Ferroszilícium magnéziumötvözetekolyan összetett ötvözetek, amelyek fő alkotóelemei vas (Fe), szilícium (Si) és magnézium (Mg). Egyes fajták ritkaföldfém elemeket tartalmaznak (például Ce és La). Alapvető tulajdonságaik támogatják multifunkcionalitásukat:
Összetételi tartomány:Si 40%-50%, Mg 5%-10%, Fe-egyensúly, ritkaföldfém-tartalom 0,1%-1,0% (opcionális), szennyeződések S Legfeljebb 0,05%, P Legfeljebb 0,04%;
Fizikai tulajdonságok:Olvadáspont 1100-1200 fok, sűrűség 6,8-7,0 g/cm³, tömb vagy szemcsés formában (5-30 mm-es méret), könnyen törik, magas hőmérsékleten kémiailag nagyon aktív;
Alapvető előnyei:A szilícium és a magnézium szinergikus hatása számos funkciót biztosít, beleértve az oxidációt, a kéntelenítést és a szemcsefinomítást, így hatékonyabb és olcsóbb, mint az egyes adalékok.
A FeSiMg ötvözetek fő alkalmazási előnyei a kohászatban
(1) Nagy-hatékony deoxidáció: javítja a fémek tisztaságát és csökkenti a hibákat
Hatásmechanizmus:
Mind a szilícium, mind a magnézium erős deoxidáló hatással rendelkezik. Az olvadt acélban lévő FeO-val reagálnak (Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe; Mg + FeO → MgO + Fe). A kapott SiO₂ és MgO sűrűsége sokkal kisebb, mint az olvadt acélé, így könnyen lebegtethetők és a salakkal együtt eltávolíthatók. Ezenkívül a MgO alacsony -olvadáspontú- (olvadáspont 1300 fok körüli) összetett salakot képezhet SiO₂-val, növelve a zárványok adszorpciós képességét.
Mennyiségi hatás:
Ha a hozzáadott mennyiség az olvadt acél tömegének 0,2-0,5%-a, az olvadt acél oxigéntartalma 80-100 ppm-ről 30-40 ppm-re csökkenthető, és a dezoxidáció hatékonysága 25-30%-kal magasabb, mint a ferroszilícium önmagában.
Megfelelő alkalmazások:
Elő-deoxidáció vagy végső dezoxidáció a konverteres és elektromos ívkemencés acélgyártásban, különösen alkalmas kiváló-minőségű szerkezeti acélok és ötvözött acélok előállítására.
(2) Mély kéntelenítés: csökkenti a fém forró ridegségének kockázatát
Hatásmechanizmus:
A magnéziumnak erős affinitása van a kénhez, stabil MgS-t képezve, amely oldhatatlan acélolvadékban, és salak ülepedéssel könnyen eltávolítható; A ritkaföldfémek (mint például a Ce) segíthetik a kéntelenítést, Ce₂S3 keletkezését, tovább javítva a kéntelenítés hatékonyságát.
Mennyiségi hatás:
Ha a hozzáadott mennyiség 0,3-0,6%, az olvadt acél kéntartalma 0,05%-ról 0,01% alá csökkenthető 80% feletti kéntelenítési arány mellett; a gömbgrafitos vas gyártása során a kéntartalom a kéntelenítés után 0,02% vagy annál kisebb, amivel elkerülhető a kén grafit szferoidizációt gátló hatása.
Alapérték:
Csökkenti az acél forró ridegségét, javítja a hegesztési teljesítményt és a feldolgozási plaszticitást, valamint meghosszabbítja a fém alkatrészek élettartamát.
(3) Precíziós ötvözés: A fémmechanikai tulajdonságok optimalizálása
Szinergikus erősítő mechanizmus:
A szilícium feloldódik a vasrácsban, ami rácstorzulást okoz, és javítja a szilárdságot és a keménységet; a magnézium finomítja a szemcséket (a szemcseméret 60 μm-ről 30-40 μm-re csökken), javítja a szívósságot és a plaszticitást; A ritkaföldfém elemek megtisztítják a szemcsehatárokat, tovább fokozva a korrózióállóságot és a fáradtságállóságot.
