Kako ferosilicijev nitrid deluje pri izdelavi jekla

Ferosilicijev nitrid (imenovan tudi fero silicijev nitrid ali FeSiN) deluje kot aditiv zlitine, ki vsebuje dušik: ko ga dodate staljenemu jeklu, njegove faze silicijevega nitrida reagirajo s talino in jeklu dovajajo dušik in silicij.Dušik, ki ga dejansko poberete in zadržite, je odvisen od vaše kemije jekla, stopnje dodajanja, mešanja in poznejše obdelave, tako da nikoli ni enak dušiku, natisnjenemu na specifikacijskem listu. V ustreznih mikrolegiranih jeklih, na primer vanadijevih jeklih, lahko raztopljeni dušik pomaga pri tvorbi vanadijevih karbonitridov med vročo obdelavo. Vsako jeklo ne potrebuje dodatnega dušika ali dodatnega silicija, zato pred nakupom potrdite prileganje s svojim razredom jekla.

FeSiN ni ena kemijska formula. Izdelan je z nitriranjem ferosilicija, produkt pa je mešanica faz: predvsem silicijev nitrid (Si₃N₄), skupaj z železo-silicijevimi fazami in nekaj ostankov prostega silicija. Zaradi tega pri vsaki specifikaciji ločeno preberite tri stvari:

• Skupni dušik, ki jo večina kupcev najprej pogleda.
• Silicij, ki ga morate šteti v svoj proračun za silicij jekla.
• Fazna sestava, kar pomeni, koliko dušika je v silicijevem nitridu in ne drugje.

Pomembni so tudi kisik, ogljik, aluminij in kalcij. Kisik na primer zmanjša efektivno vsebnost nitridov, kar pojasnjujemo v naši opombi onečistoče v fero silicijevem nitridu. Natančne vrednosti so odvisne od razreda in serije, zato jih vzemite iz potrdila o originalnosti serije, ki jo boste prejeli. Razpoložljive kemije in velikosti N-Si lahko pregledate na našemspecifikacija ferosilicijevega nitridastrani.

Vrste finega prahu se uporabljajo tudi v ognjevarnih materialih, kot je glina za pipe. Ta stran pokriva samo proizvodnjo jekla in našeaplikacije ferosilicijevega nitridapregled zajema obe uporabi.

Stik in reakcija s talino jekla

FeSiN se ne stopi preprosto kot kepa ferozlitine. Njegove faze silicijevega nitrida morajo doseči jeklo, nato reagirati ali se raztopiti, tako da gresta dušik in silicij v raztopino. V poenostavljeni obliki dovaja silicijev nitrid raztopljeni dušik in raztopljen silicij v talino. To je poenostavljena slika in dejanska stopnja je odvisna od časa stika, tega, kako dobro je dodatek vmešan v kopel, in plasti žlindre, ki jo mora prečkati.

Gruda, ki ostane v žlindri, namesto da bi dosegla jeklo, vam daje malo dušika, zato sta stopnja dodajanja in mešanje toliko pomembna kot sam material.

Zajem in zadrževanje dušika

Ločite tri dušikove številke: dušik, ki ga napolnite z dodatkom, dušik, ki ga jeklo pobere, in dušik, ki je ob koncu obdelave še vedno v jeklu. Preprosto povedano:

Dodani dušik=stopnja dodajanja × delež dušika v zlitini × izkoristek

Obnovitev je neznanka v tej enačbi in se spreminja z vašim procesom. Topnost dušika v jeklu je odvisna od sestave, temperature in parcialnega tlaka dušika. Elementi z močno afiniteto do nitridov, kot sta aluminij in titan, lahko vežejo dušik kot nitride. Vakuumska obdelava ali močno mešanje pri nizkem parcialnem tlaku dušika lahko ponovno nekaj odstrani.

Previdno ravnajte s fiksno številko obnovitve iz brošure. Vzorčite jeklo pred in po dodatku na lastnih segrevanjih in izračunajte svoj izkoristek.

Silicij v FeSiN gre v jeklo skupaj z dušikom, zato ga morate vložiti v proračun za silicij. Silicij, raztopljen v talini, lahko sodeluje pri dezoksidaciji, na enak način kot pojasnjuje naš članekferosilicij kot dezoksidant pri izdelavi jekla. Koliko pomaga, je odvisno od ravni kisika v vaši talini, sestave vašega jekla in vaše delovne poti.

Naj bosta vlogi ločeni. Legiranje dušika je glavni razlog za izbiro FeSiN. Deoksidacija zaradi njegovega silicija je stranski učinek, ki si ga morda želite ali pa tudi ne. FeSiN ne obravnavajte kot dezoksidant za splošno uporabo in ne domnevajte, da nadomešča druge materiale za dezoksidacijo. Če ima vaš razred strogo zgornjo mejo silicija, je lahko silicij, ki je priložen dušiku, tisti dejavnik, ki odloča o tem, ali ga lahko uporabite.

