Viele Menschen sind nicht vertraut mitSiliziumkarbid. Obwohl es viele Ähnlichkeiten mit teilt mitFerro SiliconIn seinen Verwendungen enthalten beide Silizium, die durch Siliziumreaktionen wichtige Funktionen wie z.Desoxidationund legiert. FESI -Legierung verwendet jedoch häufig niedrigere Konzentrationen, wie z.65%, 72%, Und75%Während Siliziumcarbid einen größeren Konzentrationsbereich von 60%bis 90%und sogar bis zu 99%aufweist. In unserer täglichen Arbeit erhalten wir Anfragen nach Carbid -Silizium mit Konzentrationen von 64%.70%, 88%, Und90%. Um diese Verwirrung anzugehen, werde ich zunächst die verschiedenen Konzentrationen und Größen von Siliziumkarbid erklären, die für die Gießerei -Desoxidation verwendet werden.
In der Gießereiindustrie wird Siliziumcarbid (SIC) häufig als Desoxidisator verwendet. Seine Kernfunktion besteht darin, das Silizium (Si) in der Siliziumcarbidlegierung mit Sauerstoff (O) in geschmolzenem Stahl oder Eisen zu reagieren, um Siliziumdioxid (SiO₂) zu bilden, wodurch der Sauerstoffgehalt in der Schmelze verringert wird und Defekte wie Porosität und Slag -Inklusionen minimieren. Der Gehalt und die Größe von Siliziumcarbiddesoxidisatoren hängen eng mit dem Gussmaterial (z. B. Gusseisen, Gussstahl) und dem Schmelzprozess zusammen.
Gemeinsame Siliziumkarbid -Desoxidisator -Inhalts- und Auswahlkriterien
Der Inhalt des Siliziumkarbiddesoxidisators (der sich auf die Sic -Reinheit bezieht) liegt typischerweise zwischen 60% und 80%. Die spezifische Auswahl sollte auf den Gussmaterialanforderungen und der Kostenkontrolle basieren:
1. 60%-70% mittel-niedriger Siliziumkarbidgehalt
Anwendbare Anwendungen:Schmelzen und Desoxidation von gewöhnlichem grauem Gusseisen und duktilem Eisen.
Kompositionseigenschaften:Zusätzlich zu SIC enthält es eine bestimmte Menge freier Silizium (SI), freier Kohlenstoff (c) und geringe Mengen an Verunreinigungen (wie Fe₂o₃ und Al₂o₃). Das freie Silizium beteiligt sich direkt an der Desoxidationsreaktion (Si + O₂ → SiO₂), während freier Kohlenstoff den Kohlenstoffgehalt im geschmolzenen Eisen auffüllt und die Tendenz weißer Gusseisenteile verringert.
Vorteile:Niedrige Kosten, Desoxidationseffizienz ausreichend, um die Anforderungen des gewöhnlichen Gusseisens zu erfüllen (Gusseisen hat eine höhere Toleranz gegenüber Sauerstoffgehalt als Gussstahl), und die Eisenoxide bei Verunreinigungen haben nur geringe Auswirkungen auf die Eigenschaften der Gusseisen.
2. 70%-80% mittel hohe Siliziumkarbid
Anwendungen:Schmelzdeoxidation von hochfestem Gusseisen (wie Vermikulargraphiteisen) und niedrigem Alloy-Stahl.
Kompositionseigenschaften:Niedrig freies Silizium- und Verunreinigungsgehalt mit einer vollständigeren SiC -Kristallstruktur. Die Desoxidation stützt sich hauptsächlich auf das Silizium in sic (wenn si in sic mit Sauerstoff reagiert, wird Kohlenstoff freigesetzt: sic + 2 o → SiO₂ + c). Der erzeugte Kohlenstoff verfeinert die Korngröße und verbessert die Gussfestigkeit.
Vorteile:Die Desoxidationsreaktion ist stabiler und führt zu kleineren und gleichmäßigeren verteilten SiO₂ -Einschlüssen, die leicht schweben und entfernt werden können. Dies verringert auch das Problem der durch übermäßigen freien Silizium verursachten reduzierten Zähigkeit von Gusseisen, was es für Gussteile mit hohen mechanischen Immobilienanforderungen geeignet ist.
