אנשים רבים אינם מכיריםסיליקון קרבידו אם כי הוא חולק קווי דמיון רבים עםסיליקון Ferroבשימושים, שניהם מכילים סיליקון, אשר באמצעות תגובות סיליקון מבצע פונקציות מפתח כמוdeoxidationוסגסוגת. עם זאת, סגסוגת FESI משתמשת בדרך כלל בריכוזים נמוכים יותר, כגון65%, 72%, ו75%בעוד שלסיליקון קרביד יש טווח ריכוזים רחב יותר, שנע בין 60%ל 90%ואפילו עד 99%. בעבודה היומית שלנו אנו מקבלים פניות לסיליקון קרביד עם ריכוזים של 64%,70%, 88%, ו90%ו כדי לטפל בבלבול זה, אני אסביר תחילה את הריכוזים והגדלים השונים של סיליקון קרביד המשמש לדיאוקסידציה יציקה.
בתעשיית היציקה, סיליקון קרביד (SIC) נמצא בשימוש נרחב כ- Deoxidizer. תפקוד הליבה שלו הוא להגיב על הסיליקון (SI) בסגסוגת הסיליקון קרביד עם חמצן (O) בפלדה מותכת או ברזל ליצירת סיליקון דו חמצני (SiO₂), ובכך להפחית את תכולת החמצן בממיס ולמזער מומים כמו נקבוביות ותכלילי סיגים. התוכן והגודל של הסיליקון קרבידסדייזרים קשורים קשר הדוק לחומר היציקה (למשל, ברזל יצוק, פלדה יצוקה) ותהליך ההכת.
טווח תכנים של סיליקון קרבידייזר נפוץ טווח תוכן וקריטריוני בחירה
תכולת הסיליקון קרבידייזר (בהתייחס לטוהר ה- SIC) היא בדרך כלל בין 60% ל 80%. הבחירה הספציפית צריכה להיות מבוססת על דרישות חומרי היציקה ובקרת העלויות:
1. 60%-70% תוכן סיליקון קרביד בינוני-נמוך
יישומים ישימים:התכה ודאוקסידציה של ברזל יצוק אפור רגיל וברזל רקיע.
מאפייני קומפוזיציה:בנוסף ל- SIC, הוא מכיל כמות מסוימת של סיליקון חופשי (SI), פחמן חופשי (C) וכמויות קטנות של זיהומים (כגון FE₂O₃ ו- Al₂O₃). סיליקון חופשי משתתף ישירות בתגובת deoxidation (Si + O₂ → SiO₂), ואילו פחמן חופשי מחדש את תכולת הפחמן בברזל המותך, ומפחית את הנטייה של חלקי ברזל יצוק לבן.
יתרונות:בעלות נמוכה, יעילות deoxidation המספיקה בכדי לעמוד בדרישות הברזל היצוק הרגיל (ברזל יצוק סובלנות גבוהה יותר לתכולת החמצן מאשר פלדת יצוק), ותחמוצות ברזל בזיהומים משפיעות מעט על תכונות הברזל היצוק.
2. 70%-80% סיליקון קרביד בינוני-גבוה
יישומים:התכה של deoxidation של ברזל יצוק בעל חוזק גבוה (כמו ברזל גרפיט וורמיטי) ופלדת סגסוגת נמוכה.
מאפייני קומפוזיציה:תכולת סיליקון וטומאה חופשית נמוכה, עם מבנה גביש SIC שלם יותר. Deoxidation מסתמך בעיקר על הסיליקון ב- SIC (כאשר SI ב- SIC מגיב עם חמצן, פחמן משתחרר: SIC + 2 O → SiO₂ + C). הפחמן שנוצר משכלל את גודל התבואה ומשפר את חוזק היציקה.
יתרונות:תגובת deoxidation יציבה יותר, וכתוצאה מכך תכלילי SiO₂ קטנים יותר ומופצים באופן שווה יותר שמרפים ומוסרים בקלות. זה גם מקטין את הבעיה של קשיחות ברזל יצוק מופחתת הנגרמת כתוצאה מסיליקון חופשי מוגזם, מה שהופך אותה מתאימה ליציקות עם דרישות רכוש מכניות גבוהות.
