În metalurgia secundară modernă, controlul precis al azotului nu mai este considerat doar un risc de impurități— a devenit o strategie esențială de microaliere. Pe măsură ce producătorii de oțel caută modalități rentabile de a îndeplini standardele mecanice stricte pentru barele de armare de înaltă rezistență (cum ar fi HRB500 și HRB600), tablele auto și oțelurile structurale, aditivii tradiționali purtători de azot sunt din ce în ce mai mult înlocuiți cu feroaliaje sintetice de înaltă performanță.
Printre acestea,Nitrură de ferosiliciu (Fe-Si3N4)s-a impus ca un aditiv de aliere și dezoxidizator indispensabil. Acest ghid tehnic examinează mecanismele chimice ale nitrurii de ferosiliciu din oțelul lichid, avantajele sale metalurgice față de purtătorii convenționali de azot și parametrii critici de calitate pentru achizițiile industriale.
Nitrura de ferosiliciu este un feroaliaj compozit fabricat prin nitrurarea directă la temperatură înaltă a pulberii de ferosiliciu (FeSi75) sub atmosferă de azot sub presiune:
Materialul rezultat constă în principal din nitrură de siliciu (β-Si3N4și &alfa;-Si3N4) faze strâns legate într-o matrice de soluție solidă de fier (Fe). Prezența fierului metalic îmbunătățește semnificativ materialul' densitatea în vrac, umectabilitatea și cinetica de dizolvare în oțelul topit în comparație cu pulberea de nitrură de siliciu pură, care tinde să plutească datorită densității mai mici.
Când nitrura de ferosiliciu este introdusă în cuptorul cu oală (LF) sau în timpul atingerii, declanșează două reacții metalurgice simultane:
Si + 2[O] SiO2
Siliciul asigură dezoxidarea locală activă, reducând oxigenul dizolvat în topitură și formând zgură cu punct de topire scăzut care plutește rapid.
[N] Intră zăbrele topite
Azotul este eliberat la nivel atomic, oferind o rată de recuperare previzibilă și stabilă între 75% și 88% fără a genera stropi excesive de gaz.
Injecția de azot gazos duce adesea la rate de absorbție neregulate (de obicei sub 20% până la 35%) și oxidare severă prin stropire. În contrast, azotul din Fe-Si3N4este legat chimic. pe măsură ce aliajul se dizolvă în oțel topit la 1.550°C la 1.650°C, azotul se dizolvă direct în topitură fără a introduce hidrogen sau umiditate nedorite.
Azotul dizolvat reacționează cu elementele de microaliere, cum ar fi vanadiu, aluminiu, niobiu și titan în timpul răcirii și rulării pentru a forma precipitate fine de carbonitrură:
În producția de armături seismice de înaltă rezistență (de exemplu, HRB400 E, HRB500 E), azotul sporește eficiența de precipitare a vanadiului. prin adăugarea a 0,010% până la 0,015% [N] prin nitrură de siliciu fero, fabricile de oțel pot:
Eliberarea simultană a siliciului asigură dezoxidarea localizată la locul de adăugare. dioxidul de siliciu generat se agregează cu fluxul existent pentru a forma zgură cu punct de topire scăzut, care plutește rapid, reducând incluziunile macroscopice nemetalice dăunătoare.
În producția de oțel electric, sunt necesare adaosuri controlate de azot pentru a forma sulfuri de mangan (MnS) și nitruri de aluminiu (AlN) fin dispersate, care acționează ca inhibitori critici de creștere a cerealelor în timpul recristalizării secundare.
Nitrura industrială de ferosiliciu este clasificată pe baza conținutului său de azot și a formei fizice (bulgări pentru încărcarea cuptorului vs. pulbere stabilizată pentru fabricarea sârmei cu miez).
| Element chimic | Grad ridicat de azot (FeSi3N4-A) | Grad standard (FeSi3N4-B) | Grad de înaltă puritate cu conținut scăzut de carbon |
|---|---|---|---|
| Azot (N) | ≥ 30,0% | ≥ 24,0% & ndash; 28,0% | ≥ 32,0% |
| Siliciu (Si) | 45,0% & ndash; 50,0% | 45,0% & ndash; 52,0% | 46,0% & ndash; 50,0% |
| Fier (Fe) | 12,0% & ndash; 18,0% | 18,0% & ndash; 25,0% | ≤ 12,0% |
| Carbon (C) | ≤ 0,30% | ≤ 0,50% | ≤ 0,15% |
| Fosfor (P) | ≤ 0,04% | ≤ 0,05% | ≤ 0,03% |
| Sulf (S) | ≤ 0,03% | ≤ 0,03% | ≤ 0,02% |
| Dimensiune standard | Bulgări: 10–50 mm/10–100 mm | Bulgări: 10–50 mm | Pulbere: 100–325 ochiuri (sârmă cu miez) |
Atunci când evaluați un producător de nitrură de siliciu fero de peste mări, acordați prioritate următorilor parametri de calitate în timpul auditurilor tehnice:
Căutați să vă optimizați eficiența de aliere cu azot sau cheltuieli mai mici de microaliere în clasele de oțel de înaltă rezistență? Furnizăm calitate metalurgicăNitrură de ferosiliciu bulgări (10–50 mm) și pulberi fine (-200 mesh)cu concentrații garantate de azot de până la 32%.
.png)
