ปริมาณซิลิคอนส่งผลต่อประสิทธิภาพของเฟอร์โร ซิลิคอน ในการบำบัดด้วยการฉีดวัคซีนอย่างไร

การบำบัดด้วยการฉีดวัคซีนเป็นกระบวนการสำคัญในการผลิตเหล็กหล่อเพื่อปรับปรุงโครงสร้างการแข็งตัวและเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลเฟอร์โรซิลิคอนเนื่องจากหัวเชื้อที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด มีช่วงปริมาณซิลิกอน (โดยทั่วไปคือ 45-75%) ที่ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพในการเติมเชื้อ ประสิทธิภาพการประมวลผล และคุณภาพการหล่อขั้นสุดท้าย การทำความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณซิลิคอนและประสิทธิภาพของการฉีดวัคซีนเป็นสิ่งสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิต การลดต้นทุน และปรับปรุงความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์

1 สาระสำคัญทางโลหะวิทยาของการบำบัดด้วยการฉีดวัคซีน

การบำบัดด้วยการฉีดวัคซีนเป็นกระบวนการที่ปรับโครงสร้างจุลภาคขั้นสุดท้ายและคุณสมบัติของเหล็กหล่อให้เหมาะสม โดยการเติมสารเฉพาะ (หัวเชื้อ) ลงในเหล็กหลอมเหลว ซึ่งจะเปลี่ยนพฤติกรรมการแข็งตัวของเหล็ก หน้าที่หลักประกอบด้วย:
 การส่งเสริมการเกิดนิวเคลียสของกราไฟท์:การเพิ่มนิวเคลียสของผลึกกราไฟท์และการขัดเกลาสัณฐานวิทยาของกราไฟท์
 การลดแนวโน้มการทำความเย็นแบบซุปเปอร์คูลลิ่ง:การลดระดับความเย็นยิ่งยวดระหว่างการแข็งตัวของเหล็กหลอมเหลว
 การปรับปรุงโครงสร้างเมทริกซ์:ปรับอัตราส่วนและการกระจายของเพิร์ลไลต์/เฟอร์ไรต์ให้เหมาะสม
 การกำจัดคาร์ไบด์:ป้องกันการก่อตัวของโครงสร้างเหล็กสีขาวและปรับปรุงความสามารถในการแปรรูป

2 ตำแหน่งที่โดดเด่นของเฟอร์โรซิลิคอนในฐานะหัวเชื้อ

ประมาณ 85% ของการผลิตเหล็กหล่อทั่วโลกใช้ fesi เป็นหัวเชื้อหลัก เนื่องจาก:
 ซิลิคอนเป็นองค์ประกอบสร้างกราฟิคที่แข็งแกร่งและเข้ากันได้ดีกับเหล็กหลอมเหลว
 ต้นทุนสูง-ประสิทธิผลและเทคโนโลยีการผลิตที่ครบถ้วน
 สามารถควบคุมประสิทธิภาพได้อย่างยืดหยุ่นโดยการปรับปริมาณซิลิคอนและองค์ประกอบการติดตาม
 ทรัพยากรที่อุดมสมบูรณ์และอุปทานที่มั่นคง

1 ผลการส่งเสริมนิวเคลียสของกราไฟท์

การก่อตัวของพื้นผิวนิวเคลียส:

ซิลิคอนในเฟอร์โรซิลิคอนช่วยลดการระบายความร้อนยิ่งยวดของเหล็กหลอมเหลว ทำให้เกิดเป็นพื้นที่ขนาดเล็กที่มีซิลิคอน- ซึ่งทำให้เกิดสภาวะที่เอื้ออำนวยต่อการตกตะกอนของกราไฟท์

ช่วงความเข้มข้นของซิลิคอนที่เหมาะสมที่สุด:

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพของนิวเคลียสจะสูงที่สุดในช่วง Si 65-72%; สำหรับซิลิคอนที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นทุกๆ 1% ความหนาแน่นของบริเวณที่เกิดนิวเคลียสจะเพิ่มขึ้นประมาณ 15-20%

2 รูปแบบการดำรงอยู่และกิจกรรมของธาตุติดตามในเฟอร์โรซิลิคอน

บทบาทพาหะของธาตุติดตาม เช่น แคลเซียม อลูมิเนียม และสตรอนเทียม:

ปริมาณซิลิคอนส่งผลต่อรูปแบบการดำรงอยู่และจลนพลศาสตร์ของการปลดปล่อยขององค์ประกอบการติดตามที่สำคัญเหล่านี้

ผลเสริมฤทธิ์กัน:

ที่ปริมาณซิลิคอนปานกลาง (Si 60-68%) ซิลิคอนและธาตุรอง (เช่น 0.8-1.5% Ca, 0.8-1.2% Al) จะก่อให้เกิดการทำงานร่วมกันที่เหมาะสมที่สุด โดยส่งเสริมการก่อตัวของนิวเคลียสของการปลูกเชื้อ

ตารางที่ 1: ผลของเฟอร์โรซิลิกอนที่มีปริมาณซิลิคอนต่างกันต่อคุณสมบัติของเหล็กหล่อสีเทา (อุณหภูมิการบำบัด 1500 องศา การเติม 0.3%)

