הרכב פרוסיליקון

פרוסיליקון - הוא סגסוגת שמרכיביה העיקריים הם סיליקון (Si) וברזל (Fe), והרכבה משתנה בהתאם לתקני היישום והייצור. להלן תיאור מפורט של הרכב פרוסיליקון:

1. מרכיבים עיקריים

סיליקון (Si):

טווח תוכן: בדרך כלל45%~90%, המרכיב העיקרי של פרוסיליקון.

תפקיד: סיליקון הוא חומר מסיר חמצון חזק המשפר את נזילות הפלדה המותכת ומגביר את עמידות הקורוזיה ותכונות הטמפרטורות הגבוהות של הסגסוגת.

מותגים נפוצים:

FeSi75: תכולת סיליקון72%~80%(הנפוץ ביותר)

FeSi65: תכולת סיליקון65%~72%

FeSi45: תכולת סיליקון40%~47%.

ברזל (Fe):

טווח תוכן: מ10% עד 50%, פועל כנשא לסיליקון ועוזר לסגסוגת ליצור מבנה מתכתי יציב.

2. רכיבים מינוריים (יסודות טומאה)

פרוסיליקון מכיל בדרך כלל כמויות קטנות של יסודות אחרים, בעיקר מחומרי גלם או מתהליך ההתכה. תוכן ספציפי מוגבל לתהליך הייצור ולסטנדרטים:

אלומיניום (אל):

תוכן: בדרך כללבין 0.5 ל-3%, כמות קטנה של אלומיניום יכולה לשפר את יכולת ההתחמצנות של הסגסוגת, אבל יותר מדי יכול להשפיע על ניקיון הפלדה.

סידן (Ca):

תוכן: בדרך כלל פחות או שווה ל-1%,עשוי לקדם גרפיטיזציה במהלך הליהוק, אך יש לשלוט בו כדי למנוע שינויים בביצועים.

פחמן (C):

תוכן: פחות או שווה ל-0.2%(עשוי להיות מעט גבוה יותר בדרגות סיליקון נמוכות), תכולת פחמן גבוהה משפיעה על השימוש בפרוסיליקון בייצור פלדה (למשל סיכון להוספת פחמן).

זרחן (P) וגופרית (S):

תוכן: מוגבל בהחלט (למשלP פחות או שווה ל-0.04%, S פחות או שווה ל-0.02%), אלמנטים אלה יכולים לפגום בתכונות המכניות של פלדה.

אלמנטים אחרים: כגון מנגן (Mn), טיטניום (Ti) וכו', התכולה בדרך כלל נמוכה מאוד, תלוי בטוהר חומר הגלם.

3. השפעת הרכב על מאפיינים

ככל שתכולת הסיליקון גבוהה יותר:

נקודת התכה נמוכה יותר (לדוגמה, נקודת ההיתוך של FeSi75 היא בערך 1200 מעלות, דרגות סיליקון נמוכות יכולות להגיע ל-1400 מעלות).

הגברת היכולת לשחרר את החמצון, אך הגברת השבריריות וקושי העיבוד.

בקרת טומאה:

יש להתאים את תכולת האלמנטים כגון אלומיניום וסידן בהתאם ליישום. לדוגמה, יציקת פרוסיליקון רשאית להכיל מעט יותר אלומיניום כדי לקדם גרפיטיזציה.

תכולת הפחמן, הזרחן והגופרית חייבת להיות מוגבלת בהחלט כדי למנוע השפעה שלילית על מוצרים במורד הזרם (למשל פלדה מיוחדת).

4. מפרטי הרכב בתקנים בינלאומיים

למדינות שונות יש תקנים מחמירים להרכב של פרוסיליקון. לְדוּגמָה:

סין (GB/T 2272):

דרישות ל-FeSi75: Si גדול או שווה ל-72%, Al פחות או שווה ל-1.5%, C פחות או שווה ל-0.2%, P פחות או שווה ל-0.04%, S פחות או שווה ל-0.02%.

ארה"ב (ASTM A100):

לדרגות דומות (לדוגמה, FeSi75) יש טווח צר יותר של תנודות מותרות בתכולת Si (לדוגמה, 74%-80%).

5. התאמה של הרכב פרוסיליקון למטרות מיוחדות

פרוסיליקון ליציקה: עשוי להכיל1-3% אלומיניוםכדי לעורר את המשקעים של גרפיט בברזל יצוק.

מפחית מתכת מגנזיום (תהליך פידג'ון): פרוסיליקון נדרש לשיפור יעילות ההתאוששותעם תכולת סיליקון גבוהה (שווה או יותר מ-75% Si) ותכולת אלומיניום נמוכה (פחות או שווה ל-0.5%).

6. שיטות כלליות לניתוח הרכב

ניתוח כימי: נעשה שימוש בשיטות רטובות או ספקטרוסקופיות לקביעת התוכן של סיליקון, ברזל ואלמנטים אחרים.

קרינת רנטגן (XRF): זיהוי מהיר של רכיבי מפתח.