מפעלי אלומיניום בוחרים בליבות סיליקון המדורגות לפי טוהר ודרגה. סוגים שונים (כגון 553#, 441#, 3303# ו-95%-99.5% טוהר) מתאימים לצרכים שונים בייצור סגסוגת אלומיניום, כגון דה-אוקסידציה, סגסוגת ואופטימיזציה של יציקה. בחירה מדויקת משפיעה ישירות על הביצועים ועלות הייצור של סגסוגות אלומיניום.
סיווג ומאפיינים של ליבות סיליקון בשימוש נפוץ במפעלי אלומיניום
| סוגי מתכת סיליקון (סוג) | ציון מקביל (ציון) | תכולת סיליקון (Si גדול מ- או שווה ל-) | סך כל הזיהומים (Fe+Al+Ca פחות או שווה ל) | תרחישי התאמה ליבה |
|---|---|---|---|---|
| סוג-טוהר גבוה | 3303#,2202# | 99.5%,99.7% | 0.63%,0.42% | סגסוגות אלומיניום ברמה גבוהה-, יציקה מדויקת |
| סוג טוהר-בינוני | 441#,421# | 99.0%,99.2% | 0.9%,0.7% | סגסוגות אלומיניום יצוק קונבנציונליות, סגסוגות אלומיניום מחושלות |
| סוג מטרה כללית- | 553# | 98.5% | 1.3% | סגסוגות אלומיניום רגילות, הסרת חמצון של אלומיניום מותך |
| סוג כלכלה | 97%,95% טוהר | 97%,95% | 3.0%,5.0% | יציקות-נמוכות, מילוי סיליקון של אלומיניום ממוחזר |
פֶּתֶק:תכולת הטומאה משפיעה ישירות על ביצועי סגסוגת האלומיניום-Fe גורם בקלות לאלומיניום להשחיר ומפחית את הפלסטיות; אל (טומאה בסיליקון) יוצר בקלות תכלילים קשים ושבירים; Ca משפיע בקלות על נזילות היציקה. סגסוגות אלומיניום ברמה גבוהה- דורשות בקרה קפדנית יותר על שלושת האלמנטים הללו.
פונקציות ליבה והשפעות כמותיות של מתכת סיליקון בשימוש נפוץ במפעלי אלומיניום
(1) חיזוק סגסוגת: משפר את המאפיינים המכניים של סגסוגות אלומיניום
מנגנון פעולה: אטומי סיליקון משתלבים במטריצת האלומיניום ליצירת תמיסה מוצקה, או יוצרים שלבי חיזוק (כגון Mg₂Si) עם מגנזיום, נחושת וכו', מעכבים את תנועת הנקע ומשפרים חוזק וקשיות;
(2) אופטימיזציה של ביצועי הליהוק: משפר את יכולת הזרימה ואת אפקט העיצוב
מנגנון פעולה: סיליקון מוריד את נקודת ההיתוך של סגסוגות אלומיניום (נקודת התכה של אלומיניום טהור 660 מעלות, נקודת התכה של סגסוגת Al-12Si 577 מעלות), מפחית את מתח ההתכווצות של התמצקות ומשפר את יכולת הזרימה של המתכת המותכת;
(3) ניקוי וטיהור מתכת מותכת מאלומיניום: משפר את הטוהר של חומרי אלומיניום
מנגנון פעולה: הסיליקון מגיב עם חמצן במתכת האלומיניום המותכת כדי ליצור SiO₂ (צפיפות 2.65g/cm³), הנמוכה בהרבה מזו של מתכת אלומיניום מותכת (2.7g/cm³), וצף בקלות ליצירת סיגים להסרה;
(4) תוסף סיליקון באלומיניום ממוחזר: מסדיר את יציבות ההרכב
מנגנון פעולה: יסודות סיליקון נשרפים בקלות במהלך ההתכה של אלומיניום ממוחזר. מתכת סיליקון, כ"סוכן תוסף סיליקון", ממלאת במדויק את תכולת הסיליקון, ומבטיחה את העקביות של ביצועי הסגסוגת;
