Ferro Silicon Nitride (FeSiN): Samsetning, sáningaraðferðir og notkun
Skildu eftir skilaboð
Ferró kísilnítríð (FeSiN) er köfnunarefnis-meðalblendi sem er framleitt með því að nítríða kísiljárnduft í ofni með stýrðu andrúmslofti. Niðurstaðan er stöðugt samsett efni þar sem kísilnítríð fasar bera köfnunarefnið, en járn virkar sem bindiefni sem gerir efnið kleift að leysast upp fyrirsjáanlega í bráðnum málmi. Steypustöðvar tilgreina það aðallega sem sáðefni og grafít-mótandi aukefni, og í auknum mæli sem köfnunarefnisgjafa í stálframleiðslu og í eldföstum blöndum.
Hvað er Ferro Silicon Nitride
Efnið er samsett efni, ekki eitt efnasamband, þannig að í hverri innkaupapöntun ætti að koma fram köfnunarefnisinnihald, sílikoninnihald og járnjafnvægi frekar en ein tala. Dæmigert viðskiptasvið eru sýnd hér að neðan; köfnunarefnistalan er sú sem stjórnar skömmtunarútreikningum, því aukefnið er keypt til að skila köfnunarefni, ekki massa.
| Parameter | Dæmigert svið | Hvers vegna það skiptir máli |
|---|---|---|
| Köfnunarefni (N) | 18-30% | Stillir íblöndunarhraða fyrir markmið köfnunarefnismagns |
| Kísill (Si) | 45-55% | Veitir sáningarkísilhækkun í bræðslunni |
| Járn (Fe) | Jafnvægi | Tryggir hraða upplausn í járn-kolefnisbræðslu |
| Stærð klumps | 10-50 mm, 2-5 mm, 0-2 mm | Passar við sleif, tunnu eða myglubóluaðferð |
Hvernig það virkar í meðhöndlun á sveigjanlegu járni
Við framleiðslu á sveigjanlegu járni verður grafítið að myndast sem hnúðar, ekki flögur. Magnesíum er venjulegur hnúður, en magnesíum gufar kröftuglega upp við meðferðarhitastig og endurheimt þess sveiflast með baðdýpt, sláhitastigi og rúmfræði meðferðarílátsins. Köfnunarefnis-berandi kísiljárnsnítríð breytir þeirri mynd: köfnunarefni sem losnar út í bræðsluna er sterkt grafít-hvetjandi tegund sem eykur fjölda hnúða, styttir hnúðabil og kemur á stöðugleika í svörun, sem aftur dregur úr magnesíumhvarf á milli meðferðar og úthellingar.
Hagnýti ávinningurinn er málmvinnslufræðilegur, ekki viðskiptalegur: vegna þess að hnúðahvörfið er rólegra, ná steypurnar sem myndast vélrænni kröfur sveigjanlegra járnflokka með minni dreifingu. Einkunnir eins og 60-40-18, 65-45-12 og 80-55-06 í ASTM A536 fjölskyldunni, eða 450-10 og 500-7 einkunnir ISO 1083, fer allt eftir hnúða og fjölda hnúta og auðveldara er að halda þeim skotum með köfnunarefnismeðferð. Hnúður yfir 85% er venjulega tilgreindur, með grafítformið metið á fáguðu, ætuðu sýni.
Einkunn og stærðarval
Stærðarval fylgir samlagningaraðferðinni frekar en efnafræði málmblöndunnar. 10-50 mm klumpum er bætt í sleifina eða meðferðarsleifina þar sem upplausnartími er til staðar. Korn af 2-5 mm fyrir tunnu og inn-straums sáningu, og duft af 0-2 mm eru notuð til mold sáningu eða kjarna vír, þar sem vír slíðrið losar aukefnið á stýrðu dýpi. Of fínt duft oxast við meðhöndlun, þannig að hlífðarpakkning og þurrgeymsla eru hluti af forskriftinni.
