penggunaan silikon ferro dalam industri baja

Nilai utama dariferrosilikonadalahFeSi75(Si 72%-80%, Fe 20%-28%) danFeSi70(Si 68%-75%, Fe 25%-32%), dengan pengotor Al Kurang dari atau sama dengan 1,5%, S Kurang dari atau sama dengan 0,05%, dan P Kurang dari atau sama dengan 0,04%.

Sifat fisik:Titik leleh 1250-1350 derajat , kepadatan 6,9-7,1 g/cm³, tampak sebagai gumpalan abu-abu keperakan (10-50 mm) atau butiran (1-10 mm), menunjukkan sifat pereduksi kuat pada suhu tinggi.

Keuntungan inti:Efisiensi deoksidasi yang tinggi, biaya paduan yang rendah, kemampuan beradaptasi proses yang kuat, dan konsumsi ferrosilikon sekitar 3-8 kg per ton baja, menjadikannya material fungsional komposit yang paling hemat biaya dalam industri pembuatan baja.

(1) Fungsi Inti 1: Deoksidasi-Efisiensi Tinggi

Ferrosilicon adalah deoxidizer pilihan dalam pembuatan baja. Ini menghilangkan kotoran berbahaya melalui reaksi silikon dengan oksigen dalam baja cair, memastikan kemurnian baja:

Mekanisme Reaksi:

Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe (reaksi spontan pada baja cair pada suhu 1500-1600 derajat ), massa jenis SiO₂ yang dihasilkan adalah 2,65g/cm³, jauh lebih rendah dibandingkan dengan baja cair (7,8g/cm³), dan mudah mengapung serta dibuang bersama terak;

Efek Kuantitatif:

Menambahkan 0,3%-0,8% FeSi75 dapat mengurangi kandungan oksigen baja cair dari 80-100ppm menjadi 35-55ppm, dengan efisiensi deoksidasi 45%-65%;

Keunggulan Komparatif:

Dibandingkan dengan silikon murni, deoksidasi ferrosilikon lebih lembut, menghindari pendidihan baja cair yang hebat; bila digunakan bersama dengan deoksidasi aluminium, dapat menghasilkan-titik leleh-rendah... Inklusi komposit Al₂O₃・SiO₂ semakin meningkatkan efek deoksidasi, mengurangi jumlah total inklusi oksida sebesar 60%-70%;

(2) Fungsi Inti Dua: Penguatan Paduan

Baja besi-silikon secara komprehensif meningkatkan sifat mekanik baja melalui efek penguatan larutan padat silikon, beradaptasi dengan kebutuhan baja dengan tingkat kekuatan yang berbeda:
Mekanisme Penguatan: Atom silikon dimasukkan ke dalam kisi ferit dan perlit, menyebabkan distorsi kisi, menghambat pergerakan dislokasi, dan menghaluskan butiran, sehingga meningkatkan kekuatan, kekerasan, dan ketahanan aus baja;

 Peningkatan Kinerja Kuantitatif:

Baja struktural paduan rendah (Q355):Menambahkan 0,2%-0,5% FeSi75, mengontrol kandungan silikon dalam baja menjadi 0,3%-0,6%, kekuatan tarik meningkat dari 345MPa menjadi 380-400MPa, dan kekuatan luluh meningkat 10%-15%;
Baja silikon listrik (50W470):Menambahkan 1,0%-1,5% FeSi75%, kandungan silikon mencapai... 3.0%-4,5%, meningkatkan permeabilitas magnetik sebesar 20%-30%, mengurangi kehilangan besi sebesar 15%-25%, cocok untuk pembuatan inti transformator dan motor;

Baja-tahan aus (NM450):Menambahkan 1,5%-2,0% FerroSilicon 75, membentuk fase keras komposit Fe₃C-SiC dengan karbon, meningkatkan kekerasan baja (HRC) dari 25 menjadi 45-50, dan meningkatkan ketahanan aus sebesar 40%-60%.

(3) Fungsi Inti Tiga: Optimasi Proses

Ferrosilicon dapat meningkatkan fluiditas baja cair, mengatur suhu, dan menghaluskan ukuran butir, memastikan stabilitas proses pembuatan dan pengecoran baja:

 Meningkatkan fluiditas baja cair:

Mekanisme aksi:Silikon mengurangi viskositas dan tegangan permukaan baja cair, meningkatkan kapasitas pengisian;

Efek kuantitatif: Menambahkan 0,3%-0,5% FeSi75 meningkatkan fluiditas baja cair sebesar 15%-20%, dan mengurangi tingkat cacat "pengisian tidak lengkap" dan "penutup dingin" pada pengecoran struktur kompleks dari 1,2% menjadi 0,3%;

Mengatur suhu baja cair:Reaksi antara silikon dan oksigen bersifat eksotermik. Menambahkan 0,5% FeSi75 dapat meningkatkan suhu baja cair sebesar 30-50 derajat, menghindari cacat pemadatan yang disebabkan oleh suhu rendah;

 Memperbaiki ukuran butir:

Mekanisme aksi:Silikon menghambat pertumbuhan butir austenit dan mendorong pembentukan struktur butir halus;

Efek kuantitatif:Menambahkan 0,4% FerroSilicon 75% ke baja paduan rendah akan menyempurnakan ukuran butir dari 80μm menjadi 40-50μm, dan meningkatkan ketangguhan benturan (-20 derajat ). 20%-30%.

Prioritas Kinerja:Untuk baja-kelas atas (baja silikon listrik,-baja tahan aus), pilih FeSi75 untuk memastikan efisiensi deoksidasi dan efek paduan;
Saldo Biaya:Untuk baja biasa dan baja daur ulang, pilih kualitas-hingga-menengah (FeSi70/FeSi65) untuk mengendalikan biaya bahan mentah;