HC Silicon 6515 (Si65C15) הוא סגסוגת ברזל בעלת ביצועים גבוהים- המותאמת ליישומים מתכתיים, המוגדרת על ידי הרכב הליבה שלה של ~65% סיליקון (Si) ו-~15% פחמן (C). כתוסף פונקציונלי כפול-, הוא משמש גם כחומר סגסוג וגם כפחם בייצור פלדה, תוך שהוא פועל כחומר גלם מרכזי עבור חומרי חיסון וכדוריות ביציקה. השילוב הייחודי שלו של תכולת סיליקון ופחמן גבוהה נותן מענה לצרכים קריטיים כמו דה-אוקסידציה, התאמת פחמן ואופטימיזציה של גרפיט-מה שהופך אותו לחיוני לייצור גבוה-פלדת פחמן, פלדת כלי וברזל רקיע.

High Carbon Silicon 6515 שייך למשפחת סגסוגות הסיליקון הגבוהות של-פחמן, המובחן על ידי בקרה קפדנית על תכולת הסיליקון, הפחמן והטומאה. בניגוד לסטנדרטסיליקון ברזל(פחמן נמוך פחות או שווה ל-0.1%), תכולת הפחמן הגבוהה שלו מאפשרת פונקציונליות כפולה, ומבטלת את הצורך בפחמים נפרדים בייצור פלדה.

HC Silicon 6515

הרכב כימי ליבה

להלן ההרכב הטיפוסי של סיליקון גבוה פחמן 6515 וציונים קשורים:

צִיוּן	סיליקון (Si) גדול או שווה ל	פחמן (C) קטן או שווה ל	אלומיניום (אל) פחות או שווה ל	גופרית (S) פחות או שווה ל	זרחן (P) פחות או שווה ל	ברזל (Fe)	יישום מפתח
Si65C15	65%	15%	3%	0.1%	0.05%	לְאַזֵן	פלדת פחמן גבוהה-, יציקת ברזל רקיע
Si68C18	68%	18%	3%	0.1%	0.05%	לְאַזֵן	פלדת כלי עבודה,-יציקות כבדות
Si60C10	60%	10%	3%	0.1%	0.05%	לְאַזֵן	פלדה מסגסוגת פחמן נמוכה-, ברזל אפור
מותאם אישית	40–68%	12–20%	סָחִיר	סָחִיר	סָחִיר	לְאַזֵן	ייצור סגסוגת מיוחדת

הערות קריטיות:
Sulfur (S) and phosphorus (P) are strictly limited-S>0.1% causes hot brittleness, while P>0.05% משרה שבירות קרה בפלדה.
אלומיניום (אל) פחות או שווה ל-3% מונע תכלילים מופרזים של תחמוצת, מה שמבטיח טוהר פלדה/ברזל יצוק.

תהליך ייצור

הכנת חומר גלם:

מקור סיליקון:חול סיליקה בטוהר- גבוה (SiO₂ גדול או שווה ל-99.5%, Fe₂O₃ פחות או שווה ל-0.1%).

מקור פחמן:קוקי נפט נמוך-(פחמן קבוע גדול מ-85% או שווה ל-85%, אפר קטן או שווה ל-5%).

מקור ברזל:גרוטאות ברזל או עפרות ברזל (Fe גדול מ-95% או שווה ל-95%, S/P פחות או שווה ל-0.05%).

פּרוֹפּוֹרצִיָה:סיליקה:חול:קוק:ברזל=6:3:1 (מותאם לתוכן היעד של Si/C).

התכה בתנור חשמלי:

ציוד: תנור קשת שקוע (הספק 12.5–30 MVA).

פרמטרים: טמפרטורת תנור 1800-2000 מעלות, זמן התכה 8-12 שעות, הפחתת אטמוספירה (עשיר CO-) למניעת חמצון.

תגובה: SiO₂ + 2C → Si + 2CO↑ (הפחתת סיליקון); פחמן מתמוסס בברזל מותך-סגסוגת סיליקון.

יציקה וריסוק:

סגסוגת מותכת יצוקה למטילים, מקוררת ונמעכת לגדלים מוגדרים (0-3 מ"מ עד 10-100 מ"מ).

HC Silicon 6515

מדוע High Carbon Silicon 6515 מתעלה על תוספים עם-תפקוד יחיד

הערך של HC Silicon 6515 טמון בסינרגיה של סיליקון ופחמן, ונותן מענה לצרכים מתכתיים מרובים בתוסף אחד-בניגוד לסיליקון ברז נפרד (סגסוג בלבד) ולקרבוריזרים (התאמת פחמן בלבד).

2.1 הסרת חמצון וסגסוגת (פונקציית ליבת ייצור פלדה)

תפקידו של סיליקון:

סיליקון מגיב עם חמצן מומס בפלדה מותכת ויוצר SiO₂ יציב (2Si + O₂ → 2SiO₂). SiO₂ מתחבר עם CaO (מסיד) ויוצר CaSiO₃ בנקודת -התכה- נמוכה, אשר צף אל שכבת הסיגים- ומפחית את תכלילי התחמוצת ב-35%.

אפקט סגסוגת:

סיליקון משפר את החוזק, הקשיות וההתנגדות לבלאי של פלדה על ידי חיזוק פתרון מוצק. לדוגמה, הוספת HC Silicon 6515 לפלדת סגסוגת Q355 נמוכה- מגבירה את חוזק המתיחה ב-10-15%.

2.2 קרבוריזציה: התאמת פחמן מדויקת

תפקידו של פחמן:

עם תכולת פחמן של ~15%, HC Silicon 6515 פועל כקרבורייזר יעיל. הוא מתמוסס בפלדה מותכת כדי לשחרר [C], כוונון תכולת הפחמן ל-0.6-1.2% עבור פלדת פחמן גבוהה- (למשל פלדת פחמן 45#) או פלדת כלי (למשל פלדת T10).

יתרון על פני קרבורייזרים מסורתיים:

בהשוואה לקוקס או גרפיט, הפחמן של HC Silicon 6515 מופץ באופן שווה יותר, תוך הימנעות מהפרדת פחמן (פגם שכיח ברכיבי פלדה עבים-). מפעל פלדה סיני דיווח על הפחתה של 20% בהפרדת הפחמן לאחר המעבר ל-HC Silicon 6515.

2.3 קידום גרפיטיזציה (יישום ליהוק)

מַנגָנוֹן:

בייצור ברזל יצוק, סיליקון מקדם משקעי גרפיט ומעדן את המורפולוגיה של הגרפיט (מנתזים לכדוריים בברזל רקיע). פחמן משלים את תכולת הפחמן הנדרשת לגרפיטיזציה, ומבטיח היווצרות גושים אחידה.