Kim loại silic và cacbua silic: Cái nào tốt hơn cho quá trình cấy vào gang?

Cấy là một bước quan trọng trong sản xuất gang. Việc bổ sung vật liệu cuối cùng vào sắt nóng chảy trước khi đổ là cần thiết để kiểm soát cấu trúc than chì, giảm độ lạnh và cải thiện tính chất cơ học. Trong số các loại chế phẩm khác nhau, vật liệu làm từ silicon{2}}là phổ biến nhất. Tuy nhiên, một quyết định quan trọng mà các xưởng đúc phải đối mặt là lựa chọn giữa kim loại silicon nguyên chất vàcacbua silic(SiC). Mặc dù cả hai đều là nguồn silicon nhưng hiệu suất, cơ chế và giá trị tổng thể của chúng trong quá trình tiêm chủng khác nhau đáng kể.

Trường hợp cho cacbua silic

Cacbua silic ngày càng được công nhận không chỉ là nguồn silicon mà còn là chất tiền điều hòa và chế phẩm mạnh mẽ theo đúng nghĩa của nó. Ưu điểm chính của nó nằm ở đặc tính hòa tan độc đáo. SiC có điểm nóng chảy rất cao, nghĩa là nó không hòa tan ngay khi thêm sắt nóng chảy. Thay vào đó, nó hòa tan chậm, tạo ra hiệu ứng tạo mầm lâu dài-có khả năng chống "phai nhạt" tốt hơn so với chế phẩm dựa trên ferrosilicon-truyền thống.

Khi SiC hòa tan, nó phản ứng với sắt để tạo ra than chì và silicon có hoạt tính cao, không{0}}cân bằng. Việc tạo ra các vùng vi mô-cacbon cao và-silicon cao-cục bộ hóa này là môi trường lý tưởng cho quá trình tạo mầm không đồng nhất của than chì, dẫn đến cấu trúc vi mô được tinh chỉnh và cải tiến.

Hạn chế của kim loại silicon

Ngược lại, kim loại silicon nguyên chất thường được coi là chất chế phẩm kém. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi đánh giá các chế phẩm khác nhau, kim loại silicon "rõ ràng là kém hơn" so với ferrosilicon. Mặc dù bổ sung silicon vào chất tan chảy nhưng nó thiếu các tác nhân tạo mầm mạnh-chẳng hạn như canxi, bari hoặc strontium-thường thấy trong chế phẩm ferrosilicon hiệu suất cao-. Những nguyên tố này rất quan trọng để hình thành các hợp chất (Mn,X)S hiệu quả, đóng vai trò là hạt nhân mạnh cho than chì.

Hiệu suất-đối đầu{1}}đối đầu

Sự khác biệt về hiệu suất giữa hai loại này là rõ ràng, đặc biệt là trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe.

Cấu trúc than chì:SiC đã được phát hiện là có khả năng thúc đẩy số lượng lớn các hạt than chì và trong sắt dẻo, có thể dẫn đến số lượng nốt sần cao hơn . Nghiên cứu về vật đúc bằng sắt dẻo có thành-mỏng cho thấy rằng việc cấy SiC trước{2}} mang lại khả năng đúc tốt nhất và tỷ lệ cacbua sắt thấp nhất, một yếu tố quan trọng để tránh các vết cứng, giòn .

Tính chất cơ học:Những cải tiến về cấu trúc vi mô từ SiC chuyển trực tiếp sang các đặc tính cơ học tốt hơn. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng chế phẩm dựa trên SiC-có thể tạo ra những tác động đáng kể hơn trong việc nâng cao tính chất cơ học của gang so với chế phẩm thông thường như FeSi75 .. Nó cũng liên quan đến lượng ferit cao hơn trong cấu trúc, cải thiện các đặc tính độ bền .

Giảm thiểu sắt trắng:Mục tiêu chính của việc tiêm chủng là ngăn chặn sự hình thành cacbua (sắt trắng), đặc biệt ở những phần mỏng nơi làm lạnh nhanh. Mặc dù SiC đôi khi được đánh giá thấp hơn so với các chế phẩm ferrosilicon tốt nhất cho nhiệm vụ cụ thể này, nhưng việc sử dụng nó làm chất cấy trước{1}}lò nung đã được chứng minh là có hiệu quả cao trong việc khử cacbua trong sắt dẻo có thành-mỏng.

Kết luận: SiC là sự lựa chọn ưu việt

Trong khi kim loại silicon phục vụ mục đích của nó như một nguyên tố hợp kim cơ bản để điều chỉnh hàm lượng silicon, thì nó lại là một tác nhân cấy ghép không hiệu quả và không hiệu quả. Về phương pháp tiêm chủng, kim loại silic rõ ràng là vượt trội hơn so với cacbua silic.

SiCcung cấp một cơ chế ưu việt cho quá trình tạo mầm than chì, hiệu ứng chống phai màu và kéo dài hơn{0}}, đồng thời là một lộ trình rõ ràng để nâng cao các đặc tính cơ học và cấu trúc. Đối với các xưởng đúc đang tìm cách tối ưu hóa chất lượng và tính nhất quán của vật đúc, đặc biệt khi sử dụng thép phế liệu hoặc sản xuất các bộ phận có thành-mỏng, việc chọn-cacbua silic có độ tinh khiết cao không chỉ là một lựa chọn-mà còn là lựa chọn chiến lược để thành công.

📧E-thư: goldenltd.silicon@gmail.com 📞WhatsApp:86 16663721147