Феросилицијум нитрид као носач азота и силицијума
Феросилицијум нитрид је феролегура чија је главна фаза силицијум нитрид (Си3Н4), праћен слободним гвожђем и малим количинама других компоненти. Испоручује се челичанама и произвођачима ватросталних материјала као -бели или браон материјал: прах за ватросталну употребу и зрнасти производ за производњу челика. Пошто испоручује азот и силицијум у једном додатку, користи се у специјалном ливењу челика, у анхидрованој глини за тапхоле и у производњи-пречишћене арматуре.
Додавање феросилицијум нитрида у растопљени челик обавља два посла одједном. Азот који носи раствара се у растопу и касније се таложи као фине честице нитрида, док силицијум делује као јак деоксидатор, комбинујући се са раствореним кисеоником и смањује оптерећење растопа кисеоником. Силицијум који остане у раствору онда доприноси јачању чврстог- раствора.
Утицај азота на очвршћавање и коначна својства
Рафинирање зрна:азот се комбинује са јаким формирачима нитрида да би произвео фине, дисперговане честице нитрида које причвршћују границе зрна током очвршћавања и поновног загревања.
снага:фина дисперзија повећава течност и затезну чврстоћу, због чега се легирање азотом примењује на топло-ваљане ребрасте шипке као што је ХРБ400 и на специјалне челике.
Отпорност на пузање:пошто се нитриди таложе на границама зрна, они такође подижу граничну чврстоћу зрна на високим {{0}температурама- и побољшавају учинак пузања.
Површинско очвршћавање:нитрирање челичне површине повећава тврдоћу и отпорност на хабање и побољшава отпорност на корозију, иако је ефекат самог заосталог азота на отпорност на корозију у великој мери скроман.
Ризик од старења:у меком челику, резидуални азот који није контролисан може да изазове старење и кртост, тако да додаци азота морају бити усклађени са квалитетом који се производи.
Утицај силицијума на квалитет челика
Силицијум се раствара и у фериту и у аустениту и један је од најефикаснијих учвршћивача чврстих{0}} раствора доступних произвођачима челика. Његов ефекат јачања је други после фосфора и јачи је од мангана, никла, хрома, волфрама, молибдена или ванадијума при једнаким додацима.
Силицијум такође мења физичка својства на начине који су важни за електричне челике: смањује густину, топлотну проводљивост и електричну проводљивост, промовише грубо зрно ферита, смањује коерцитивну силу и губитак магнетне хистерезе и повећава пермеабилност у слабим магнетним пољима. Компромис-је смањење магнетне индукције под јаким пољима. Пошто је силицијум снажан деоксидатор, он такође смањује ефекат магнетног старења изазваног раствореним кисеоником и азотом.
Типични параметри спецификације
| Параметар | Типичан комерцијални асортиман | Зашто је важно |
|---|---|---|
| Садржај азота | 15% до 30% | Подешава унос азота по тони челика и величину додатка |
| Садржај силикона | 45% до 55% | Контролише моћ деоксидације и допринос јачању чврстог{0} раствора |
| Главна фаза | Си3Н4 са слободним гвожђем | Одређује понашање растварања у топљењу |
| Гранулометрија, производња челика | 0-3 мм, 1-10 мм, 10-50 мм | Утиче на брзину растварања и опоравак |
| Гранулометрија, ватростална | Прах, укључујући 10-100 мм грудве за посебне послове | Контролише понашање паковања и синтеровања у облоги |
| Изглед | Не-бели до смеђи прах; искључено-бело зрнасто | Визуелна провера квалитета и оксидационог стања |
Садржај азота и дистрибуција величине честица су два параметра која најјаче контролишу опоравак у лонцу. Груби додатак се спорије раствара и даје мањи, али предвидљивији опоравак, док се фини материјал раствара брже, али је склонији губитку са шљаком и оксидацији на површини растопа.
Напомене о примени за произвођаче челика и произвођаче ватросталних материјала
У производњи челика, феросилицијум нитрид се обично додаје током точења или у лонцу тако да азот има времена да се раствори пре ливења. Стопа додавања је одређена циљним нивоом азота за класу, а не фиксним рецептом, јер обнављање азота зависи од састава челика, температуре, праксе шљаке и присуства других стваралаца нитрида.
У ватросталним материјалима, феросилицијум нитрид се користи у безводној тафилској глини и у ливеним материјалима на бази магнезијума{0}, где његова висока-стабилност на температури и реакционо понашање са матрицом контролишу својства радне облоге. Гранулирани производ је пожељнији тамо где је потребно контролисано ослобађање азота.
Садржај елемената у било ком додатку за производњу челика мора бити строго контролисан. И недовољно{1}}и прекомерно-додавање азота мењају равнотежу између чврстоће и жилавости, тако да пракса постројења треба да повеже пуњење феросилицијума нитрида са верификованим циљем азота и рутинском анализом производа.
Често постављана питања
П: За шта се користи феросилицијум нитрид?
Користи се као носач азота и силицијума у производњи челика и као сировина за ватросталне материјале, укључујући безводну тахолну глину и ливнице на бази магнезијума{0}}.
П: Какав је ефекат азота у феросилицијум нитриду на растопљени челик?
Азот се раствара у топљењу и таложи као фини нитриди, пречишћавање зрна и чврстоћа подизања, гранична чврстоћа зрна{{0}при високим температурама- и отпорност на хабање.
П: Да ли феросилицијум нитрид делује као деоксидатор?
Да. Садржај силицијума реагује са раствореним кисеоником у истопљеном челику и уклања вишак кисеоника, што такође смањује магнетно старење-повезано са кисеоником у електричним челицима.
П: Који челици имају највише користи од феросилицијума нитрида?
Зрнасто{0}}рафинисана арматура као што је ХРБ400, силицијумски{2}}електрични челици који се користе због својих магнетних својстава и специјални челици где контролисани нивои азота побољшавају снагу и жилавост.
П: Које величине феросилицијума нитрида су доступне?
Квалитети за производњу челика се обично испоручују као грануле у величинама као што су 0-3 мм, 1-10 мм и 10-50 мм, док се ватростални типови испоручују у праху или грудвама, укључујући материјал од 10-100 мм за посебне послове.
П: Може ли превише феросилицијума нитрида штетити квалитету челика?
Да. Неконтролисани резидуални азот у меком челику може да изазове старење и крхкост, тако да се додатак мора ускладити са циљаним азотом за квалитет.
П: Која је разлика између ватросталног и феросиликон нитрида за производњу челика?
Ватростални квалитет се испоручује као скоро-бели или смеђи прах за глине и системе за ливење, док је класа за производњу челика грануларни производ без-бели боје дизајниран за брзо, контролисано сакупљање азота у лонцу.