Många människor känner inte tillkiselkarbid. Även om det delar många likheter medferrosilikonI dess användning innehåller båda kisel, som genom kiselreaktioner utför nyckelfunktioner somdeoxidationoch legering. Fesi -legering använder emellertid vanligtvis lägre koncentrationer, till exempel65%, 72%och75%medan kiselkarbid har ett bredare koncentrationsområde, från 60%till 90%och till och med upp till 99%. I vårt dagliga arbete får vi förfrågningar för karbidkisel med koncentrationer av 64%,70%, 88%och90%. För att ta itu med denna förvirring kommer jag först att förklara de olika koncentrationerna och storleken på kiselkarbid som används för gjuteri -deoxidation.
I gjuteriindustrin används kiselkarbid (SIC) i stor utsträckning som en deoxidizer. Dess kärnfunktion är att reagera kisel (Si) i kiselkarbidlegeringen med syre (O) i smält stål eller järn för att bilda kiseldioxid (SIO₂), varigenom syreinnehållet i smältan och minimerar defekter såsom porositet och slags inkluderingar. Innehållet och storleken på kiselkarbiddeoxidisatorer är nära besläktade med gjutmaterialet (t.ex. gjutjärn, gjutstål) och smältprocessen.
Common Silicon Carbide Deoxidizer Content Range och urvalskriterier
Silikonkarbid -deoxidizer -innehållet (med hänvisning till SIC -renheten) är vanligtvis mellan 60% och 80%. Det specifika urvalet bör baseras på gjutningsmaterialkraven och kostnadskontrollen:
1. 60%-70% medium-låg kiselkarbidinnehåll
Tillämpliga applikationer:Smältning och deoxidation av vanligt grått gjutjärn och duktilt järn.
Kompositionsegenskaper:Förutom Sic innehåller den en viss mängd fritt kisel (SI), fritt kol (C) och små mängder föroreningar (såsom Fe₂o₃ och Al₂o₃). Gratis kisel deltar direkt i deoxidationsreaktionen (Si + O₂ → SiO₂), medan fritt kol fyller kolinnehållet i det smälta järnet, vilket minskar tendensen till vita gjutjärndelar.
Fördelar:Låg kostnad, deoxidationseffektivitet som är tillräcklig för att uppfylla kraven i vanligt gjutjärn (gjutjärn har en högre tolerans för syreinnehåll än gjutstål), och järnoxider i föroreningar har liten inverkan på gjutjärnegenskaperna.
2. 70%-80% medelhög kiselkarbid
Applikationer:Smältdeoxidation av gjutjärn med hög styrka (såsom vermikulär grafitjärn) och låglegeringstål.
Kompositionsegenskaper:Lågfritt kisel- och föroreningsinnehåll, med en mer fullständig SiC -kristallstruktur. Deoxidation förlitar sig främst på kiseln i SiC (när Si i SiC reagerar med syre släpps kol: Sic + 2 O → SiO₂ + C). Den genererade kolet förfinar kornstorleken och förbättrar gjuthållfastheten.
Fördelar:Deoxidationsreaktionen är mer stabil, vilket resulterar i mindre och mer jämnt fördelade Sio₂ -inneslutningar som lätt flyter och tas bort. Detta minskar också problemet med reducerad gjutjärnsugning orsakad av överdrivet fritt kisel, vilket gör det lämpligt för gjutning med höga mekaniska egenskaper.
