Vilka är fördelarna med att använda ferrokiselmagnesiumlegering i metallurgi?

Ferro kisel magnesium legeringarär kompositlegeringar med järn (Fe), kisel (Si) och magnesium (Mg) som kärnkomponenter. Vissa kvaliteter innehåller sällsynta jordartsmetaller (som Ce och La). Deras kärnegenskaper stödjer deras multifunktionalitet:

 Kompositionsområde:Si 40%-50%, Mg 5%-10%, Fe-balans, innehåll av sällsynta jordartsmetaller 0,1%-1,0% (valfritt), föroreningar S Mindre än eller lika med 0,05%, P Mindre än eller lika med 0,04%;

 Fysiska egenskaper:Smältpunkt 1100-1200 grader, densitet 6,8-7,0 g/cm³, i block eller granulär form (storlek 5-30 mm), lätt bryts, och mycket kemiskt aktiv vid höga temperaturer;

 Kärnfördelar:Den synergistiska effekten av kisel och magnesium ger flera funktioner inklusive deoxidation, avsvavling och kornförfining, vilket gör det mer effektivt och lägre i kostnad än enskilda tillsatser.

(1) Hög-deoxidation: förbättrar metallrenheten och minskar defekter

Verkningsmekanism:

Både kisel och magnesium har stark deoxiderande aktivitet. De reagerar med FeO i smält stål (Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe; Mg + FeO → MgO + Fe). Den resulterande SiO2 och MgO har densiteter mycket lägre än smält stål, vilket gör dem lätta att flyta och avlägsnas med slaggen. Dessutom kan MgO bilda en sammansatt slagg med låg--smältpunkt (smältpunkt runt 1300 grader) med SiO₂, vilket förbättrar inneslutningarnas adsorptionskapacitet.

Kvantitativ effekt:

När tillsatsmängden är 0,2%-0,5% av den smälta stålmassan, kan syrehalten i det smälta stålet reduceras från 80-100 ppm till 30-40 ppm, med deoxidationseffektiviteten 25%-30% högre än den för enbart ferrokisel.

Lämpliga applikationer:

För-deoxidation eller slutlig deoxidation i ståltillverkning av omvandlare och ljusbågsugnar, särskilt lämplig för tillverkning av hög-kvalitets konstruktionsstål och legerat stål.

(2) Djup avsvavling: Minskar risken för het sprödhet i metall

Verkningsmekanism:

Magnesium har en stark affinitet för svavel, reagerar för att bilda stabilt MgS, som är olösligt i smält stål och lätt avlägsnas med slaggsedimentering; sällsynta jordartsmetaller (såsom Ce) kan hjälpa till vid avsvavling, generera Ce₂S3, vilket ytterligare förbättrar avsvavlingseffektiviteten.

Kvantitativ effekt:

När tillsatsmängden är 0,3%-0,6%, kan svavelhalten i smält stål reduceras från 0,05% till under 0,01%, med en avsvavlingshastighet på över 80%; vid framställning av segjärn är svavelhalten efter avsvavling mindre än eller lika med 0,02 %, vilket kan undvika svavelets hämmande effekt på grafitsfäroidisering.

Kärnvärde:

Reducerar het sprödhet i stål, förbättrar svetsprestanda och bearbetningsplasticitet och förlänger livslängden för metallkomponenter.

(3) Precisionslegering: Optimering av metallmekaniska egenskaper

Synergistisk stärkande mekanism:

Kisel löser sig i järngittret, orsakar gitterförvrängning och förbättrar styrka och hårdhet; magnesium förfinar korn (kornstorleken minskar från 60μm till 30-40μm), vilket förbättrar seghet och plasticitet; sällsynta jordartsmetaller renar korngränserna, vilket ytterligare förbättrar korrosionsbeständigheten och utmattningsbeständigheten.

Appliceringseffekter av olika metaller:

 Låg-legerat hög-hållfast stål:Tillsats av 0,4%-0,8% kisel-magnesiumlegering ökar draghållfastheten med 15%-20%, sträckgränsen med 10%-15%, och töjningen förblir Större än eller lika med 20%;
 Värmebeständigt-stål:Kisel och magnesium förbättrar synergistiskt hög-temperaturstabilitet; vid 600 grader ökar hållfastheten från 70 % till över 85 %, lämpligt för panna och ugnskomponenter;
 Slitstarkt-stål:Silicon Ferro magnesium-legering bildar hårda punktfaser (som Mg₂Si) i metallstrukturen, vilket förbättrar slitstyrkan med 30 %-40 %, lämplig för slitstarka mekaniska delar.

(4) Hög-inokulering: Förbättring av mikrostrukturen och egenskaperna hos gjutgods

Verkningsmekanism:

Vid gjutjärnsgjutning främjar kiselmagnesiumferrolegering, som ympmedel, grafitiseringsutfällning, förfinar grafitkorn (grafitsfäroiddiameter minskar från 50 μm till 20-30 μm), optimerar grafitmorfologi (från flingor till fina sfäriska strukturer och vita sfäriska strukturer) bildning.

Kvantitativ effekt:

Vid framställning av segjärn är tillsatsmängden 0,8 %-1,2 % av den smälta järnmassan, grafitsfäroidiseringshastigheten kan nå över 90 %, draghållfastheten ökar från 300 MPa till över 450 MPa och slagsegheten ökar med 50 %-70 %; skrothastigheten för komplexformade gjutgods (såsom motorblock) minskar från 10 % till under 3 %.

Lämpliga tillämpningsscenarier:

Gjutning av grått gjutjärn och segjärn, speciellt lämplig för tillverkning av precisionsgjutgods och komplexa konstruktionsdelar.

(5) Optimering av smält flytande: Förbättring av smältformningskvalitet

Verkningsmekanism:

Magnesium Ferrokisellegeringar kan minska ytspänningen hos smält stål/järn, minska smältviskositeten med 15%-20% och förbättra fyllningskapaciteten.

Kärnvärde:

Gör den smälta metallen lättare att fylla formhåligheten, vilket minskar gjutningsdefekter såsom "otillräcklig fyllning" och "kallt stängd", vilket förbättrar dimensionsnoggrannheten och ytfinishen på gjutgods; samtidigt främjar det flytningen av inneslutningar, vilket ytterligare förbättrar metallrenheten.

(1) Urvalslogik: Matcha betyget enligt scenariot

(2) Försiktighetsåtgärder vid användning

 Doseringskontroll:Överdriven tillsats kan lätt leda till metallförsprödning (t.ex. för hög magnesiumhalt minskar stålets slagseghet med mer än 20%). Noggrann beräkning baserad på målprestanda krävs.
 Tidpunkt för tillägg:Lägg till under tappningsprocessen vid ståltillverkning; tillsätt 1-3 minuter innan du häller i gjutning för att undvika för tidig tillsats som leder till att magnesium bränns av.
 Förvaringsvillkor:Förvaras i en torr, förseglad miljö för att undvika fuktoxidation (oxidation ger en MgO-film, vilket minskar reaktiviteten). Lagringstiden bör inte överstiga 6 månader.