Niturgreining og sannprófun
Tilkynna skal köfnunarefnisinnihald með samruna óvirks gass á dæmigerðu sýni, tækni sem falla undir stál og járnblendi með ASTM E1019, sem tekur einnig á kolefni, brennisteini og súrefni í sama mælitæki. Vegna þess að köfnunarefnisupptaka- úr andrúmslofti ofnsins er þekkt uppspretta breytileika ætti vottorðið að tilgreina sýnatökuaðferð og fjölda stiga. Víxl-athugun með annarri rannsóknarstofu ársfjórðungslega er eðlileg venja fyrir steypustöðvar sem keyra köfnunarefnis-sóunarefni stöðugt.
Endurtaktu sömu regluna um stærð: sigtigreining á afhentu broti sýnir hvort birgir hefur skimað efnið eða einfaldlega mulið það.
Stálsmíði og önnur forrit
Í stálframleiðslu er ferró kísilnítríð notað þar sem auka þarf köfnunarefni án þess að bæta við dýru hreinu gasi eða ferrómangan köfnunarefnisbera. Köfnunarefnis-styrkt austenítískt ryðfrítt stál, sum smíðaeinkunn og ákveðin rafmagnsstál hafa öll köfnunarefnisforskriftir á því bili sem þetta aukefni getur náð. Í eldföstu starfi bæta kísilnítríð viðbætur við heitstyrk og hitaáfallsþol í súráls-kísilkarbíð-kolefnisblöndum og þær hjálpa til við að takmarka oxun í fóðrinu meðan á steypuferli stendur.
Pökkun, geymsla og skammtur
Hefðbundin pakkning er 25 kg eða 1000 kg lausapokar, með pokafóðrinu lokað gegn raka. Geymslan ætti að vera þurr og loftræst: blaut eða rak geymsla veldur upptöku köfnunarefnis- í formi ammoníaklykt og flýtir fyrir oxun yfirborðs, sem rýrir einmitt frumefnið sem keypt er. Skammturinn er reiknaður út frá markgildi köfnunarefnis, bræðsluþyngd og endurheimt sem fæst í tilraunahita; fyrsta prófunarhiti á framleiðslumálmi, frekar en útreikningur einn, er áreiðanleg leið til að festa viðbótarhlutfallið.
Algengar spurningar
Q:Er ferró kísilnítríð í stað magnesíums í sveigjanlegu járni?
A: Það kemur ekki beint í staðinn fyrir djúpa hnúðamyndun, en það er mikið notað samhliða minni magnesíum viðbót, þar sem köfnunarefni þess bætir hnúðafjölda og takmarkar fölnun sem magnesíum eitt og sér verður fyrir við að halda.
Q:Hvaða köfnunarefnisinnihald ætti að panta?
A: Pantaðu hæstu köfnunarefnisgráðu sem upplausnarhegðun bræðslunnar þinnar getur samþykkt, venjulega á 18-30% bandinu. Hærra köfnunarefni leyfir minni viðbót fyrir sama mark, sem dregur úr sílikonupptöku og hitatapi.
Q:Hvaða stærð virkar fyrir tunishælingu?
A: Korn af 2-5 mm eru venjulegur kostur vegna þess að þau leysast upp á þeim dvalartíma sem er í tunnu án þess að fljóta út í gjallið.
Q:Hvernig er köfnunarefnisinnihald staðfest?
A: Með óvirku gassamrunagreiningu á dæmigerðu sýni, eftir nálgun ASTM E1019 fyrir köfnunarefni í stáli og járnblendi, venjulega studd með sigtigreiningu fyrir stærðarbrotið.
Q:Virkar ferro sílikon nítríð í stáli frekar en steypujárni?
A: Já. Í köfnunarefnis-styrktum ryðfríu og smíðaflokkum er það hentugur köfnunarefnisberi, að því gefnu að endurheimt sé komið á tilraunahita áður en það er notað í framleiðsluforskrift.
