Ferro Silicon Magnesium ใช้ทำอะไร?

เฟอร์โรซิลิคอนแมกนีเซียม(มักเรียกโดยย่อว่า FeSiMg) เป็นเฟอร์โรอัลลอยด์เชิงฟังก์ชันที่สำคัญในภาคการผลิต โดดเด่นด้วยการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ระหว่างคุณสมบัติในการลดความสามารถในการลดของซิลิคอนและการเพิ่มกราฟิเซชันของแมกนีเซียม- ในขณะที่มีพื้นฐานเดียวกันกับมาตรฐานเฟอร์โรซิลิคอนการเพิ่มแมกนีเซียมทำให้มีความสามารถพิเศษที่ทำให้ไม่สามารถทดแทนได้ในการใช้งานที่มีมูลค่าสูง-โดยเฉพาะ

การใช้เฟอร์โรแมกนีเซียมซิลิคอนที่สำคัญที่สุดเพียงอย่างเดียวคือเป็นสารก่อฟองในการผลิตเหล็กดัด-ซึ่งมีบทบาทซึ่งคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 90% ของการใช้ FeSiMg ทั่วโลก เหล็กดัด (หรือที่เรียกว่าเหล็กหล่อกลมหรือเหล็กกราไฟท์ทรงกลม) เป็นวัสดุประสิทธิภาพสูง-ซึ่งคุณสมบัติที่เหนือกว่ามีต้นกำเนิดโดยตรงจากรูปร่างทรงกลมของอนุภาคกราไฟท์ ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นโดย FeSiMg

1.1 กลไกทางเทคนิค: การเปลี่ยนกราไฟท์เกล็ดเป็นกราไฟท์ทรงกลม

ในเหล็กหล่อสีเทาแบบดั้งเดิม กราไฟต์จะก่อตัวเป็นโครงสร้างคล้ายเกล็ด-ซึ่งทำหน้าที่เป็น "ตัวรวมความเครียด" ภายใน ทำให้วัสดุเปราะและมีแนวโน้มที่จะแตกร้าวภายใต้ภาระ เมื่อเติมเฟอร์โรซิลิคอนแมกนีเซียมลงในเหล็กหล่อหลอมเหลว (โดยทั่วไปอยู่ที่ 1.0%-1.5% ของน้ำหนักเหล็กหลอมเหลว) ปฏิกิริยาสำคัญสองประการจะเกิดขึ้น:

- การทำให้เป็นกราไฟต์เป็นก้อน:

อะตอมแมกนีเซียมใน FeSiMg จะดูดซับบนพื้นผิวของผลึกกราไฟท์ที่เพิ่งเกิดใหม่ในระหว่างการแข็งตัว ซึ่งจะยับยั้งการเจริญเติบโตตามระนาบคริสตัลจำเพาะ สิ่งนี้บังคับให้กราไฟท์เติบโตสม่ำเสมอในรูปทรงกลมแทนที่จะเป็นเกล็ด

- การสนับสนุนการกำจัดออกซิไดซ์:

ซิลิคอนใน FeSiMg ช่วยเพิ่มความสามารถในการลดของโลหะผสม โดยกำจัดออกซิเจนที่ละลายออกจากเหล็กหลอมเหลว ซึ่งอาจรบกวนการเกิดทรงกลมของกราไฟท์ และทำให้เกิดข้อบกพร่องในการหล่อ เช่น ความพรุน

ผลลัพธ์ที่ได้คือเหล็กดัดที่มีความเหนียวสูงกว่าเหล็กหล่อสีเทา 3-5 เท่าและความต้านทานแรงดึงสูงกว่าเหล็กหล่อสีเทา 2-3 เท่า ช่วยลดช่องว่างด้านประสิทธิภาพระหว่างเหล็กหล่อและเหล็กหลอม

1.2 การใช้งานเหล็กดัดที่สำคัญสามารถทำได้โดย FeSiMg

ผลการโนดูไลซ์ของเฟอร์โรซิลิคอนแมกนีเซียมทำให้เหล็กดัดเหมาะสำหรับส่วนประกอบ-ความเครียดสูง - ความน่าเชื่อถือสูงในอุตสาหกรรมต่างๆ ด้านล่างนี้คือกรณีการใช้งานที่โดดเด่นที่สุด:

นอกเหนือจากการผลิตเหล็กดัดแล้ว แมกนีเซียม เฟอร์โร ซิลิคอน ยังทำหน้าที่เฉพาะกลุ่มแต่มีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางโลหะวิทยาอื่นๆ โดยใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติของซิลิคอนและแมกนีเซียมที่รวมกัน:

2.1 หัวเชื้อสำหรับเหล็กหล่อประสิทธิภาพสูง-

ในสถานการณ์การหล่อแบบพิเศษบางสถานการณ์ (เช่น ส่วนประกอบเหล็กดัดที่มีผนังบาง-) FeSiMg จะถูกใช้เป็นสารตั้งต้นเสริมควบคู่ไปกับเฟอร์โรซิลิคอนแบบดั้งเดิม ปริมาณแมกนีเซียมช่วยปรับแต่งขนาดและการกระจายตัวของกราไฟท์ ในขณะที่ซิลิคอนส่งเสริมการปรับแต่งเกรน- ช่วยลดข้อบกพร่องในการหล่อ เช่น การหดตัว และปรับปรุงความแม่นยำของมิติ

