Cum funcționează nitrura de ferrosiliciu în fabricarea oțelului

Nitrura de ferosiliciu (scrisă și nitrură de siliciu fero sau FeSiN) funcționează ca un aditiv de aliaj purtător de azot: atunci când o adăugați la oțelul topit, fazele sale de nitrură de siliciu reacţionează cu topitura și furnizează azot și siliciu oțelului.Azotul pe care îl culegeți și îl păstrați depinde de chimia oțelului, stadiul de adăugare, amestecare și procesare ulterioară, așa că nu este niciodată același cu azotul imprimat pe o fișă de specificații. În oțelurile microaliate adecvate, de exemplu oțelurile cu vanadiu, azotul dizolvat poate ajuta la formarea carbonitrurilor de vanadiu în timpul lucrului la cald. Nu orice oțel dorește azot suplimentar sau siliciu suplimentar, așa că confirmați potrivirea cu calitatea de oțel înainte de a cumpăra.

FeSiN nu este o singură formulă chimică. Este realizat prin nitrurarea ferosiliciului, iar produsul este un amestec de faze: în principal nitrură de siliciu (Si₃N₄), împreună cu faze fier-siliciu și ceva siliciu liber rezidual. Din acest motiv, citiți trei lucruri separat pentru orice specificație:

• Azot total, cifra la care se uită mai întâi cei mai mulți cumpărători.
• Siliciu, pe care trebuie să-l includeți în bugetul de siliciu al oțelului.
• Compoziția de fază, adică cât de mult azot este păstrat în nitrură de siliciu, mai degrabă decât în ​​altă parte.

Oxigenul, carbonul, aluminiul și calciul contează și ele. Oxigenul, de exemplu, reduce conținutul efectiv de nitruri, pe care îl explicăm în nota noastră despreimpurități în nitrură de ferosiliciu. Valorile exacte depind de grad și lot, așa că luați-le din COA-ul lotului pe care îl veți primi. Puteți revizui componentele chimice și dimensiunile N-Si disponibile pe site-ul nostruspecificația nitrurii de ferosiliciupagină.

Calitățile de pulbere fină sunt, de asemenea, utilizate în materiale refractare, cum ar fi argila pentru orificii. Această pagină acoperă numai producția de oțel și a noastrăaplicații cu nitrură de ferosiliciuPrezentare generală acoperă ambele utilizări.

Contact și reacție cu oțelul topit

FeSiN nu se topește pur și simplu ca o bucată de feroaliaj. Fazele sale de nitrură de siliciu trebuie să ajungă în oțel, apoi să reacționeze sau să se dizolve astfel încât azotul și siliciul să intre în soluție. Într-o formă simplificată, nitrura de siliciu furnizează azot dizolvat și siliciu dizolvat topiturii. Aceasta este o imagine simplificată, iar rata reală depinde de timpul de contact, de cât de bine este amestecat adaosul în baie și de stratul de zgură pe care trebuie să-l traverseze.

Un bulgăre care rămâne în zgură în loc să ajungă în oțel vă oferă puțin azot, motiv pentru care etapa de adăugare și amestecare contează la fel de mult ca materialul în sine.

Captarea și reținerea azotului

Păstrați trei numere de azot separate: azotul pe care îl încărcați cu adăugarea, azotul pe care oțelul îl preia și azotul care se află încă în oțel la sfârșitul procesării. În termeni simpli:

Azot adăugat=viteză de adăugare × fracțiune de azot a aliajului × recuperare

Recuperarea este necunoscutul în această ecuație și se schimbă odată cu procesul dvs. Solubilitatea azotului în oțel depinde de compoziție, temperatură și presiunea parțială a azotului. Elementele cu o afinitate puternică de nitrură, cum ar fi aluminiul și titanul, pot lega azotul ca nitruri. Tratamentul cu vid sau agitarea puternică la presiune parțială scăzută a azotului poate îndepărta din nou o parte din acesta.

Tratați cu prudență orice cifră de recuperare fixă ​​dintr-o broșură. Eșantionați oțelul înainte și după adăugare pe propriile călduri și calculați-vă propria recuperare.

Siliciul din FeSiN intră în oțel împreună cu azotul, așa că trebuie să îl puneți în bugetul de siliciu. Siliciul dizolvat în topitură poate lua parte la dezoxidare, la fel cum explică articolul nostruferosiliciu ca dezoxidant în fabricarea oțelului. Cât de mult ajută depinde de nivelul de oxigen al topiturii, de compoziția de oțel și de ruta de operare.

