιμοποιούν μεσαίες-ποιότητες ασβεστίου (Ca 30%-32%) για να εξισορροπηθεί η απόδοση και το κόστος.
Προσαρμογή διαδικασίας:Η χαλυβουργία θα πρέπει να χρησιμοποιεί μπλοκ (5-30 mm) υλικά, η χύτευση πρέπει να χρησιμοποιεί κοκκώδη (1-3 mm) υλικά και η παραγωγή σιδηροκραμάτων θα πρέπει να χρησιμοποιεί μπλοκ (10-50 mm) υλικά.