Gemeinsame Größenspezifikationen und ihre Auswirkungen auf die Desoxidationsleistung
Die Größe von Siliziumcarbiddesoxidizer beeinflusst ihre Auflösungsrate in der Schmelze und ihre Desoxidationseffizienz direkt. Gemeinsame Partikelgrößen reichen von 0,5 bis 5 mm und werden in die folgenden Typen eingeteilt:
| Größenspezifikationen | Typische Anwendungen | Desoxidationseffekt und Eigenschaften |
| 0,5-1 mm (fein) | Kleine Mittelinduktionsöfen, Dünnwandgussschmelzen | Große Oberfläche, ausreichender Kontakt mit der Schmelze, der schnellen Auflösungsrate und einer schnellen Deoxidationsreaktion, die sie für Anwendungen geeignet ist, die eine schnelle Anpassung des Sauerstoffgehalts erfordern; Es ist jedoch leicht in die Schmelze mitzunehmen und bildet feine Einschlüsse (erfordert ein erhöhtes Rühren, um das Gleitförderung zu fördern). |
| 1-3 mm (mittel) | Herkömmliches Gusseisen -Schmelzen in mittleren Induktionöfen/elektrischen Bogenöfen | Mäßige Auflösungsgeschwindigkeit, glatte Reaktion, ausgewogener Deoxidationseffekt, niedrige Einschlussbildung und leichtes Schwimmen, wodurch sie die am weitesten verbreitete Größe macht. |
| 3-5 mm (grob) | Große elektrische Lichtbogenöfen, schmelzendes Dickwandguss | Langsame Auflösungsrate, lange Reaktionsdauer, Vermeidung von "Re-Oxidation", die durch Überdesoxidation verursacht wird (geeignet für Prozesse mit langen Schmelzzeiten); Es ist jedoch ausreichend Rühren erforderlich, um zu verhindern, dass sich Partikel am Ofenboden absetzen. |
Prinzipien der Größenauswahl:
Wenn die Schmelztemperaturen hoch sind (z. B. Stahlguss, 1500-1600 Grad), kann eine leicht grobe Größe verwendet werden (um schnelles Burnout bei hohen Temperaturen zu verringern);
Wenn die Schmelztemperaturen niedrig sind (z. B. Gusseisen, 1300 bis 1400 Grad), werden feine oder mittlere Partikel bevorzugt (um eine vollständige Auflösung sicherzustellen).
Dünnwandige Gussteile sind empfindlich gegenüber Einschlüssen und erfordern feine Partikel mit kräftigem Rühren. Dickwandige Gussteile können leicht grobe Partikel tolerieren und kontinuierliche Desoxidation priorisieren.
Vergleich der Desoxidationseffekte unter verschiedenen Parametern
1. Auswirkung des Inhalts auf den Desoxidationseffekt
Niedriger Gehalt (60%-70%):
Die Desoxidation ist schneller (freies Silizium reagiert direkt), aber übermäßige Verunreinigungen in den späteren Stadien der Reaktion können Einschluss (z. B. Silikate) schwer zu entfernen machen, und winzige Poren können sich innerhalb des Gusss bilden. Dies eignet sich für Gussteile mit Anforderungen an niedriger Dichte (z. B. landwirtschaftliche Maschinenteile und allgemeine Werkzeugmaschinenbetten).
Hoher Gehalt (70%-80%):
Die Desoxidationsreaktion ist gründlicher und führt zu hohen Sio₂-Einschlüssen (weniger Verunreinigungen), die dazu neigen, zu aggregieren und zu schweben, was zu einer höheren Gussdichte führt. Die Desoxidationsrate ist jedoch etwas langsamer (stützt sich auf die SIC -Zersetzung), was eine längere Reaktionszeit erfordert. Dies macht es für hochfeste Gussteile wie Hochdruckventile und Motorblöcke geeignet.
2. Effekt der Größe auf die Wirksamkeit der Desoxidation
Übermäßig feine Partikel (<0.5mm):
Sie sind leicht vom Luftstrom in der Schmelze mitzunehmen und bilden "Rauch". Einige Partikel werden ohne Teilnahme an der Reaktion ausgeschlossen, was zu einer verringerten Desoxidationseffizienz führt. Reste ultrafeine Einschlüsse können auch die Zähigkeit des Gießens verringern.
Excessively coarse particles (>5 mm):
Sie sind unvollständig in der Schmelze aufgelöst und neigen dazu, sich am Ofenboden abzulassen und "totes Material" zu bilden, was zu Abfällen führt. Darüber hinaus kann eine unzureichende lokale Desoxidation zu lokalisierten Porositäts- oder Schlackeneinschlüssen in das Gießen führen.
Die Kernparameter von SIC-Legierungsdesoxidizern (60% -80% Gehalt, 0,5-5 mm Größe) werden auf der Grundlage der Leistungsanforderungen des Gussmaterials, den Eigenschaften des Schmelzprozesses und einer Kostenbilanz bestimmt:
Bei gewöhnlichem Gusseisen werden ein Gehalt von 60% bis 70% und eine Größe von 1 bis 3 mm für niedrige Kosten und schnelle Deoxidation bevorzugt.
Bei hochfestem Gusseisen- oder niedrigem Alloy-Stahl werden ein Gehalt von 70% bis 80% und eine mittelkoere Größe ausgewählt, um eine gründliche Desoxidation und eine hohe Gussdichte zu gewährleisten.
Die angemessene Übereinstimmung dieser Parameter kann effektiv reduzieren und die Produktionsstabilität verbessern.
