Trong luyện kim thứ cấp hiện đại, kiểm soát nitơ chính xác không còn được coi là chỉ đơn thuần là một rủi ro tạp chất—nó đã trở thành một chiến lược vi hợp kim thiết yếu.Khi các nhà sản xuất thép tìm kiếm các cách hiệu quả về chi phí để đáp ứng các tiêu chuẩn cơ học nghiêm ngặt cho cốt thép cường độ cao (như HRB500 và HRB600), tấm ô tô, và thép kết cấu, các chất phụ gia mang nitơ truyền thống đang ngày càng được thay thế bằng hợp kim sắt tổng hợp hiệu suất cao.
Trong số này,Ferro Silicon Nitride (Fe-Si3N N4)đã thiết lập chính nó như là một phụ gia hợp kim không thể thiếu và deoxidizer. hướng dẫn kỹ thuật này kiểm tra các cơ chế hóa học của ferro silicon nitride trong thép lỏng, lợi thế luyện kim của nó so với các tàu sân bay nitơ thông thường, và các thông số chất lượng quan trọng cho mua sắm công nghiệp.
Ferro silicon nitride là một hợp kim sắt tổng hợp được sản xuất thông qua quá trình nitrat hóa trực tiếp ở nhiệt độ cao của bột ferrosilicon (FeSi75) trong môi trường nitơ có áp suất:
Vật liệu thu được bao gồm chủ yếu là silicon nitride (β-Si3N N4và α-Si3N N4) các pha liên kết chặt chẽ trong một ma trận dung dịch rắn sắt (Fe). sự hiện diện của sắt kim loại cải thiện đáng kể vật liệu's mật độ khối, độ ẩm, và động học hòa tan trong thép nóng chảy so với bột silicon nitride tinh khiết, có xu hướng nổi do mật độ thấp hơn.
Khi ferro silicon nitride được đưa vào lò nung (LF) hoặc trong quá trình khai thác, nó sẽ gây ra hai phản ứng luyện kim đồng thời:
Si + 2[O] ➔ SiO2
Silicon cung cấp quá trình khử oxy cục bộ tích cực, làm giảm oxy hòa tan trong quá trình tan chảy và tạo thành xỉ có điểm nóng chảy thấp nổi lên nhanh chóng.
[N] Đi vào mạng nóng chảy
Nitơ được giải phóng ở cấp độ nguyên tử, mang lại tỷ lệ thu hồi ổn định và có thể dự đoán được từ 75% đến 88% mà không tạo ra sự bắn tung tóe khí quá mức.
Việc bơm nitơ dạng khí thường dẫn đến tỷ lệ hấp thụ thất thường (thường dưới 20% đến 35%) và quá trình oxy hóa giật gân nghiêm trọng. Ngược lại, nitơ trong Fe-Si3N N4là ràng buộc hóa học.Như hợp kim hòa tan trong thép nóng chảy ở 1.550 & deg;C đến 1.650 & deg;C, nitơ hòa tan trực tiếp vào tan chảy mà không đưa hydro hoặc độ ẩm không mong muốn.
Nitơ hòa tan phản ứng với các nguyên tố vi hợp kim như Vanadi, Nhôm, Niobi và Titan trong quá trình làm mát và cán để tạo thành kết tủa carbonitride mịn:
Trong sản xuất cốt thép địa chấn cường độ cao (ví dụ: HRB400E, HRB500E), nitơ tăng cường hiệu quả kết tủa của Vanadi.Bằng cách thêm 0,010% đến 0,015% [N] thông qua ferro silicon nitride, các nhà máy thép có th:
Việc giải phóng đồng thời silicon cung cấp khử oxy cục bộ tại vị trí bổ sung. các tập hợp silicon dioxide được tạo ra với thông lượng hiện có để tạo thành xỉ điểm nóng chảy thấp, nổi ra nhanh chóng, làm giảm các tạp chất phi kim loại vĩ mô có hại.
Trong sản xuất thép điện, cần bổ sung nitơ có kiểm soát để tạo thành mangan sunfua (MnS) và nhôm nitrit (AlN) phân tán mịn, hoạt động như chất ức chế tăng trưởng hạt quan trọng trong quá trình kết tinh lại thứ cấp.
Nitrua silicon sắt công nghiệp được phân loại dựa trên hàm lượng nitơ và dạng vật lý của nó (cục để nạp lò so với bột ổn định để sản xuất dây lõi).
| Nguyên tố hóa học | Lớp Nitơ Cao (FeSi3N4-A) | Lớp tiêu chuẩn (FeSi3N4-B) | Lớp có độ tinh khiết cao Low-Carbon |
|---|---|---|---|
| Nitơ (N) | ≥ 30,0% | ≥ 24,0% – 28,0% | ≥ 32,0% |
| Silicon (Si) | 45,0% – 50,0% | 45,0% – 52,0% | 46,0% – 50,0% |
| Sắt (Fe) | 12,0% – 18,0% | 18,0% – 25,0% | ≤ 12,0% |
| Cacbon (C) | ≤ 0,30% | ≤ 0,50% | ≤ 0,15% |
| Phốt pho (P) | ≤ 0,04% | ≤ 0,05% | ≤ 0,03% |
| Lưu huỳnh (S) | ≤ 0,03% | ≤ 0,03% | ≤ 0,02% |
| Kích thước tiêu chuẩn | Cục u: 10–50 mm / 10–100 mm | Cục u: 10–50 mm | Bột: 100–325 lưới (Cored Wire) |
Khi đánh giá một nhà sản xuất ferro silicon nitride ở nước ngoài, ưu tiên các thông số chất lượng sau trong quá trình kiểm tra kỹ thuật:
Tìm cách tối ưu hóa hiệu quả hợp kim nitơ của bạn hoặc giảm chi phí hợp kim vi mô trong các loại thép cường độ cao?Chúng tôi cung cấp cấp luyện kimFerro Silicon Nitride cục (10 & ndash;50mm) và bột mịn (-200 lưới)với nồng độ nitơ đảm bảo lên đến 32%.
.png)