Dušik in mikrolegirni elementi

Dušik sam po sebi ne utrjuje jekla brezpogojno. Njegov prispevek izhaja iz kombiniranja z mikrolegirnimi elementi. V vanadijevih jeklih se lahko raztopljeni dušik združi z vanadijem in ogljikom v vanadijeve karbonitride, V(C,N). Te fine oborine lahko povečajo trdnost in pomagajo izboljšati velikost zrn, kar je razlog, zakaj se včasih namerno dodaja dušik mikrolegiranim vrstam vanadija.

To tudi pomeni, da dušik in vanadij opravljata različni nalogi. FeSiN je vir dušika in silicija, medtem koferovanadijje vir vanadija. Eno preprosto ne nadomesti drugega. Če še vedno izbirate vir vanadija, si oglejte naš vodnikizbira pravega razreda ferovanadija za jeklo za cevovodeinVodnik za izbiro razreda FeV60 proti FeV80lahko pomaga pri primerjavi ocen.

Količina padavin je odvisna od pogojev predelave

Ali V(C,N) nastane in kako fin je, je odvisno od razpoložljivega dušika, vsebnosti vanadija in ogljika ter termične in kotalne zgodovine. Jeklo, ki ima po ulivanju ustrezen dušik, lahko še vedno zgreši ciljne lastnosti, če vroči delovni pogoji ne ustrezajo padavinam. Objavljene raziskave o sistemih vanadij-dušik podpirajo precipitacijsko krepitev in rafiniranje zrn, vendar le pri posebnih sestavah in obdelavi, zato teh rezultatov ne razširite na vsak razred.

Dušik lahko deluje tudi proti vam. Prosti dušik lahko povzroči deformacijsko staranje in krhkost nekaterih jekel. Dušik pridobite samo tam, kjer je vaša kakovost zasnovana za njegovo uporabo.

Rezultat, ki ga vidite v končnem jeklu, je skupni učinek spodnjih dejavnikov. Ne podajamo ene temperature, časa, velikosti ali stopnje dodajanja za vse mline, ker so odvisni od vaše lastne peči, prakse lonca in razreda jekla.

Zadnja vrsta je tista, na katero se največkrat pozabi. Končnega dušika in lastnosti ni mogoče oceniti samo od trenutka dodajanja.

Začnite z jeklom, ne z izdelkom. Postavite dve vprašanji:

1. Ali vaš razred dovoljuje ali potrebuje dodan dušik?
2. Ali lahko vaš razred sprejme silicij, ki je priložen?

Če sta oba odgovora pritrdilna, je lahko FeSiN primeren vir dušika za vaš proces. Nadzorovani dodatki dušika, na primer v mikrolegiranih vrstah vanadija ali v nekaterih praksah zrnato usmerjenega električnega jekla, kjer sta zaželena tako dušik kot silicij, so tip primera, kjer se to upošteva.

Bodite previdni, če vaše jeklo potrebuje nizko vsebnost dušika, kjer je uporaba silicija strogo omejena ali kjer bi poznejša vakuumska obdelava odstranila dušik, ki ste ga dodali. Ne izberite FeSiN samega s seznama splošnih aplikacij. Preverite glede na lastne zahteve glede ocene in podatke o procesu.

Izvedite poskus na majhnem številu ogrevanj in zabeležite rezultate, namesto da se zanašate na številko okrevanja iz obrata nekoga drugega. Preden začnete, potrdite:

• vaš razred jekla in njegove tarče za dušik in silicij
• vrednosti N, Si in nečistoč zlitine ter potrdilo o originalnosti za serijo, ki jo boste uporabili
• vašo metodo dodajanja ter obliko in velikost delcev, ki ji ustrezata
• načrt vzorčenja: dušik in silicij pred dodatkom in po njem
• teste lastnosti, ki jih boste uporabili za presojo končnega jekla

Po poskusu primerjajte izračunani in izmerjeni dušik, nato preverite končne lastnosti in ne samo rezultat lonca. Za velikost grudic in zrn ter možnosti kemije N-Si glejte našespecifikacija ferosilicijevega nitridastrani in preverite serijo glede na potrdilo o originalnosti.

Pošljite nam svoj razred jekla, tarče za dušik in silicij, način dodajanja in želeno velikost, in skupaj z vami lahko pregledamo specifikacijo, preden načrtujete poskus. Lahko nam pošljete tudi neposredno e-pošto nasale@zanewmetal.com.

Zahtevajte pregled specifikacij