מהם השימושים העיקריים של סגסוגות סיליקון כרום בתעשייה?

סגסוגות כרום סיליקון ברזלמורכבים בעיקר מסיליקון (Si) וכרום (Cr):

טווח הרכב:Cr 45%-55%, Si 35%-45%, זיהומים C פחות או שווה ל-0.10%, S פחות או שווה ל-0.04%, P פחות או שווה ל-0.04%, Al פחות או שווה ל-1.0%;

תכונות פיזיקליות:נקודת התכה 1350-1450 מעלות, צפיפות 6.5-6.8 גרם/ס"מ³, גושים אפורים-כסופים (10-60 מ"מ) או גרגירים (1-10 מ"מ), פעילים מאוד מבחינה כימית בטמפרטורות גבוהות, בעלי יכולות צמצום וסיגוג כאחד;

יתרונות ליבה:משלב הסרת חמצון וסגסוגת, שיעור שחזור כרום גבוה (גדול או שווה ל-90%), עלות נמוכה ב-15%-20% מאשר פרוכרום טהור, מתאים לייצור נירוסטה בקנה מידה גדול.

Ferro silicon chrome alloys

פונקציות ליבה של סיליקון-סגסוגות כרום: מנגנוני הסרת חמצון וסגסוג

(1) דה-חמצון בייצור פלדה: ניקוי חמצון סינרגטי ואופטימיזציה של הכללה

לסגסוגות של סיליקון כרום יש גם פונקציות של דה-אוקסידציה וגם תוספי כרום בייצור פלדה, מה שהופך אותן למתאימים במיוחד לייצור פלדה אל חלד ו-עמידה בחום:

מנגנוני תגובת ליבה:

סיליקון דה חמצון:Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe (ה-SiO₂ שנוצר מרחף ומוסר בקלות);

כרום-סילוק חמצון:Cr + FeO → CrO + Fe (CrO ו-SiO₂ יוצרים סיגים מורכבים בנקודת -התכה- נמוכה, מה שמגביר עוד יותר את אפקט ההתחמצנות);

אפקט חימצון כמותי:

הוספת 0.5%-1.0% יכולה להפחית את תכולת החמצן של פלדה מותכת מ-80-100 עמודים לדקה ל-25-40 עמודים לדקה, ולהשיג יעילות שחרור של 60%-75%;

יתרונות השוואתיים:יעילות שחרור חמצון משופרת בהשוואה לסיליקון פרוסיליקון בודד. 20%-25%, עם תוספת כרום בו זמנית כדי למנוע את התהליך המסורבל של הוספת פרוכרום בנפרד מאוחר יותר;

(2) אפקט סגסוגת: תוספת כרום ושיפור ביצועים

סגסוגת SiCr היא מקור הליבה של כרום בייצור של פלדת אל חלד ופלדה מסגסוגת נמוכה-. סגסוגת משפרת את עמידות בפני קורוזיה, חוזק וביצועים-בטמפרטורה גבוהה של החומר:

מנגנון חיזוק הליבה:

כְּרוֹם:יוצר סרט פסיביות Cr₂O₃ צפוף על פני הפלדה, מונע חדירת מדיה קורוזיבית ומשפר עמידות בפני קורוזיה;
סִילִיקוֹן:מחזק את סריג הפריט באמצעות תמיסה מוצקה, משפר את החוזק והקשיות של הפלדה;

שיפור ביצועים כמותי:

ייצור נירוסטה 304:הוספת סגסוגת כרום סיליקון שולטת בתכולת הכרום בפלדה ל-18%-20%, מאריכה את זמן העמידות בפני קורוזיה בתרסיס מלח מ-200 שעות ליותר מ-500 שעות, וחוזק המתיחה גדול או שווה ל-515MPa;
ייצור פלדה עמידה בחום-סגסוגת- נמוכה:הוספת 1.0%-1.5% סגסוגת ברזל סיליקון כרום, תכולת הכרום בפלדה מגיעה ל-... 5%-7%, חוזק מתיחה בטמפרטורה גבוהה (600 מעלות ) נשאר גדול או שווה ל-300MPa, מתאים לפלדה לדוד ולציוד כימי.