Különböző fémek alkalmazási hatásai:
Alacsony-ötvözött, nagyszilárdságú{1}}acél:0,4%-0,8% szilícium-magnézium ötvözet hozzáadásával a szakítószilárdság 15%-20%-kal, a folyáshatár 10%-15%-kal nő, és a nyúlás 20%-nál nagyobb vagy egyenlő marad;
Hőálló-acél:A szilícium és a magnézium szinergikusan javítja a magas hőmérsékleti stabilitást{0}}; 600 fokon a szilárdság megtartása 70%-ról 85% fölé nő, alkalmas kazán és kemence alkatrészekhez;
Kopásálló-acél:A szilícium-ferro magnéziumötvözet kemény pontfázisokat (például Mg₂Si) képez a fémszerkezetben, így 30%-40%-kal javítja a kopásállóságot, alkalmas kopásálló mechanikai alkatrészekhez.
(4) Nagy hatékonyságú oltás: Az öntvények mikroszerkezetének és tulajdonságainak javítása
Hatásmechanizmus:
Az öntöttvas öntvényben a szilícium-magnézium-ferroötvözet oltóanyagként elősegíti a grafitosítási kicsapódást, finomítja a grafitszemcséket (a grafitgömb átmérője 50 μm-ről 20{2}}30 μm-re csökken), optimalizálja a grafit morfológiáját (a pelyhektől a finom gömböcskékké) formáció.
Mennyiségi hatás:
A gömbgrafitos vas gyártásánál a hozzáadott mennyiség az olvadt vas tömegének 0,8%-1,2%-a, a grafit szferoidizációs sebessége elérheti a 90% fölé, a szakítószilárdság 300 MPa-ról 450 MPa fölé nő, és az ütésállóság 50%-70%-kal nő; a komplex alakú öntvények (például motorblokkok) selejt aránya 10%-ról 3% alá csökken.
Megfelelő alkalmazási forgatókönyvek:
Szürkeöntvény és gömbgrafitos öntvény, különösen alkalmas precíziós öntvények és összetett szerkezeti részek gyártására.
(5) Az olvadt folyékonyság optimalizálása: Az olvadt formázás minőségének javítása
Hatásmechanizmus:
A magnézium-ferroszilícium ötvözetek csökkenthetik az olvadt acél/vas felületi feszültségét, 15-20%-kal csökkentve az olvadék viszkozitását és javítva a töltési kapacitást.
Alapérték:
Megkönnyíti az olvadt fém kitöltését a formaüregben, csökkentve az öntési hibákat, mint például az "elégtelen töltés" és a "hidegzárás", javítva az öntvények méretpontosságát és felületi minőségét; egyúttal elősegíti a zárványok flotációját, tovább fokozva a fémek tisztaságát.
A szilícium{0}}magnéziumötvözetek kiválasztása és felhasználása ellenőrzési pontjai
(1) Kiválasztási logika: Párosítsa az osztályzatot a forgatókönyv szerint
| Alkalmazási forgatókönyvek | Ajánlott osztályzattípusok | Alapkomponensek követelményei (Si/Mg) | Főbb előnyök |
| Deoxidáció és kéntelenítés a szokásos acélgyártásban | Alacsony magnéziumtípus (FeSiMg5-6) | 45%-50%/5%-6% | Kiegyensúlyozott költség, általános acélminőségekhez alkalmas |
| Szferoidizáláshoz gömbgrafitos vas oltás | Közepes magnézium típusú (FeSiMg8-10) | 40%-45%/8%-10% | Jó szferoidizáló hatás, kiváló grafitmorfológia |
| Kiváló-minőségű ötvözött acél, precíziós öntvények | Ritkaföldfém típus (FeSiMgRe) | 42%-48%/7%-9%, Re 0,5% | Tisztított szemcsehatárok a stabilabb teljesítmény érdekében |
(2) Használati óvintézkedések
Adagolás ellenőrzése:A túlzott adagolás könnyen a fém ridegségéhez vezethet (pl. a túlzott magnéziumtartalom több mint 20%-kal csökkenti az acél ütésállóságát). A célteljesítményen alapuló pontos számítás szükséges.
A kiegészítés időpontja:Adja hozzá az acélgyártás menetfúrási folyamata során; Adjon hozzá 1-3 percet az öntvénybe öntés előtt, hogy elkerülje a magnézium leégését okozó idő előtti adagolást.
Tárolási feltételek:Száraz, zárt környezetben tárolandó a nedvesség oxidációjának elkerülése érdekében (az oxidáció során MgO film keletkezik, ami csökkenti a reakcióképességet). A tárolási idő nem haladhatja meg a 6 hónapot.