ตารางที่ 2: การศึกษาเปรียบเทียบพฤติกรรมการเจริญพันธุ์ลดลง

1 การใช้งานในอุตสาหกรรมยานยนต์

กรณีที่ 1: การผลิตบล็อคเครื่องยนต์ (ผู้ผลิตรถยนต์ที่มีชื่อเสียง-)

กระบวนการดั้งเดิม: ใช้ Si ferrosilicon 60% อัตราเศษ 3.2% ความผันผวนของประสิทธิภาพ ± 12%

กระบวนการที่ปรับให้เหมาะสม: เปลี่ยนเป็น Si ferrosilicon 68% พร้อมด้วยไมโครอัลลอยด์ Bi 0.1%

ผลลัพธ์: อัตราเศษซากลดลงเหลือ 1.1% ลดลง 65%
ผลงาน

ช่วงความผันผวนลดลงเหลือ ±6%
อายุการใช้งานของเครื่องมือตัดเพิ่มขึ้น 40%
ประหยัดต้นทุนต่อปีได้ประมาณ 2.3 ล้านหยวน

กรณีที่ 2: การผลิตจานเบรกจำนวนมาก

ความท้าทาย: คาร์ไบด์ก่อตัวได้ง่ายในพื้นที่ที่มีผนังบาง- (8-12 มม.)

วิธีแก้ไข: การใช้72% ศรีเฟอร์โรซิลิคอนสำหรับ-การฉีดวัคซีนแบบไหล

ผลลัพธ์: กำจัดคาร์ไบด์ออกจนหมด
ความสม่ำเสมอของความแข็งดีขึ้น 35%
อัตราการทดสอบความเหนื่อยล้าของชีวิตเพิ่มขึ้นจาก 88% เป็น 99.5%

2 การผลิตอุปกรณ์พลังงาน

การหล่อดุมกังหันลม (น้ำหนักชิ้นเดียว 12-18 ตัน)

Special Requirements: Low-temperature impact toughness >12J (-20 องศา ) ประสิทธิภาพสม่ำเสมอทั่วทั้งหน้าตัด
วิธีแก้ปัญหาทางเทคนิค: กระบวนการปลูกเชื้อแบบเป็นขั้นตอน
การฉีดวัคซีนเดี่ยว:65% ศรีเฟอร์โรซิลิกอนบวก 0.4%
การฉีดวัคซีนใน-การไหล:70% ศรีเฟอร์โรซิลิคอนบวก 0.15%

ตัวชี้วัดที่บรรลุผล:
Body tensile strength >400MPa, elongation >18%
ทนแรงกระแทก -20 องศา 14-16J
ความแตกต่างของความแข็งทั่วทั้งหน้าตัด- 20 หน้า<15HB

การหล่อเครื่องมือเครื่องจักรระดับสูง- 3 รายการ

เตียงเครื่องกัดโครงสำหรับตั้งสิ่งของขนาดใหญ่ (น้ำหนัก 45 ตัน)

ประเด็นหลัก: ความเสถียรของมิติ การควบคุมความเค้นตกค้าง
วิธีแก้ปัญหา: การฉีดวัคซีนความเร็วต่ำ- ระยะยาว-โดยใช้ Si ferrosilicon 62%

การปรับปรุงคุณภาพ:
ความแม่นยำมิติ: ความตรง 0.08 มม./ม. → 0.03 มม./ม
การเสียรูปตามอายุลดลง 60%
ความสม่ำเสมอของความแข็งของพื้นผิวไกด์: ±5HB → ±2HB

1 การเลือกตามประเภทการหล่อ

การหล่อแบบซับซ้อนที่มีผนังบาง-:

แนะนำให้ใช้ Si 70-75% เพื่อการละลายอย่างรวดเร็วและลดการย่อยสลายของเชื้อจุลินทรีย์

ส่วนประกอบโครงสร้างขนาดกลาง-ถึง-ขนาดใหญ่:

แนะนำให้ใช้ Si 65-70% เพื่อความสมดุลของผลการฉีดวัคซีนและต้นทุน

การหล่อหนัก:

สามารถใช้ Si 60-65% ร่วมกับเทคนิคการประมวลผลที่เหมาะสม

2 การพิจารณาพารามิเตอร์การประมวลผล

อุณหภูมิการประมวลผล:

การประมวลผลที่อุณหภูมิสูง- (สูงกว่า 1500 องศา ) สามารถลดความต้องการปริมาณซิลิกอนได้อย่างเหมาะสม

วิธีการบวก:

การเติมใน-การไหลต้องใช้อัตราการละลายที่เร็วกว่าและเหมาะสำหรับปริมาณซิลิคอนที่สูงขึ้น

3 ต้นทุน-การวิเคราะห์ผลประโยชน์

ช่วงเนื้อหาซิลิกอนที่ประหยัด:

เมื่อพิจารณาทั้งประสิทธิภาพและราคา 62-70% Si มักจะให้ความคุ้มทุนที่ดีที่สุด

ผลกระทบด้านลบของซิลิคอนที่มากเกินไป:

Si ที่เกิน 75% อาจทำให้เกิดปริมาณซิลิคอนมากเกินไปในเหล็กหลอมเหลว ซึ่งส่งผลต่อโครงสร้างเมทริกซ์