מפרטי גודל נפוצים והשפעתם על ביצועי deoxidation
גודל הסיליקון קרביד דוקסידייזרים משפיע ישירות על קצב הפירוק שלהם בהמסה ועל יעילות הדוקסידציה שלהם. גדלי החלקיקים הנפוצים נעים בין 0.5 ל- 5 מ"מ ומסווגים לסוגים הבאים:
| מפרט גודל | יישומים אופייניים | אפקט deoxidation and מאפיינים |
| 0.5-1 מ"מ (בסדר) | תנורי אינדוקציה בינוניים קטנים, התכה של יציקת קיר דק | שטח פנים גדול, מגע מספיק עם ההמסה, קצב הפירוק המהיר ותגובת deoxidation מהירה, מה שהופך אותו מתאים ליישומים הדורשים התאמת תכולת חמצן מהירה; עם זאת, הוא נוגע בקלות במכה, ויוצר תכלילים עדינים (המחייבים ערבוב מוגבר לקידום צף). |
| 1-3 מ"מ (בינוני) | התכה ברזל יצוק קונבנציונאלי בתנורי אינדוקציה בינוניים/תנורי קשת חשמלית | קצב פירוק בינוני, תגובה חלקה, אפקט deoxidation מאוזן, היווצרות הכללה נמוכה וצף קל, מה שהופך אותו לגודל הנפוץ ביותר. |
| 3-5 מ"מ (גס) | תנורי קשת חשמליים גדולים, התכה של יציקת קיר עבה | קצב פירוק איטי, משך תגובה ארוך, הימנעות מ"חמצון מחדש "הנגרם כתוצאה מחמצון יתר (מתאים לתהליכים עם זמני התכה ארוכים); עם זאת, נדרשת ערבוב מספיק כדי למנוע התמקמות בתחתית הכבשן. |
עקרונות בחירת הגודל:
כאשר טמפרטורות ההיתוך גבוהות (למשל, פלדה יצוקה, 1500-1600 מעלות), ניתן להשתמש בגודל מעט גס יותר (להפחתת שחיקה מהירה בטמפרטורות גבוהות);
כאשר טמפרטורות ההיתוך נמוכות (למשל, ברזל יצוק, 1300-1400 מעלות), עדיפים חלקיקים עדינים או בינוניים (כדי להבטיח פירוק מוחלט).
יציקות דקיקות קירות רגישות לתכלילים ודורשים חלקיקים עדינים עם ערבוב נמרץ; יציקות בעלות קירות עבים יכולים לסבול חלקיקים מעט גסים יותר, ולתעדף דוקסידציה רציפה.
השוואה בין השפעות deoxidation תחת פרמטרים שונים
1. השפעת התוכן על אפקט deoxidation
תוכן נמוך (60%-70%):
Deoxidation הוא מהיר יותר (סיליקון חופשי מגיב ישירות), אך זיהומים מוגזמים בשלבים המאוחרים יותר של התגובה יכולים להקשות על הסרת תכלילים (למשל, סיליקטים), ונקבוביות קטנטנות עלולות להיווצר בתוך הליהוק. זה מתאים ליציקות עם דרישות בצפיפות נמוכה (למשל, חלקי מכונות חקלאיות ומיטות כלי מכונות כלליות).
תוכן גבוה (70%-80%):
תגובת Deoxidation היא יסודית יותר, וכתוצאה מכך תכלילים של SiO₂ טוהרים (פחות זיהומים), הנוטים לצבור ולצוף, וכתוצאה מכך צפיפות יציקה גבוהה יותר. עם זאת, שיעור הדוקסידציה איטי במקצת (מסתמך על פירוק SIC), הדורש זמן תגובה ארוך יותר. זה הופך אותו למתאים ליציקות בעלות חוזק גבוה כמו שסתומים בלחץ גבוה וגושי מנוע.
2. השפעת הגודל על יעילות deoxidation
חלקיקים עדינים מדי (<0.5mm):
הם מנותקים בקלות על ידי זרימת האוויר במכה, ויוצרים "עשן". חלק מהחלקיקים גורשים מבלי להשתתף בתגובה, וכתוצאה מכך מופחתת יעילות deoxidation. תכלילים אולטרה -אולטרה שיניים עשויים גם להפחית את קשיחות היציקה.
Excessively coarse particles (>5 מ"מ):
הם מומסים באופן לא מלא במכה ונוטים להתיישב בתחתית הכבשן, ויוצרים "חומר מת", וכתוצאה מכך פסולת. יתר על כן, לא מספיק דיוקסידציה מקומית עשויה להוביל לנקבוביות מקומית או לתכלילי סיגים ביציקה.
פרמטרי הליבה של Deoxidizers סגסוגת SIC (60% -80% תוכן, גודל 0.5-5 מ"מ) נקבעים על סמך דרישות הביצועים של חומר היציקה, המאפיינים של תהליך ההתכה, ומאזן עלות:
עבור ברזל יצוק רגיל, עדיפים תוכן של 60% -70% וגודל 1-3 מ"מ על עלות נמוכה ודאוקסידציה מהירה.
עבור ברזל יצוק בעוצמה גבוהה או פלדת סגסוגת נמוכה, נבחרים תוכן של 70% -80% וגודל גוף בינוני כדי להבטיח דוקסידציה יסודית וצפיפות יציקה גבוהה.
התאמה מתאימה של פרמטרים אלה יכולה להפחית ביעילות את פגמי היציקה ולשפר את יציבות הייצור.