Menține cele două roluri deoparte. Aliarea cu azot este principalul motiv pentru a alege FeSiN. Dezoxidarea prin siliciul său este un efect secundar pe care l-ați putea dori sau nu. Nu tratați FeSiN ca un dezoxidant de uz general și nu presupuneți că înlocuiește celelalte materiale de dezoxidare. Dacă nota dvs. are o limită superioară strictă pentru siliciu, siliciul care vine cu azotul poate fi factorul care decide dacă îl puteți utiliza.

Azot și elemente de microaliere

Azotul nu întărește oțelul de la sine într-un mod necondiționat. Contribuția sa provine din combinarea cu elemente de microaliere. În oțelurile cu vanadiu, azotul dizolvat se poate combina cu vanadiul și carbonul pentru a forma carbonitruri de vanadiu, V(C,N). Aceste precipitate fine pot crește rezistența și pot ajuta la rafinarea mărimii granulelor, motiv pentru care azotul este uneori adăugat în mod deliberat la gradele microaliate de vanadiu.

Aceasta înseamnă, de asemenea, că azotul și vanadiul îndeplinesc sarcini diferite. FeSiN este o sursă de azot și siliciu, în timp ceferovanadiueste sursa de vanadiu. Unul nu îl înlocuiește pur și simplu pe celălalt. Dacă încă alegi sursa de vanadiu, ghidul nostrualegerea calității potrivite de ferovanadiu pentru oțel pentru conducteiar celGhid de selecție a calității FeV60 vs FeV80vă poate ajuta să comparați notele.

Precipitațiile depind de condițiile de procesare

Dacă se formează V(C,N) și cât de fin este, depinde de azotul disponibil, de conținutul de vanadiu și carbon și de istoricul termic și de laminare. Un oțel care are azotul potrivit după turnare își poate pierde proprietățile țintă dacă condițiile calde de lucru nu se potrivesc precipitațiilor. Cercetările publicate privind sistemele de vanadiu-azot susțin întărirea precipitațiilor și rafinarea cerealelor, dar numai în anumite compoziții și procesare, așa că nu extindeți aceste rezultate la fiecare grad.

De asemenea, azotul poate lucra împotriva ta. Azotul liber poate provoca îmbătrânirea prin deformare și fragilitatea unor oțeluri. Câștigă din azot numai acolo unde gradul tău este conceput pentru a-l folosi.

Rezultatul pe care îl vedeți în oțelul finit este efectul combinat al factorilor de mai jos. Nu oferim o singură temperatură, sincronizare, dimensiune sau rată de adăugare pentru toate mori, deoarece acestea depind de propriul cuptor, de practica cu oală și de calitatea oțelului.

Ultimul rând este cel mai des uitat. Azotul final și proprietățile nu pot fi apreciate numai din momentul adăugării.

Începeți de la calitatea de oțel, nu de la produs. Pune două întrebări:

1. Nota dvs. permite sau are nevoie de azot adăugat?
2. Nota dvs. poate accepta siliciul care vine cu el?

Dacă ambele răspunsuri sunt da, FeSiN poate fi o sursă de azot potrivită pentru procesul dumneavoastră. Adăugările controlate de azot, de exemplu în clasele microaliate de vanadiu sau în unele practici de oțel electric orientat spre cereale, unde se dorește atât azot, cât și siliciu, sunt tipul de caz în care este luat în considerare.

Fiți atenți acolo unde oțelul dvs. are nevoie de azot scăzut, acolo unde siliciul este strict limitat sau unde tratamentul cu vid ulterior ar elimina azotul pe care l-ați adăugat. Nu selectați FeSiN doar dintr-o listă de aplicații generice. Verificați-l cu propriile cerințe de calificare și procesați datele.

Rulați o încercare pe un număr mic de serii și înregistrați rezultatele, mai degrabă decât să vă bazați pe o cifră de recuperare de la fabrica altcuiva. Înainte de a începe, confirmați:

• calitatea dvs. de oțel și țintele sale de azot și siliciu
• valorile N, Si și impuritățile aliajului și COA pentru lotul pe care îl veți folosi
• metoda dvs. de adăugare și forma și dimensiunea particulelor care i se potrivesc
• planul de prelevare: azot și siliciu înainte de adăugare și după aceasta
• testele de proprietate pe care le veți folosi pentru a judeca oțelul finit

După încercare, comparați azotul calculat și măsurat, apoi verificați proprietățile finale și nu numai rezultatul oală. Pentru dimensiunile de bulgări și granule și opțiunile de chimie N-Si, consultați noastrespecificația nitrurii de ferosiliciupagina și verificați lotul cu COA.

Trimiteți-ne calitatea de oțel, ținte de azot și siliciu, metoda de adăugare și dimensiunea preferată, iar noi putem revizui specificațiile împreună cu dvs. înainte de a planifica o încercare. De asemenea, ne puteți trimite un e-mail direct lasale@zanewmetal.com.

Solicitați revizuirea specificațiilor