Kaasaegses sekundaarses metallurgias ei peeta täpset lämmastikukontrolli enam pelgalt lisandite riskiks—it on muutunud oluliseks mikrolegeerimisstrateegiaks. Kuna terasetootjad otsivad kulutõhusaid viise, kuidas täita rangeid mehaanilisi standardeid ülitugeva armatuuri (nagu HRB500 ja HRB600), autotööstuse lehtede ja konstruktsiooniteraste jaoks, asendatakse traditsioonilised lämmastikku sisaldavad lisandid üha enam suure jõudlusega sünteetiliste ferrosulamitega.
Nende hulgas,Ferroräni nitriid (Fe-Si3N4)on end tõestanud asendamatu legeeriva lisandi ja desoksüdeerijana. Selles tehnilises juhendis uuritakse ferroräninitriidi keemilisi mehhanisme vedelas terases, selle metallurgilisi eeliseid tavapäraste lämmastikukandjate ees ja tööstuslike hangete kriitilisi kvaliteediparameetreid.
Ferroräni nitriid on komposiitferrosulam, mis on valmistatud ferrosiliitsiumipulbri (FeSi75) kõrgel temperatuuril otsenitrideerimisel rõhu all oleva lämmastiku atmosfääris:
Saadud materjal koosneb valdavalt räninitriidist (β-Si3N4ja α-Si3N4) raua (Fe) tahke lahuse maatriksisse tihedalt seotud faasid. Metallilise raua olemasolu parandab oluliselt materjali's puistetihedust, märguvust ja lahustumiskineetikat sulaterases võrreldes puhta räninitriidi pulbriga, mis kipub väiksema tiheduse tõttu hõljuma.
Kui ferroräninitriid viiakse kulbi ahju (LF) või koputamise ajal, käivitab see kaks samaaegset metallurgilist reaktsiooni:
Si + 2[O] ● SiO2
Räni tagab aktiivse lokaalse desoksüdatsiooni, vähendades sulatis lahustunud hapnikku ja moodustades madala sulamistemperatuuriga räbu, mis hõljub kiiresti välja.
[N] Siseneb sulavõresse
Lämmastik vabaneb aatomi tasemel, pakkudes prognoositavat ja stabiilset taastumiskiirust vahemikus 75-88%, tekitamata liigseid gaasipritsmeid.
Gaasilise lämmastiku sissepritse tulemuseks on sageli ebaühtlane imendumiskiirus (tavaliselt alla 20% kuni 35%) ja tugev pritsmete oksüdatsioon. Seevastu lämmastik Fe-Si-s3N4on keemiliselt seotud. Kuna sulam lahustub sulaterases 1550° C kuni 1650° C, lahustub lämmastik otse sulatisse, ilma et see tooks sisse soovimatut vesinikku või niiskust.
Lahustunud lämmastik reageerib jahutamisel ja valtsimisel mikrolegeerivate elementidega, nagu vanaadium, alumiinium, nioobium ja titaan, moodustades peened karbonitriidi sademed:
Kõrgtugeva seismilise armatuuri (nt HRB400E, HRB500E) tootmisel suurendab lämmastik vanaadiumi sadestamise efektiivsust. Lisades ferroräninitriidi kaudu 0,010% kuni 0,015% [N], võivad terasetehased:
Räni samaaegne vabanemine tagab lokaalse desoksüdatsiooni lisamiskohas. Tekkinud ränidioksiid agregeerub olemasoleva vooga, moodustades madala sulamistemperatuuriga räbu, mis hõljub kiiresti välja, vähendades kahjulikke makroskoopilisi mittemetallilisi lisandeid.
Elektriterase tootmisel on vaja kontrollitud lämmastiku lisamist, et moodustada peeneks dispergeeritud mangaansulfiidid (MnS) ja alumiiniumnitriidid (AlN), mis toimivad sekundaarse ümberkristallimise ajal kriitiliste terade kasvu inhibiitoritena.
Tööstuslik ferroräninitriid liigitatakse selle lämmastikusisalduse ja füüsikalise vormi alusel (ahju laadimiseks mõeldud tükid vs. stabiliseeritud pulber südamikuga traadi tootmiseks).
| Keemiline element | Kõrge lämmastikuaste (FeSi3N4-A) | Standardklass (FeSi3N4-B) | Madala süsinikusisaldusega kõrge puhtusastmega |
|---|---|---|---|
| Lämmastik (N) | ≥ 30,0% | ≥ 24,0% – 28,0% | ≥ 32,0% |
| Räni (Si) | 45,0% – 50,0% | 45,0% – 52,0% | 46,0% – 50,0% |
| Raud (Fe) | 12,0% – 18,0% | 18,0% – 25,0% | ≤ 12,0% |
| Süsinik (C) | ≤ 0,30% | ≤ 0,50% | ≤ 0,15% |
| Fosfor (P) | ≤ 0,04% | ≤ 0,05% | ≤ 0,03% |
| Väävel (S) | ≤ 0,03% | ≤ 0,03% | ≤ 0,02% |
| Standardsuurus | Tükid: 10–50 mm /10–100 mm | Tükid: 10–50 mm | Pulber: 100–325 võrgusilma (südamikuga traat) |
Ülemeremaade ferroräninitriidi tootja hindamisel seadke tehniliste auditite käigus esikohale järgmised kvaliteediparameetrid:
Kas soovite optimeerida oma lämmastiku legeerimise efektiivsust või vähendada mikrolegeerimiskulusid ülitugeva terase klassides? Tarnime metallurgilise kvaliteedigaFerro räni nitriid tükid (10–50 mm) ja peened pulbrid (-200 mešši)garanteeritud lämmastiku kontsentratsiooniga kuni 32%.
.png)