2.2 ตัวช่วยกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในการผลิตเหล็ก (จำกัดการใช้)

แม้ว่าจะไม่ใช่สารกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์หลัก (โลหะผสมที่มีแคลเซียม-พบได้ทั่วไปมากกว่า) เฟอร์โรซิลิคอนแมกนีเซียมสามารถช่วยในการกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์เล็กน้อยของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ- แมกนีเซียมทำปฏิกิริยากับซัลเฟอร์ในเหล็กหลอมเหลวเพื่อสร้างแมกนีเซียมซัลไฟด์ (MgS) ซึ่งลอยขึ้นสู่พื้นผิวเป็นตะกรัน การใช้งานนี้ถูกจำกัดเนื่องจากแมกนีเซียมมีราคาสูงและมีโอกาสเกิดความเปราะบางของเหล็กได้หากใช้มากเกินไป แต่จะมีประสิทธิภาพในการผลิตเหล็กที่มีความบริสุทธิ์สูง-เป็นชุดเล็กๆ-

2.3 สารผสมสำหรับโลหะผสมแมกนีเซียมชนิดพิเศษ

ในการผลิตโลหะผสมที่มีแมกนีเซียม-สำหรับการบินและอวกาศและยานยนต์น้ำหนักเบา FeSiMg ทำหน้าที่เป็นสารผสมโลหะผสมที่คุ้มค่า- โดยแนะนำซิลิคอนและเหล็กในปริมาณที่ควบคุมให้กับแมกนีเซียม ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและทนความร้อนโดยไม่กระทบต่อข้อได้เปรียบด้านความหนาแน่นต่ำ- แอปพลิเคชั่นนี้เป็นเฉพาะแต่กำลังเติบโตเนื่องจากอุตสาหกรรมให้ความสำคัญกับวัสดุน้ำหนักเบา

เพื่อให้ได้รับประโยชน์สูงสุดจากเฟอร์โรซิลิคอนแมกนีเซียมในการใช้งาน ผู้ปฏิบัติงานในอุตสาหกรรมต้องพิจารณาปัจจัยสำคัญสามประการ:

การเลือกเกรดเนื้อหา 3.1 มก

FeSiMg ให้คะแนนตามปริมาณแมกนีเซียม (เช่น FeSiMg8, FeSiMg10, FeSiMg11) ปริมาณ Mg ที่สูงขึ้น (10%-11%) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการหล่อขนาดใหญ่หรือเหล็กหลอมเหลวที่มีกำมะถันสูง- เนื่องจากช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีการสร้างก้อนกลมอย่างเพียงพอ ปริมาณ Mg ที่ต่ำกว่า (4%-8%) เหมาะสำหรับส่วนประกอบขนาดเล็กหรือเหล็กที่มีกำมะถันต่ำ ช่วยลดต้นทุนและลดความเปราะบางของแมกนีเซียมให้เหลือน้อยที่สุด

3.2 วิธีการเติมและการควบคุมอุณหภูมิ

จุดเดือดต่ำของแมกนีเซียม (1,090 องศา) หมายความว่ามีแนวโน้มที่จะระเหยได้ง่าย วิธีการเติมทั่วไป ได้แก่ "冲入法" (冲入法 การเท FeSiMg ลงในเหล็กหลอมเหลว) และการฉีดวัคซีนด้วยทัพพี ซึ่งทั้งสองวิธีต้องการการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ (1,400-1,500 องศา ) เพื่อลดการสูญเสีย Mg และรับประกันการกระจายตัวที่สม่ำเสมอ

3.3 สภาพการเก็บรักษา

ปฏิกิริยาที่สูงของแมกนีเซียมทำให้ FeSiMg ไวต่อการดูดซับความชื้นและการเกิดออกซิเดชัน ต้องเก็บไว้ในภาชนะที่แห้งและปิดสนิทเพื่อป้องกันการก่อตัวของแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ (Mg(OH)₂) ซึ่งจะทำให้ผลของการเกาะเป็นก้อนเป็นโมฆะ การจัดเก็บที่ไม่เหมาะสมเป็นสาเหตุหลักของข้อบกพร่องในการหล่อในการผลิตเหล็กดัด

คุณค่าหลักของเฟอร์โรซิลิคอนแมกนีเซียมอยู่ที่ความสามารถในการเปลี่ยนเหล็กหล่อธรรมดาให้เป็นเหล็กดัดประสิทธิภาพสูง- ช่วยให้สามารถผลิตส่วนประกอบที่ทนทานและคุ้มค่า- ในอุตสาหกรรมยานยนต์ การก่อสร้าง พลังงาน และการเกษตร บทบาทรองในการฉีดวัคซีนและการผสมยังทำให้สถานะเป็นโลหะผสมเฟอร์โรอัลลอยด์ที่ใช้งานได้หลากหลายยิ่งขึ้น