Ako funguje nitrid ferosilikónu pri výrobe ocele

Nitrid ferosilikónu (nazývaný aj nitrid ferosilikónu alebo FeSiN) funguje ako zliatina obsahujúca dusík: keď ho pridáte do roztavenej ocele, jeho fázy nitridu kremíka reagujú s taveninou a dodávajú oceli dusík a kremík.Dusík, ktorý skutočne odoberáte a uchovávate, závisí od chemického zloženia ocele, stupňa pridávania, miešania a neskoršieho spracovania, takže nikdy nie je rovnaký ako dusík vytlačený na špecifikačnom liste. Vo vhodných mikrolegovaných oceliach, napríklad vanádiových, môže rozpustený dusík pomáhať pri tvorbe karbonitridov vanádu počas spracovania za tepla. Nie každá oceľ chce extra dusík alebo extra kremík, preto si pred kúpou overte, či sa hodí k vašej oceli.

FeSiN nie je jeden chemický vzorec. Vyrába sa nitridáciou ferosilicia a produkt je zmesou fáz: hlavne nitrid kremíka (Si₃N₄), spolu so železo-kremíkovými fázami a určitým zvyškovým voľným kremíkom. Z tohto dôvodu si v každej špecifikácii prečítajte tri veci oddelene:

• Celkový dusík, číslo, na ktoré sa väčšina kupujúcich pozerá ako prvé.
• kremík, ktoré musíte započítať do kremíkového rozpočtu vašej ocele.
• Fázové zloženie, čo znamená, koľko dusíka sa nachádza v nitride kremíka a nie inde.

Dôležitý je aj kyslík, uhlík, hliník a vápnik. Kyslík napríklad znižuje účinný obsah nitridov, čo vysvetľujeme v našej poznámkenečistoty v nitride ferosilicia. Presné hodnoty závisia od kvality a šarže, preto ich prevezmite z COA šarže, ktorú dostanete. Dostupné chemické látky a veľkosti N-Si si môžete pozrieť na našej stránkešpecifikácia nitridu ferosiliciastránku.

Druhy jemného prášku sa používajú aj v žiaruvzdorných materiáloch, ako je hlina z odpichových dier. Táto stránka sa týka len výroby ocele a našejaplikácie nitridu ferosiliciaprehľad pokrýva obe použitia.

Kontakt a reakcia s taveninou ocele

FeSiN sa jednoducho neroztopí ako hrudka ferozliatiny. Jeho fázy nitridu kremíka sa musia dostať do ocele, potom zreagovať alebo sa rozpustiť, aby sa dusík a kremík rozpustili. V zjednodušenej forme dodáva nitrid kremíka rozpustený dusík a rozpustený kremík do taveniny. To je zjednodušený obraz a skutočná rýchlosť závisí od času kontaktu, od toho, ako dobre je prísada vmiešaná do kúpeľa a od vrstvy trosky, ktorú musí prejsť.

Hrudka, ktorá zostane v troske namiesto toho, aby sa dostala k oceli, vám dáva málo dusíka, a preto je fáza pridávania a miešania dôležitá rovnako ako samotný materiál.

Zachytávanie a zadržiavanie dusíka

Udržujte tri čísla dusíka od seba: dusík, ktorý naplníte prídavkom, dusík, ktorý oceľ zachytí, a dusík, ktorý je stále v oceli na konci spracovania. Zjednodušene povedané:

Rýchlosť pridávania pridaného dusíka=× frakcia dusíka zliatiny × výťažnosť

Zotavenie je v tejto rovnici neznáma a mení sa s vaším procesom. Rozpustnosť dusíka v oceli závisí od zloženia, teploty a parciálneho tlaku dusíka. Prvky so silnou nitridovou afinitou, ako je hliník a titán, môžu viazať dusík ako nitridy. Vákuové spracovanie alebo silné miešanie pri nízkom parciálnom tlaku dusíka môže časť z nich opäť odstrániť.

S akoukoľvek fixnou hodnotou zotavenia z brožúry zaobchádzajte opatrne. Odoberte vzorku ocele pred a po pridaní na vlastných tavbách a vypočítajte si vlastnú výťažnosť.

Kremík vo FeSiN ide do ocele spolu s dusíkom, takže ho musíte vložiť do svojho rozpočtu na kremík. Kremík rozpustený v tavenine sa môže podieľať na deoxidácii, rovnako ako to vysvetľuje náš článokferosilicium ako dezoxidant pri výrobe ocele. Do akej miery to pomáha závisí od hladiny kyslíka v tavenine, zloženia ocele a prevádzkovej cesty.

Udržujte dve roly od seba. Legovanie dusíkom je hlavným dôvodom výberu FeSiN. Deoxidácia kremíkom je vedľajším účinkom, ktorý môžete alebo nechcete. Nepovažujte FeSiN za univerzálny deoxidačný prostriedok a nepredpokladajte, že nahrádza vaše iné deoxidačné materiály. Ak má vaša trieda prísny horný limit na kremík, kremík, ktorý sa dodáva s dusíkom, môže byť faktorom, ktorý rozhoduje o tom, či ho môžete použiť.