SiCr alloy

תרחישי יישום ליבה של סגסוגת-סיליקון כרום

(1) תעשיית נירוסטה: חומר גלם סגסוגת ליבה

סגסוגת סיליקון כרום היא חומר גלם מרכזי לייצור פלדת אל חלד אוסטניטית ופריטית, המהווה יותר מ-70% מסך היישום שלה:

דרגות פלדה מתאימות:

נירוסטה אוסטינית (304, 316L):תוסף כרום ל-18%-22%, בשילוב עם ניקל ליצירת מבנה עמיד בפני קורוזיה;
נירוסטה פריטית (430, 444):תוסף כרום ל-16%-20%, אין צורך להוסיף ניקל, הפחתת עלויות הייצור;

תאימות תהליכים:

ייצור פלדה של תנור קשת חשמלי/ממיר:הוסף במהלך הקשה (גוש 5-50 מ"מ), כמות הוספה 0.8%-1.5%, קצב שחזור כרום 90%-95%;
זיקוק תנור AOD:בשילוב עם תהליך פירוק החמצן- של ארגון, כמות הוספה 0.5%-1.0%, שליטה מדויקת בתכולת הכרום, שיפור טוהר הפלדה המותכת;

(2) פלדה מסגסוגת נמוכה ותעשיית פלדה עמידה בחום-: מיטוב ביצועים של חומרי גלם

סגסוגות סיליקון של כרום משמשות בייצור של פלדה עמידה בסגסוגת נמוכה- ועמידה בחום- כדי לשפר את התכונות המכניות ויציבות הטמפרטורה הגבוהה- של חומרים:

יישומים אופייניים:

פלדה למכונות הנדסיות (Q690):בהוספת 0.3%-0.5% סגסוגת SiCr, תכולת הכרום בפלדה היא 0.8%-1.2%, חוזק המתיחה עולה מ-690MPa ל-750MPa, וקשיחות ההשפעה (-40 מעלות ) גדולה או שווה ל-47J/cm²;
פלדה עמידה בחום-בטמפרטורה- גבוהה (12Cr1MoV):הוספת 1.0%-1.2% סגסוגת ברזל סיליקון כרום, תכולת הכרום היא 1.0%-1.5%, תכולת הסיליקון היא 0.5%-0.8%, וחוזק הזחילה בטמפרטורה גבוהה משופר. 20%-25%, מתאים לטורבינות קיטור וצינורות דוודים;

(3) תעשיית היציקה: חומר גלם ליציקות-עמידות בפני שחיקה

סגסוגת כרום סיליקון משמשת לייצור יציקות-עמידות בפני שחיקה כדי לשפר את הקשיות וההתנגדות לבלאי של יציקות:
יישום ליבה:

מנגנון פעולה:כרום ופחמן יוצרים שלב קשה Cr₇C₃, סיליקון מעדן את הגרגירים, ומשפר באופן סינרגטי את עמידות הבלאי של יציקות;
השפעה כמותית:הוספת 3%-5% סגסוגת כרום סיליקון מגבירה את הקשיות (HRC) של יציקות מ-25-30 ל-45-50, ומפחיתה את הבלאי ב-40%-50;
תרחישים מתאימים:חלקי מכונות כרייה (כגון ספינות מגרסה), חלקים עמידים לבלאי- במכונות הנדסיות (כגון שיני דלי מחפר);

(4) תרחישי יישום אחרים

ייצור סגסוגת ברזל:כחומר מצמצם להכנת סגסוגות כרום אחרות (כגון פרוכרום-פחמן נמוך), שיעור התאוששות הכרום גדל ב-10%-15%;
חומרי ריתוך:כחומר גלם לריתוך מוטות ושטפים, הכמות הנוספת... 15%-20%, משפרת את עמידות הריתוך והחוזק בפני קורוזיה, מתאימה לריתוך נירוסטה;