1. A szilíciumnak két különböző szerepe van az acélban
A szilíciumot külön acélgyártó elemként és a kész acél ötvözőelemeként kell érteni. Az acélgyártás során a szilícium reakcióba léphet az olvadt acélban oldott oxigénnel, és részt vehet a dezoxidációban; A fő probléma ebben a szakaszban az, hogy mennyi szilíciumot adnak hozzá, mennyit fogyasztanak el a deoxidáció során, és végül mennyi kerül vissza az acélba. Az ötvözés után a kész acélban maradó szilícium az ötvözet kémiájának részévé válik, és befolyásolhatja a mikrostruktúrát, a hőkezelési reakciót, az oxidációs viselkedést és az elektromos vagy mágneses tulajdonságokat.
2. Erő és hő{1}}kezelési válasz
A szilícium szilárd{0}}oldaterősítést biztosíthat a ferritben, és befolyásolhatja az edzett és edzett acélok szilárdságát. A hatás nem fix százalékos; változik a széntartalom, a szilíciumtartalom, a martenzites szerkezet és a temperálás körülményei szerint. Az edzett martenzites acélban a szilícium késleltetheti a martenzit visszanyerését, és befolyásolhatja a karbid kiválását és a megmaradt-ausztenit kialakulását, így a szilárdsági-szívóssági egyensúlyt a mikrostruktúra szabályozza, nem pedig egyetlen rögzített mechanikai -tulajdonságjavítás.
3. Oxidációs ellenállás és grafitizálás
Egyes hőálló- és rozsdamentes acéloknál a szilícium javíthatja a magas hőmérsékletű oxidációs viselkedést azáltal, hogy elősegíti a szilíciumban-dús oxidréteg kialakulását a fém/vízkő határfelület közelében, ami megfelelő körülmények között lassítja a további oxidációt. A szilícium egyben grafitizáló elem is: elősegítheti a grafitképződést a speciálisan tervezett Fe-C-Si rendszerekben, ami fontos az öntöttvasban és egyes grafitos acélokban. Egyik hatás sem univerzális, a széntartalom, a szilíciumszint, a hűtési előzmények és a hőkezelés egyaránt számít.
4. Szilícium az elektromos acélban
Az elektromos acél az egyik legtisztább példa arra, hogy a szilíciumot egy adott anyagtulajdonságra használják. A szilíciumtartalom növelése növeli a Fe-Si-acél elektromos ellenállását, ami csökkenti az örvényáram-veszteséget a transzformátormagokban, motorokban, generátorokban és nagy-frekvenciás mágneses alkalmazásokban. A kompromisszum az, hogy a magasabb szilícium növeli a törékenységet és megnehezíti a hagyományos hengerlést, ezért a különböző elektromos-acélok és gyártási technológiák eltérő szilíciumszintet használnak.
5. A több szilícium nem mindig jobb
| Ahogy a szilícium növekszik | Lehetséges haszon | Lehetséges csere{0}}Ki |
|---|---|---|
| Erősítő hatás | Megfelelő kompozíciókban növelheti a szilárdságot | A magasabb szilícium csökkentheti a rugalmasságot |
| Elektromos ellenállás | Segít csökkenteni az örvényáramú{0}}veszteséget | A magas-szilícium lap nehezebbé válik a tekercselés és a formázás |
| Oxidációs viselkedés | Megfelelő ötvözetekben javíthatja az oxidációval szembeni ellenállást | Az oxid viselkedése a hőmérséklet és a kémia függvényében változik |
| Grafitizáló tendencia | Hasznos kiválasztott grafitötvözetekben | Nem kívánatos, ha nem szándékoznak grafitképződni |
A helyes szilíciumtartalmat nem a szilícium maximalizálása, hanem a szükséges acél tulajdonságai határozzák meg.
6. A szilícium bevezetése
A szilícium különböző kohászati anyagokon keresztül vezethető be, attól függően, hogy az olvadék milyen egyéb elemeket képes befogadni. A ferroszilícium elsősorban a szilíciumot vasal együtt szállítja, míg a szilícium-karbid{1}}alapú brikett szilíciumot és szenet is tartalmazhat. A választás akkor számít, amikor az acélgyártó egyensúlyba hozza a végső szilícium- és szénszintet, és az anyag formáját, a részecskeméretet és az adagolási gyakorlatot a folyamathoz kell igazítani.
7. GYIK
1. kérdés: A szilícium erősebbé teszi az acélt?A szilícium erősítheti a ferritet, és befolyásolhatja a hőkezelési reakciót{0}}, de a tényleges szilárdságváltozás a szilíciumtartalomtól, széntartalomtól, mikroszerkezettől és hőkezeléstől függ.
Q2: Miért használnak szilíciumot az elektromos acélban?Növeli az elektromos ellenállást, és csökkentheti az örvényáram-veszteséget, ami transzformátorokban, motorokban és más elektromos{1}}magalkalmazásokban hasznos.
3. kérdés: A túl sok szilícium törékennyé teheti az acélt?Igen, a magas szilíciumtartalom csökkentheti a hajlékonyságot, és megnehezíti a hengerlést vagy az alakítást, különösen a magas{0}}szilíciumtartalmú elektromos acéloknál.
4. kérdés: A szilícium deoxidálószer vagy ötvözőelem?Mindkettő lehet: a szilícium részt vesz a dezoxidációban, miközben az acél megolvad, a visszamaradt szilícium pedig később befolyásolja a kész acél tulajdonságait.
Q5: Milyen anyagok vezetik be a szilíciumot az acélba?A ferroszilícium a szilíciumot vassal együtt szállítja, míg a szilícium-karbid{0}}alapú brikett szilíciumot és szenet is tartalmaz.
