Које су предности употребе легуре феро силицијум магнезијума у ​​металургији?

Феро силицијум магнезијум легуресу композитне легуре са гвожђем (Фе), силицијумом (Си) и магнезијумом (Мг) као основним компонентама. Неки разреди садрже елементе ретких земаља (као што су Це и Ла). Њихова основна својства подржавају њихову мултифункционалност:

 Распон композиције:Си 40%-50%, Мг 5%-10%, Фе биланс, садржај ретких земаља 0,1%-1,0% (опционо), нечистоће С Мање или једнако 0,05%, П Мање или једнако 0,04%;

 Физичка својства:Тачка топљења 1100-1200 степени, густина 6,8-7,0 г/цм³, у облику блокова или гранула (величине 5-30 мм), лако се ломе и веома хемијски активни на високим температурама;

 Основне предности:Синергистички ефекат силицијума и магнезијума обезбеђује вишеструке функције укључујући деоксидацију, одсумпоравање и пречишћавање зрна, што га чини ефикаснијим и јефтинијим од појединачних адитива.

(1) Висока-деоксидација: побољшава чистоћу метала и смањује дефекте

Механизам деловања:

И силицијум и магнезијум имају јаку деоксидациону активност. Реагују са ФеО у истопљеном челику (Си + 2ФеО → СиО₂ + 2Фе; Мг + ФеО → МгО + Фе). Настали СиО₂ и МгО имају густину много нижу од растопљеног челика, што их чини лаким за плутање и уклањање са шљаком. Штавише, МгО може да формира композитну згуру ниске{7}}тачке-тачке (тачка топљења око 1300 степени) са СиО₂, повећавајући капацитет адсорпције инклузија.

Квантитативни ефекат:

Када је количина додатка 0,2%-0,5% масе растопљеног челика, садржај кисеоника у истопљеном челику може се смањити са 80-100ппм на 30-40ппм, са ефикасношћу деоксидације за 25%-30% већом него код самог феросилицијума.

Погодне апликације:

Пре-деоксидација или финална деоксидација у конвертерској и електролучној пећи за производњу челика, посебно погодна за производњу висококвалитетног-конструкционог челика и легираног челика.

(2) Дубоко одсумпоравање: смањење ризика од вруће ломљивости метала

Механизам деловања:

Магнезијум има јак афинитет за сумпор, реагујући тако да формира стабилан МгС, који је нерастворљив у растопљеном челику и лако се уклања седиментацијом шљаке; елементи ретких земаља (као што је Це) могу помоћи у одсумпоравању, стварајући Це₂С₃, додатно побољшавајући ефикасност одсумпоравања.

Квантитативни ефекат:

Када је количина додатка 0,3%-0,6%, садржај сумпора у истопљеном челику може се смањити са 0,05% на испод 0,01%, са стопом одсумпоравања од преко 80%; у производњи нодуларног гвожђа, садржај сумпора након одсумпоравања је мањи или једнак 0,02%, што може избећи инхибиторни ефекат сумпора на сфероидизацију графита.

Основна вредност:

Смањење вруће ломљивости челика, побољшање перформанси заваривања и пластичности обраде и продужење века трајања металних компоненти.

(3) Прецизно легирање: Оптимизација механичких својстава метала

Синергијски механизам за јачање:

Силицијум се раствара у решетки гвожђа, изазивајући изобличење решетке и побољшавајући снагу и тврдоћу; магнезијум рафинише зрна (величина зрна се смањује са 60μм на 30-40μм), побољшавајући жилавост и пластичност; елементи ретких земаља прочишћавају границе зрна, додатно повећавајући отпорност на корозију и отпорност на замор.

Ефекти примене различитих метала:

 Ниско{0}}легирани челик високе{1}}ће чврстоће:Додавање 0,4%-0,8% легуре силицијум-магнезијум повећава затезну чврстоћу за 15%-20%, границу течења за 10%-15%, а издужење остаје веће или једнако 20%;
 Челик{0}отпоран на топлоту:Силицијум и магнезијум синергистички побољшавају стабилност на високим{0}температурама; на 600 степени, задржавање чврстоће се повећава са 70% на преко 85%, погодно за компоненте котлова и пећи;
 Челик отпоран{0} на хабање:Силицијум феро магнезијумска легура формира чврсте тачке (као што је Мг₂Си) у металној структури, побољшавајући отпорност на хабање за 30%-40%, погодне за механичке делове отпорне на хабање.

(4) Висока{1}}инокулација: побољшање микроструктуре и својстава одливака

Механизам деловања:

У ливењу ливеног гвожђа, силицијум магнезијум феро легура, као инокулант, промовише таложење графитизације, рафинише графитна зрна (пречник сфероида графита се смањује са 50 μм на 20- 30 μм), оптимизује морфологију графита (од љускица до финих сфероида за структуру беле боје и белу структуру) и смањује формирање.

Квантитативни ефекат:

У производњи нодуларног гвожђа, количина додатка је 0,8%-1,2% масе растопљеног гвожђа, стопа сфероидизације графита може достићи преко 90%, затезна чврстоћа се повећава са 300МПа на преко 450МПа, а ударна жилавост се повећава за 50%-70%; стопа отпада од одливака сложеног облика (као што су блокови мотора) опада са 10% на испод 3%.

Погодни сценарији апликације:

Ливење сивог лива и нодуларног гвожђа, посебно погодно за производњу прецизних одливака и сложених конструкцијских делова.

(5) Оптимизација растопљене течности: Побољшање квалитета растаљене формације

Механизам деловања:

Легуре магнезијума феросилицијума могу да смање површински напон растопљеног челика/гвожђа, смањујући вискозитет растопа за 15%-20% и побољшавајући капацитет пуњења.

Основна вредност:

Олакшава истопљени метал да испуни шупљину калупа, смањујући дефекте ливења као што су „недовољно пуњење“ и „хладно затварање“, побољшавајући тачност димензија и завршну обраду одливака; истовремено, промовише флотацију инклузија, додатно побољшавајући чистоћу метала.

(1) Логика одабира: Ускладите оцену према сценарију

(2) Мере опреза приликом употребе

 Контрола дозе:Прекомерно додавање лако може довести до кртости метала (нпр. прекомерни садржај магнезијума смањује ударну жилавост челика за више од 20%). Потребан је тачан прорачун заснован на циљним перформансама.
 Време додавања:Додајте током процеса точења у производњи челика; додајте 1-3 минута пре уливања да бисте избегли превремено додавање које би довело до сагоревања магнезијума.
 Услови складиштења:Чувати у сувом, затвореном окружењу да би се избегла оксидација влаге (оксидација производи МгО филм, смањујући реактивност). Период складиштења не би требало да прелази 6 месеци.