في علم المعادن الثانوي الحديث، لم يعد التحكم الدقيق في النيتروجين مجرد خطر شوائب؛ لقد أصبحت استراتيجية أساسية للسبائك الدقيقة. بينما يبحث صانعو الصلب عن طرق فعالة من حيث التكلفة لتلبية المعايير الميكانيكية الصارمة لحديد التسليح عالي القوة (مثل HRB500 وHRB600)، وصفائح السيارات، والفولاذ الهيكلي، يتم استبدال الإضافات التقليدية الحاملة للنيتروجين بشكل متزايد بسبائك حديدية صناعية عالية الأداء.
من بين هؤلاء،نيتريد السيليكون الحديدي (Fe-Si3ن4)لقد أثبتت نفسها كمادة مضافة لا غنى عنها في صناعة السبائك ومزيل الأكسدة. يدرس هذا الدليل الفني الآليات الكيميائية لنيتريد السيليكون الحديدي في الفولاذ السائل، ومزاياه المعدنية مقارنة بحاملات النيتروجين التقليدية، ومعايير الجودة الحرجة للمشتريات الصناعية.
&نبسب؛
نيتريد السيليكون الحديدي عبارة عن سبيكة حديدية مركبة يتم تصنيعها من خلال النتردة المباشرة ذات درجة الحرارة العالية لمسحوق الفيروسيليكون (FeSi75) تحت جو نيتروجين مضغوط
تتكون المادة الناتجة في الغالب من نيتريد السيليكون (&بيتا؛-سي3ن4و &ألفا؛-سي3ن4) مراحل مرتبطة بشكل وثيق داخل مصفوفة محلول الحديد الصلب (Fe). يؤدي وجود الحديد المعدني إلى تحسين المادة بشكل كبير '؛ الكثافة الظاهرية وقابلية البلل وحركية الذوبان في الفولاذ المنصهر مقارنة بمسحوق نيتريد السيليكون النقي، الذي يميل إلى الطفو بسبب انخفاض الكثافة.
&نبسب؛
عندما يتم إدخال نيتريد السيليكون الحديدي إلى فرن المغرفة (LF) أو أثناء النقر، فإنه يؤدي إلى تفاعلين معدنيين متزامنين:
Si + 2[O] SiO2
يوفر السيليكون إزالة الأكسدة المحلية النشطة، مما يقلل الأكسجين المذاب في الذوبان ويشكل خبثًا منخفض نقطة الانصهار يطفو بسرعة.
[N] يدخل الشبكة المنصهرة
يتم إطلاق النيتروجين على المستوى الذري، مما يوفر معدل استرداد مستقر ويمكن التنبؤ به يتراوح بين 75% و88% دون توليد رذاذ غاز مفرط.
غالبًا ما يؤدي حقن النيتروجين الغازي إلى معدلات امتصاص غير منتظمة (عادةً أقل من 20% إلى 35%) وأكسدة شديدة للرذاذ. في المقابل، النيتروجين في Fe-Si3ن4مرتبط كيميائيا. بما أن السبيكة تذوب في الفولاذ المنصهر عند درجة حرارة 1550 درجة مئوية؛ إلى 1650 درجة مئوية؛C، يذوب النيتروجين مباشرة في المصهور دون إدخال هيدروجين أو رطوبة غير مرغوب فيها.
يتفاعل النيتروجين المذاب مع عناصر السبائك الدقيقة مثل الفاناديوم والألومنيوم والنيوبيوم والتيتانيوم أثناء التبريد والدرفلة لتكوين رواسب نيتريد الكربون الدقيقة
في إنتاج حديد التسليح الزلزالي عالي القوة (على سبيل المثال، HRB400E، HRB500E)، يعزز النيتروجين كفاءة ترسيب الفاناديوم. بإضافة 0.010% إلى 0.015% [N] عبر نيتريد السيليكون الحديدي، يمكن لمصانع الصلب:
يوفر الإطلاق المتزامن للسيليكون إزالة الأكسدة الموضعية في موقع الإضافة. يتجمع ثاني أكسيد السيليكون المتولد مع التدفق الموجود لتكوين خبث منخفض نقطة الانصهار، والذي يطفو بسرعة، مما يقلل من الشوائب العيانية غير المعدنية الضارة.
في إنتاج الفولاذ الكهربائي، يلزم إضافة النيتروجين بشكل متحكم فيه لتكوين كبريتيدات المنغنيز (MnS) ونيتريدات الألومنيوم (AlN) المشتتة بدقة، والتي تعمل كمثبطات مهمة لنمو الحبوب أثناء إعادة البلورة الثانوية.
&نبسب؛
يتم تصنيف نيتريد السيليكون الحديدي الصناعي بناءً على محتواه من النيتروجين وشكله الفيزيائي (كتل شحن الفرن مقابل المسحوق المستقر لتصنيع الأسلاك المحفورة).
&نبسب؛
| العنصر الكيميائي | درجة عالية من النيتروجين (FeSi3N4-A) | الدرجة القياسية (FeSi3N4-B) | درجة نقاء عالية منخفضة الكربون |
|---|---|---|---|
| النيتروجين (ن) | &جي؛ 30.0% | &جي؛ 24.0% &نداش؛ 28.0% | &جي؛ 32.0% |
| السيليكون (سي) | 45.0% أنداش؛ 50.0% | 45.0% أنداش؛ 52.0% | 46.0% أنداش؛ 50.0% |
| الحديد (في) | 12.0% أنداش؛ 18.0% | 18.0% أنداش؛ 25.0% | &le؛ 12.0% |
| الكربون (ج) | &le؛ 0.30% | &le؛ 0.50% | &le؛ 0.15% |
| الفوسفور (ف) | &le؛ 0.04% | &le؛ 0.05% | &le؛ 0.03% |
| الكبريت (س) | &le؛ 0.03% | &le؛ 0.03% | &le؛ 0.02% |
| التحجيم القياسي | الكتل: 10&نداش؛50 ملم/10&نداش؛100 ملم | الكتل: 10&نداش؛50 ملم | مسحوق: 100&نداش؛325 شبكة (سلك محفور) |
عند تقييم شركة تصنيع نيتريد السيليكون الحديدي في الخارج، قم بإعطاء الأولوية لمعايير الجودة التالية أثناء عمليات التدقيق الفني
هل تتطلع إلى تحسين كفاءة صناعة سبائك النيتروجين لديك أو تقليل نفقات السبائك الدقيقة في درجات الفولاذ عالية القوة؟ نحن توريد درجة المعدنيةكتل نيتريد السيليكون الحديدي (10&نداش؛50 مم) والمساحيق الدقيقة (-200 شبكة)بتركيزات نيتروجين مضمونة تصل إلى 32%.
.png)
