En la metal·lúrgia secundària moderna, el control precís del nitrogen ja no es considera només un risc d'impuresa i un mdash; s'ha convertit en una estratègia de microaliatge essencial. A mesura que els fabricants d'acer busquen maneres rendibles de complir estàndards mecànics estrictes per a barres d'armadura d'alta resistència (com HRB500 i HRB600), xapa d'automòbil i acers estructurals, els additius tradicionals que contenen nitrogen s'estan substituint cada cop més per ferroaliatges sintètics d'alt rendiment.
Entre aquests,Nitrur de silici ferro (Fe-Si3N4)s'ha establert com un additiu i desoxidant d'aliatge indispensable. Aquesta guia tècnica examina els mecanismes químics del nitrur de silici ferro en acer líquid, els seus avantatges metal·lúrgics respecte als portadors de nitrogen convencionals i els paràmetres crítics de qualitat per a l'adquisició industrial.
El nitrur de silici ferro és una ferroaliatja composta fabricada mitjançant la nitridació directa a alta temperatura de la pols de ferrosilici (FeSi75) sota una atmosfera de nitrogen a pressió:
El material resultant està format principalment per nitrur de silici (β-Si3N4i &alfa;-Si3N4) fases estretament lligades dins d'una matriu de solució sòlida de ferro (Fe). La presència de ferro metàl·lic millora significativament el material i la cinètica de densitat, humectabilitat i dissolució a granel de #39; en acer fos en comparació amb la pols de nitrur de silici pur, que tendeix a flotar a causa de la menor densitat.
Quan s'introdueix nitrur de silici ferro al forn de cullera (LF) o durant el toc, desencadena dues reaccions metal·lúrgiques simultànies:
Si + 2[O] ➔ SiO2
El silici proporciona una desoxidació local activa, reduint l'oxigen dissolt a la fusió i formant una escòria de punt de fusió baix que flota ràpidament.
[N] Entra la gelosia fosa
El nitrogen s'allibera a nivell atòmic, proporcionant una taxa de recuperació previsible i estable entre el 75% i el 88% sense generar esquitxades excessives de gas.
La injecció gasosa de nitrogen sovint provoca taxes d'absorció erràtiques (normalment per sota del 20% al 35%) i oxidació severa d'esquitxades. En canvi, el nitrogen a Fe-Si3N4està lligat químicament. A mesura que l'aliatge es dissol en acer fos a 1.550 & deg;C a 1.650 & deg;C, el nitrogen es dissol directament a la fosa sense introduir hidrogen o humitat no desitjats.
El nitrogen dissolt reacciona amb elements microaliants com el vanadi, l'alumini, el niobi i el titani durant el refredament i el rodatge per formar precipitats de carbonitrur fi:
En la producció de barres d'armadura sísmica d'alta resistència (per exemple, HRB400E, HRB500E), el nitrogen millora l'eficiència de precipitació de Vanadi. En afegir 0,010% a 0,015% [N] a través de nitrur de silici ferro, les fàbriques d'acer poden:
L'alliberament simultani de silici proporciona desoxidació localitzada al lloc d'addició. El diòxid de silici generat s'agrega amb el flux existent per formar escòries de punt de fusió baix, que sura ràpidament, reduint les inclusions macroscòpiques no metàl·liques nocives.
En la producció d'acer elèctric, es requereixen addicions controlades de nitrogen per formar sulfurs de manganès (MnS) i nitrurs d'alumini (AlN) finament dispersos, que actuen com a inhibidors crítics del creixement del gra durant la recristal·lització secundària.
El nitrur de silici ferro industrial es classifica en funció del seu contingut de nitrogen i forma física (sumes per a la càrrega del forn vs. pols estabilitzada per a la fabricació de filferro de nucli).
| Element químic | Grau d'alt nitrogen (FeSi3N4-A) | Grau estàndard (FeSi3N4-B) | Grau d'alta puresa de baix carboni |
|---|---|---|---|
| Nitrogen (N) | ≥ 30,0% | ≥ 24,0% – 28,0% | ≥ 32,0% |
| Silici (Si) | 45,0% – 50,0% | 45,0% – 52,0% | 46,0% – 50,0% |
| Ferro (Fe) | 12,0% – 18,0% | 18,0% – 25,0% | ≤ 12,0% |
| Carboni (C) | ≤ 0,30% | ≤ 0,50% | ≤ 0,15% |
| Fòsfor (P) | ≤ 0,04% | ≤ 0,05% | ≤ 0,03% |
| Sofre (S) | ≤ 0,03% | ≤ 0,03% | ≤ 0,02% |
| Mida estàndard | Grumolls: 10–50 mm / 10–100 mm | Grumolls: 10–50 mm | Pols: 100–325 malla (Cored Wire) |
Quan avalueu un fabricant de nitrur de silici ferro a l'estranger, prioritzeu els següents paràmetres de qualitat durant les auditories tècniques:
Buscant optimitzar la vostra eficiència d'aliatge de nitrogen o reduir les despeses de microaliatge en graus d'acer d'alta resistència? Subministrem grau metal·lúrgicGrumolls de nitrur de silici Ferro (10–50mm) i pols fines (-200 malles)amb concentracions de nitrogen garantides fins al 32%.
.png)
