V moderní sekundární metalurgii již není přesná regulace dusíku považována pouze za riziko nečistot— stala se základní strategií mikrolegování. Vzhledem k tomu, že výrobci oceli hledají nákladově efektivní způsoby, jak splnit přísné mechanické normy pro vysokopevnostní výztuž (jako je HRB500 a HRB600), automobilové plechy a konstrukční oceli, tradiční přísady obsahující dusík jsou stále více nahrazovány vysoce výkonnými syntetickými feroslitinami.
Mezi těmito,Nitrid železitého křemíku (Fe-Si3N4)etablovala se jako nepostradatelná legující přísada a dezoxidační činidlo Tato technická příručka zkoumá chemické mechanismy nitridu ferosilicia v tekuté oceli, jeho metalurgické výhody oproti konvenčním nosičům dusíku a kritické kvalitativní parametry pro průmyslové zakázky.
Nitrid ferosilicia je kompozitní feroslitina vyrobená vysokoteplotní přímou nitridací ferosiliciového prášku (FeSi75) pod tlakovou dusíkovou atmosférou:
Výsledný materiál sestává převážně z nitridu křemíku (β-Si3N4a &alfa;-Si3N4) fáze těsně vázané v matrici pevného roztoku železa (Fe).Přítomnost kovového železa výrazně zlepšuje materiál' sypná hustota, smáčivost a kinetika rozpouštění v roztavené oceli ve srovnání s čistým práškem nitridu křemíku, který má tendenci plavat kvůli nižší hustotě.
Když je nitrid ferokřemíku zaveden do pánvové pece (LF) nebo během odpichu, spustí dvě současné metalurgické reakce:
Si + 2[O] SiO2
Křemík poskytuje aktivní lokální dezoxidaci, snižuje rozpuštěný kyslík v tavenině a vytváří strusku s nízkým bodem tání, která rychle vyplave.
[N] Vstupuje do roztavené mřížky
Dusík se uvolňuje na atomové úrovni a poskytuje předvídatelnou a stabilní rychlost regenerace mezi 75% a 88% bez vytváření nadměrného rozstřiku plynu.
Vstřikování plynného dusíku často vede k nepravidelné absorpci (typicky pod 20% až 35%) a silné oxidaci rozstřikem. Naproti tomu dusík ve Fe-Si3N4je chemicky vázán. Jak se slitina rozpouští v roztavené oceli při 1 550 & deg; C až 1 650 & deg; C, dusík se rozpouští přímo v tavenině bez zavádění nežádoucího vodíku nebo vlhkosti.
Rozpuštěný dusík reaguje s mikrolegovacími prvky, jako je vanad, hliník, niob a titan, během chlazení a válcování za vzniku jemných sraženin karbonitridu:
Při výrobě vysoce pevné seismické výztuže (např. HRB400E, HRB500E) dusík zvyšuje účinnost srážení vanadu Přidáním 0,010% až 0,015% [N] přes nitrid ferosilicia mohou ocelárny:
Současné uvolňování křemíku zajišťuje lokalizovanou dezoxidaci v místě přidávání Vzniklý oxid křemičitý agreguje se stávajícím tavidlem za vzniku strusky s nízkým bodem tání, která rychle vyplave a snižuje škodlivé makroskopické nekovové vměstky.
Při výrobě elektrooceli jsou nutné řízené přídavky dusíku k vytvoření jemně dispergovaných sulfidů manganu (MnS) a nitridů hliníku (AlN), které působí jako kritické inhibitory růstu zrn během sekundární rekrystalizace.
Průmyslový nitrid ferosilicia je kategorizován na základě obsahu dusíku a fyzikální formy (hrudky pro vsázku pece vs. stabilizovaný prášek pro výrobu jádrového drátu).
| Chemický prvek | Vysoký stupeň dusíku (FeSi3N4-A) | Standardní stupeň (FeSi3N4-B) | Nízkokarbonová třída s vysokou čistotou |
|---|---|---|---|
| Dusík (N) | ≥ 30,0% | ≥ 24,0% – 28,0% | ≥ 32,0% |
| Křemík (Si) | 45,0% – 50,0% | 45,0% – 52,0% | 46,0% – 50,0% |
| Železo (Fe) | 12,0% – 18,0% | 18,0% – 25,0% | ≤ 12,0% |
| Uhlík (C) | ≤ 0,30% | ≤ 0,50% | ≤ 0,15% |
| Fosfor (P) | ≤ 0,04% | ≤ 0,05% | ≤ 0,03% |
| Síra (S) | ≤ 0,03% | ≤ 0,03% | ≤ 0,02% |
| Standardní velikost | Hrudky: 10–50 mm /10–100 mm | Hrudky: 10–50 mm | Prášek: 100–325 mesh (Cored Wire) |
Při hodnocení zámořského výrobce nitridu ferosilicia upřednostněte při technických auditech následující kvalitativní parametry:
Chcete optimalizovat účinnost legování dusíkem nebo nižší náklady na mikrolegování ve třídách vysokopevnostní oceli? Dodáváme metalurgickou kvalituHrudky nitridu železitého křemíku (10– 50 mm) a jemné prášky (-200 mesh)s garantovanými koncentracemi dusíku do 32%.
.png)