Dusík a mikrolegovacie prvky

Dusík sám o sebe bezpodmienečne nespevňuje oceľ. Jeho prínos pochádza z kombinácie s mikrolegovacími prvkami. V vanádových oceliach sa rozpustený dusík môže spájať s vanádom a uhlíkom za vzniku karbonitridov vanádu, V(C,N). Tieto jemné precipitáty môžu zvýšiť pevnosť a pomôcť zjemniť veľkosť zŕn, čo je dôvod, prečo sa dusík niekedy zámerne pridáva do mikrozliatin vanádu.

To tiež znamená, že dusík a vanád vykonávajú rôzne úlohy. FeSiN je zdrojom dusíka a kremíka, pričomferovanádiumje zdrojom vanádu. Jedno jednoducho nenahradí druhé. Ak stále vyberáte zdroj vanádu, náš sprievodca ďalejvýber správnej triedy ferovanádu pre potrubnú oceľaSprievodca výberom triedy FeV60 vs FeV80vám môže pomôcť porovnať známky.

Zrážky závisia od podmienok spracovania

Či sa tvorí V(C,N) a aké jemné to je, závisí od dostupného dusíka, obsahu vanádu a uhlíka a tepelnej a valcovacej histórie. Oceľ, ktorá má po odliatí správny dusík, môže stále nedosahovať svoje cieľové vlastnosti, ak pracovné podmienky za tepla nevyhovujú zrážkam. Publikovaný výskum systémov vanádu a dusíka podporuje spevnenie zrážaním a zjemnenie zŕn, ale iba pri špecifických zloženiach a spracovaní, takže tieto výsledky nerozširujte na všetky druhy.

Dusík môže pôsobiť aj proti vám. Voľný dusík môže spôsobiť starnutie a krehkosť niektorých ocelí. Z dusíka získavate iba tam, kde je vaša trieda navrhnutá tak, aby ho používala.

Výsledok, ktorý vidíte na hotovej oceli, je kombinovaný účinok faktorov uvedených nižšie. Neuvádzame jednu teplotu, časovanie, veľkosť alebo rýchlosť pridávania pre všetky mlyny, pretože závisia od vašej vlastnej pece, praxe panvy a kvality ocele.

Na posledný riadok sa najčastejšie zabúda. Konečný dusík a vlastnosti sa nedajú posúdiť len od momentu pridania.

Začnite od triedy ocele, nie od výrobku. Opýtajte sa dve otázky:

1. Umožňuje alebo potrebuje vaša trieda pridaný dusík?
2. Môže vaša trieda prijať kremík, ktorý je s ňou dodávaný?

Ak sú obe odpovede áno, FeSiN môže byť vhodným zdrojom dusíka pre váš proces. Riadené pridávanie dusíka, napríklad v mikrolegovaných stupňoch vanádu alebo v niektorých postupoch elektrotechnickej ocele s orientovaným zrnom, kde sa požaduje dusík aj kremík, sú typom prípadu, kedy sa to zvažuje.

Buďte opatrní tam, kde vaša oceľ potrebuje nízky obsah dusíka, kde je kremík prísne obmedzený alebo kde by neskoršie vákuové spracovanie odstránilo dusík, ktorý ste pridali. Nevyberajte FeSiN iba zo zoznamu generických aplikácií. Porovnajte ich s vašimi požiadavkami na hodnotenie a spracujte údaje.

Spustite skúšku na malom počte ohrevov a zaznamenajte si výsledky, namiesto toho, aby ste sa spoliehali na údaje o zotavení z cudzej elektrárne. Skôr ako začnete, potvrďte:

• vašu triedu ocele a jej dusíkové a kremíkové ciele
• hodnoty N, Si a nečistôt zliatiny a COA pre šaržu, ktorú použijete
• spôsob pridávania a tvar a veľkosť častíc, ktoré mu vyhovujú
• plán odberu vzoriek: dusík a kremík pred pridaním a po ňom
• testy vlastností, ktoré použijete na posúdenie hotovej ocele

Po skúške porovnajte vypočítaný a nameraný dusík, potom skontrolujte konečné vlastnosti a nielen výsledok naberačky. Veľkosti hrudiek a granúl a možnosti chémie N-Si nájdete v našej ponukešpecifikácia nitridu ferosiliciastranu a skontrolujte dávku podľa COA.

Pošlite nám vašu triedu ocele, dusíkové a kremíkové terče, metódu pridávania a preferovanú veľkosť a my s vami môžeme skontrolovať špecifikáciu skôr, ako naplánujete skúšku. Môžete nám tiež poslať e-mail priamo na adresusale@zanewmetal.com.

Požiadať o kontrolu špecifikácie