در متالورژی ثانویه مدرن، کنترل دقیق نیتروژن دیگر صرفا یک خطر ناخالصی در نظر گرفته نمی شود&mdash؛ آن را تبدیل به یک استراتژی میکروآلیاژی ضروری است همانطور که فولادسازان به دنبال راه های مقرون به صرفه برای دیدار با استانداردهای مکانیکی سختگیرانه برای میلگرد با مقاومت بالا (مانند HRB500 و HRB600)، ورق خودرو و فولادهای ساختاری هستند، افزودنی های نیتروژن دار سنتی به طور فزاینده ای با فروآلیاژهای مصنوعی با کارایی بالا جایگزین می شوند.
از جمله اینفرو سیلیکون نیترید (Fe-Si3ان4)خود را به عنوان یک افزودنی آلیاژی ضروری و اکسید زدایی تثبیت کرده است این راهنمای فنی مکانیسم های شیمیایی نیترو سیلیکون نیترید در فولاد مایع، مزایای متالورژی آن نسبت به حامل های نیتروژن معمولی و پارامترهای کیفیت حیاتی برای تهیه صنعتی را بررسی می کند.
فرو سیلیکون نیترید یک فروآلیاژ کامپوزیت است که از طریق نیتریداسیون مستقیم پودر فروسیلیسیم در دمای بالا (FeSi75) تحت یک اتمسفر نیتروژن تحت فشار تولید می شود:
ماده حاصل عمدتاً از نیترید سیلیکون (&beta؛-Si3ان4و α-سی3ان4) فاز نزدیک در داخل یک ماتریس محلول جامد آهن (Fe) متصل وجود آهن فلزی به طور قابل توجهی بهبود می بخشد مواد'؛s چگالی فله، ترشوندگی، و سینتیک انحلال در فولاد مذاب در مقایسه با پودر نیترید سیلیکون خالص، که تمایل به شناور به دلیل چگالی کمتر.
هنگامی که نیترو سیلیکون نیترید به کوره ملاقه ای (LF) وارد می شود یا در حین ضربه زدن، دو واکنش متالورژیکی همزمان را آغاز می کند:
Si + 2 [O] ➔ SiO2
سیلیکون اکسیداسیون موضعی فعال را فراهم می کند، اکسیژن محلول در مذاب را کاهش می دهد و سرباره با نقطه ذوب پایین را تشکیل می دهد که به سرعت شناور می شود.
[N] وارد شبکه مذاب می شود
نیتروژن در سطح اتمی آزاد می شود و نرخ بازیابی قابل پیش بینی و پایداری را بین 75 تا 88 درصد بدون ایجاد پاشش بیش از حد گاز ارائه می دهد.
تزریق نیتروژن گازی اغلب منجر به نرخ جذب نامنظم (معمولاً زیر 20٪ تا 35٪) و اکسیداسیون پاشش شدید می شود. در مقابل، نیتروژن موجود در Fe-Si3ان4شیمیایی متصل است. as آلیاژ حل شده در فولاد مذاب در 1،550°؛ C to 1،650°؛C، نیتروژن به طور مستقیم به مذاب بدون وارد کردن هیدروژن یا رطوبت ناخواسته حل می شود.
نیتروژن محلول با عناصر میکروآلیاژی مانند وانادیوم، آلومینیوم، نیوبیم و تیتانیوم در طول خنک شدن و نورد واکنش می دهد و رسوبات کربنیترید ریز را تشکیل می دهد:
در تولید میلگرد لرزه ای با مقاومت بالا (به عنوان مثال، HRB400E، HRB500E)، نیتروژن راندمان بارش وانادیوم را افزایش می دهد با اضافه کردن 0.010٪ به 0.015٪ [N] از طریق نیترو سیلیکون نیترید فرو، کارخانه های فولاد می توانند:
آزادسازی همزمان سیلیکون اکسیداسیون موضعی را در محل افزودن فراهم می کند. دی اکسید سیلیکون تولید شده با شار موجود جمع می شود تا سرباره با نقطه ذوب پایین تشکیل دهد که به سرعت شناور می شود و آخال های غیرفلزی ماکروسکوپی مضر را کاهش می دهد.
در تولید فولاد الکتریکی، افزودن کنترل شده نیتروژن برای تشکیل سولفیدهای منگنز ریز پراکنده (MnS) و نیتریدهای آلومینیوم (AlN) مورد نیاز است که به عنوان بازدارنده رشد دانه در طول تبلور مجدد ثانویه عمل می کنند.
نیترو سیلیکون صنعتی صنعتی بر اساس محتوای نیتروژن و شکل فیزیکی آن (توده برای شارژ کوره در مقابل پودر تثبیت شده برای تولید سیم هسته ای) طبقه بندی می شود.
| عنصر شیمیایی | درجه نیتروژن بالا (FeSi3N4-A) | درجه استاندارد (FeSi3N4-B) | درجه خلوص بالا کم کربن |
|---|---|---|---|
| نیتروژن (N) | ≥ 30.0% | ≥ 24.0% & ndash; 28.0% | ≥ 32.0% |
| سیلیکون (Si) | 45.0% & ndash; 50.0% | 45.0% & ndash; 52.0% | 46.0% & ndash; 50.0% |
| آهن (فه) | 12.0% & ndash; 18.0% | 18.0% & ndash; 25.0% | ≤ 12.0% |
| کربن (C) | ≤ 0.30% | ≤ 0.50% | ≤ 0.15% |
| فسفر (پ) | ≤ 0.04% | ≤ 0.05% | ≤ 0.03% |
| گوگرد (S) | ≤ 0.03% | ≤ 0.03% | ≤ 0.02% |
| اندازه استاندارد | توده ها: 10&ndash؛ 50 میلیمتر /10&ndash؛ 100 میلیمتر | توده ها: 10&ndash؛ 50 میلی متر | پودر: 100&ndash؛ 325 مش (سیم هسته ای) |
هنگام ارزیابی یک تولید کننده فرو سیلیکون نیترید در خارج از کشور، پارامترهای کیفیت زیر را در طول ممیزی های فنی اولویت بندی کنید:
به دنبال بهینه سازی کارایی آلیاژ نیتروژن خود یا هزینه های میکروآلیاژی پایین تر در گریدهای فولادی با مقاومت بالا؟ ما درجه متالورژی را عرضه می کنیمFerro سیلیکون نیترید توده (10&ndash؛ 50mm) و پودرهای خوب (-200 مش)با غلظت نیتروژن تضمین شده تا 32٪.
.png)