Vanliga storleksspecifikationer och deras påverkan på deoxidationsprestanda
Storleken på kiselkarbiddeoxidisatorer påverkar direkt deras upplösningshastighet i smältan och deras deoxidationseffektivitet. Vanliga partikelstorlekar sträcker sig från 0,5 till 5 mm och kategoriseras i följande typer:
| Storleksspecifikationer | Typiska applikationer | Deoxidationseffekt och egenskaper |
| 0,5-1 mm (fin) | Små medelstora induktionsugnar, smältning av tunnvägg | Stor ytarea, tillräcklig kontakt med smältan, snabb upplösningshastighet och snabb deoxidationsreaktion, vilket gör den lämplig för applikationer som kräver snabb syreinnehållsjustering; Det är emellertid lätt att medge i smältan och bildar fina inneslutningar (kräver ökad omrörning för att främja flytande). |
| 1-3mm (medium) | Konventionell gjutjärnsmältning i medelstora induktionsugnar/elektriska bågsugnar | Måttlig upplösningshastighet, smidig reaktion, balanserad deoxidationseffekt, bildning med låg inkludering och enkel flytande, vilket gör den till den mest använda storleken. |
| 3-5mm (grov) | Stora elektriska bågugnar, tjockvägg gjutning smältning | Långsam upplösningshastighet, lång reaktionstid, undvika "reoxidation" orsakad av överaveoxidation (lämplig för processer med långa smälttider); Tillräckligt omrörning krävs dock för att förhindra att partiklar sätter sig vid ugnsbotten. |
Principer för storleksval:
När smältningstemperaturerna är höga (t.ex. gjutstål, 1500-1600 grader), kan en något grovare storlek användas (för att minska snabb utbrändhet vid höga temperaturer);
När smältningstemperaturerna är låga (t.ex. gjutjärn, 1300-1400 grad) föredras fina eller medelstora partiklar (för att säkerställa fullständig upplösning).
Tunnväggiga gjutningar är känsliga för inneslutningar och kräver fina partiklar med kraftig omrörning; Tjockväggiga gjutningar tål något grovare partiklar, vilket prioriterar kontinuerlig deoxidation.
Jämförelse av deoxidationseffekter under olika parametrar
1. Effekt av innehåll på deoxidationseffekten
Lågt innehåll (60%-70%):
Deoxidation är snabbare (fritt kisel reagerar direkt), men överdrivna föroreningar i de senare stadierna av reaktionen kan göra inneslutningar (t.ex. silikater) svåra att ta bort, och små porer kan bildas inom gjutningen. Detta är lämpligt för gjutningar med krav med låg densitet (t.ex. jordbruksmaskiner och allmänna maskinverktygssängar).
Högt innehåll (70%-80%):
Deoxidationsreaktionen är mer grundlig, vilket resulterar i sio₂-inneslutningar med hög renhet (färre föroreningar), som tenderar att aggregera och flyta, vilket resulterar i högre gjutningstäthet. Emellertid är deoxidationshastigheten något långsammare (förlitar sig på SIC -nedbrytning), vilket kräver en längre reaktionstid. Detta gör det lämpligt för högstyrka gjutningar såsom högtrycksventiler och motorblock.
2. Effekt av storlek på deoxidationseffektiviteten
Alltför fina partiklar (<0.5mm):
De fångas lätt av luftflödet i smältan och bildar "rök". Vissa partiklar utvisas utan att delta i reaktionen, vilket resulterar i minskad deoxidationseffektivitet. Återstående ultrafina inneslutningar kan också minska casting -segheten.
Excessively coarse particles (>5mm):
De är ofullständigt upplösta i smältan och tenderar att sätta sig vid ugnsbotten och bildar "dött material", vilket resulterar i avfall. Vidare kan otillräcklig lokal deoxidation leda till lokaliserade porositet eller slaggutneslutningar i gjutningen.
Kärnparametrarna för SiC-legeringsdeoxidisatorer (60% -80% innehåll, 0,5-5 mm storlek) bestäms baserat på prestandakraven för gjutmaterialet, egenskaperna för smältprocessen och en kostnadsbalans:
För vanligt gjutjärn föredras ett 60% -70% innehåll och en 1-3 mm storlek för låg kostnad och snabb deoxidation.
För gjutjärn med hög hållfasthet eller låglegering väljs ett 70% -80% innehåll och en medelstorleksstorlek för att säkerställa grundlig deoxidation och hög gjutningstäthet.
Lämpligt matchning av dessa parametrar kan effektivt minska gjutfel och förbättra produktionsstabiliteten.
