ФеСи70 је легура гвожђа{1}}силицијум стандардизована од стране међународних и националних тела као што су ИСО, АСТМ и ГБ. Ознака 70 означава минимални садржај силицијума од 70%, док је стварна анализа комерцијалног материјала типично већа, обично у распону од 72-74%. Остатак је претежно гвожђе, са строго контролисаним нивоима алуминијума, калцијума, угљеника, фосфора, сумпора и мангана. Разумевање овог састава је од суштинског значаја за металурге који израчунавају прецизне стопе додавања за производњу челика и ливеног гвожђа.
Типичан састав ФеСи70
| Елемент | Типичан садржај (%) | Гарантовано ограничење (по стандардима) | Улога и значај |
|---|---|---|---|
| силицијум (Си) | 70-75 | Веће или једнако 70 (мин) | Примарни легирајући елемент и деоксидатор |
| гвожђе (Фе) | Биланс, ~25-30 | По разлици | Основни метал који носи силицијум |
| алуминијум (Ал) | 0.5-2.0 | Мање или једнако 2,0 (макс.) | Деоксидизатор и рафинер зрна |
| Калцијум (Ца) | 0.5-1.5 | Мање или једнако 1,5 (макс.) | Деоксидизатор и десулфуризатор; модификује инклузије |
| угљеник (Ц) | 0.1-0.2 | Мање или једнако 0,2 (макс.) | Остатак од карботермичне производње |
| фосфор (П) | <0.04 | Мање или једнако 0,04 (макс.) | Штетна нечистоћа, строго контролисана |
| сумпор (С) | <0.02 | Мање или једнако 0,02 (макс.) | Штетна нечистоћа, строго контролисана |
| манган (Мн) | <0.5 | Мање или једнако 0,5 (макс.) | Мањи трамп елемент од сировина |
Ови распони одражавају типичну комерцијалну праксу; тачна анализа сваке серије је наведена на потврди о анализи која се издаје уз пошиљку.
Силицијум и гвожђе: пар језгра
Силицијум је разлог за коришћење ФеСи70. То је снажан деоксидатор и кључни легирајући елемент који повећава снагу, тврдоћу и електричну отпорност челика. Сертификована анализа обично показује 72-74% Си, а тачан ниво одређује колико материјала мора бити додато да би се постигао циљни хемијски састав у топљењу. Гвожђе делује као носач који омогућава да се силицијум додаје у купатило од растопљеног метала у чврстом облику који се може управљати; његов садржај је одређен разликом, тако да анализа од 73% Си имплицира отприлике 27% гвожђа минус тежина свих осталих елемената.
Алуминијум и калцијум: деоксиданти и модификатори инклузије
Алуминијум и калцијум нису само нечистоће; они су у многим случајевима намерни додаци. Алуминијум је јачи деоксидант него сам силицијум, помаже да се потпуније уклони растворени кисеоник и доприноси фино-зрнастим структурама челика. Калцијум је моћан деоксидизатор и десулфуризатор који мења облик не-неметалних инклузија од штетних струнастих облика до безопасних лоптастих, што значајно побољшава жилавост и дуктилност, посебно у попречном правцу.
Њихов ниво мора бити избалансиран: премало и корисни ефекти нестају; превише и формирају прекомерне, грубе инклузије. Тамо где постоје специфични захтеви, класе као што је ФеСиАл могу се специфицирати са вишим алуминијумом.
Угљеник, фосфор и сумпор: нечистоће које су важне
Угљеник је незаобилазни остатак из процеса производње, у којем се силицијум диоксид (СиО₂) редукује угљеником (коксом) у електролучној пећи. За већину примена челика угљеник се држи што је могуће ниже, а то је посебно важно за електричне челике; за одређене примене од ливеног гвожђа може бити прихватљив нешто већи садржај угљеника.
Фосфор и сумпор су непожељни трамп елементи. Фосфор чини челик крхким на ниским температурама, познатим као хладноћа краткоћа, и мора се држати испод око 0,04%. Сумпор узрокује ломљивост на високим температурама, познату као врућа краткоћа, стварајући проблеме током врућег ваљања и ковања, и мора се одржавати на изузетно ниском нивоу, обично испод 0,02%.
Физички облик, величина и провера квалитета
ФеСи70 се обично испоручује као грудве од око 10-100 мм, као дробљене фракције, грануле или прах. Веће грудве се спорије растварају, што је погодно за додатке у кутлачу и пећи где је пожељно постепено легирање, док се мање грануле растварају брже за прецизне корекције. Легура се топи знатно испод температура производње челика, тако да се лако раствара у топљењу.
Квалитет се потврђује лабораторијском анализом коришћењем метода као што су влажна хемијска титрација, гравиметријска анализа, Кс-флуоресценција (КСРФ) или оптичка емисиона спектрометрија индуктивно спрегнуте плазме (ИЦП-ОЕС), а свака пошиљка треба да носи сертификат анализе за тим за квалитет купца.
Често постављана питања
Какво је понашање при топљењу ФеСи70 у поређењу са ФеСи75?Оба типа се топе на отприлике 1.200-1.300 степени у зависности од тачног састава, који је знатно испод температура за производњу челика, што омогућава брзо растварање у кади.
Која је типична стопа додавања у производњи челика у основној пећи за кисеоник (БОФ)?Дозирање је типично у опсегу од 1-4 кг по тони челика, прилагођено за постизање циљног нивоа силицијума и кисеоника.
Да ли је ФеСи70 јефтинији од ФеСи72 или ФеСи75?Генерално да; ниже-врсте силицијума су обично неколико процената до отприлике 10-15% јефтиније по тони у зависности од тржишних услова, што ФеСи70 чини атрактивним за произвођаче осетљиве на трошкове.
Да ли ФеСи70 утиче на заварљивост челика?Умерени нивои силицијума су генерално неутрални, али вишак силицијума може да смањи заварљивост, тако да се дозирање мора контролисати у оквиру спецификације.
Како се мери садржај силицијума у долазном ФеСи70?Уобичајене методе укључују титрацију, гравиметрију, КСРФ и ИЦП-ОЕС; избор зависи од лабораторијских могућности и захтеване тачности.
Које мере безбедности се примењују при руковању ФеСи70?Користите маске за прашину у прашњавим операцијама, чувајте легуру у сувим затвореним условима и избегавајте контакт са водом или киселинама, пошто феросилицијум може да ослободи гас водоника у реакцији са влагом.